Свет и 3D-печать: новый шанс для коралловых рифов

Новаторские технологии могут кардинально повысить эффективность восстановления коралловых рифов, поддерживая выживание и рост молодых кораллов. Недавнее исследование показало, что комбинация двух устройств – световой установки для привлечения зоопланктона UZELA и напечатанных на 3D-принтере модулей для заселения – способна удвоить выживаемость и в четыре раза ускорить рост молодых особей гавайского коралла.

Коралловые рифы – ключевые элементы морских экосистем – находятся под угрозой из-за глобального потепления и закисления океана. Эти факторы истощают их кормовую базу, приводя к массовой гибели. В естественных условиях рифы медленно восстанавливаются за счет размножения взрослых колоний, которые выпускают личинки для заселения новых участков. Однако молодые кораллы часто погибают, не успев вырасти, что создает «узкое место» в популяции, которое природа не всегда может преодолеть самостоятельно.

«Воспроизводство кораллов чрезвычайно важно для устойчивости рифов, – объясняет Шеннон Диксон, ведущий автор исследования из Университета штата Огайо. – Жизненный цикл коралла очень похож на то, как деревья сбрасывают семена для создания нового леса». На некоторых рифах, например, у побережья Флориды, естественное возобновление практически отсутствует, и для их выживания необходимо вмешательство человека.

В ходе эксперимента ученые впервые объединили световую установку UZELA с тремя типами керамических модулей для заселения: плоскими, гладкими куполами и спиральными куполами. Часть модулей каждого типа была оснащена UZELA для концентрации зоопланктона – микроскопических организмов, которыми питаются кораллы. Контрольная группа модулей использовалась без подсветки.

Результаты, опубликованные в журнале Environmental Science & Technology, оказались показательными. Спустя шесть месяцев на плоских поверхностях не выжил ни один коралл. На куполах – как гладких, так и спиральных – выживаемость была выше, но в сочетании с UZELA она увеличилась вдвое. Это подтверждает, что личинки кораллов предпочитают селиться не на ровных поверхностях, а в мельчайших расщелинах сложных структур. При этом дополнительное питание, обеспеченное светом, дало решающий толчок к росту.

«Это показывает, как много значит даже небольшая помощь, если дать кораллам немного больше еды», – говорит Андреа Гроттоли, соавтор исследования и профессор из Университета штата Огайо. По ее словам, эти результаты важны для ослабленных рифов по всему миру. Все выжившие кораллы выглядели здоровыми, что доказывает эффективность метода в улучшении питания – критически важного фактора в раннем возрасте.

В то же время ученые предостерегают от излишнего оптимизма. «Технологические вмешательства, такие как UZELA, помогут некоторым кораллам выжить в определенных местах, – отмечает Гроттоли. – Но любая технология сопряжена с реальными затратами и усилиями». Проект UZELA уже ожидает получения патента в трех странах, включая США, что открывает путь к его масштабированию. Следующим шагом для команды станет изучение долгосрочного влияния устройств на выживаемость, созревание и размножение кораллов. Этот проект подчеркивает, как объединение технологий из разных областей науки открывает новые пути для решения экологических проблем.