Η αναπαραγωγή υποθαλάσσιων ήχων από υγιείς υφάλους βοήθησε προνύμφες κοραλλιών να εγκατασταθούν σε τεχνητές κατασκευές και προσέλκυσε περισσότερες προνύμφες ψαριών, σύμφωνα με δύο μελέτες υπό την καθοδήγηση του Scripps Institution of Oceanography του UC San Diego. Τα πειράματα έγιναν στον κόλπο Κανεόχε της Χαβάης, κοντά στο νησί Οάχου, κατά τη διάρκεια αναπαραγωγικών περιόδων το 2023 και το 2024. Οι ερευνητές εξετάζουν τον ηχητικό εμπλουτισμό ως εργαλείο που μπορεί να λειτουργήσει μαζί με άλλες τεχνικές αποκατάστασης υποβαθμισμένων υφάλων.
Σύμφωνα με την ομάδα, πρόκειται για τις πρώτες δοκιμές πεδίου που εξέτασαν ταυτόχρονα την επίδραση του υποθαλάσσιου ήχου σε προνύμφες κοραλλιών και ψαριών, παράλληλα με ζωντανά υλικά και επιφάνειες παραγόμενες με τρισδιάστατη εκτύπωση. Το Scripps συνεργάστηκε με το University of Hawai’i και άλλους εταίρους του προγράμματος Rapid Resilient Reefs for Coastal Defense (R3D). Οι μελέτες και το ευρύτερο πρόγραμμα χρηματοδοτήθηκαν από την αμερικανική υπηρεσία DARPA, με στόχο την ανάπτυξη λύσεων βασισμένων στη φύση για τη μείωση της ενέργειας των κυμάτων, την προστασία των ακτών και την ενίσχυση της ανθεκτικότητας των κοραλλιών.
Η μελέτη για τα κοράλλια, που δημοσιεύθηκε στις 8 Οκτωβρίου στο Communications Biology, επικεντρώθηκε στην εγκατάσταση των προνυμφών: το στάδιο κατά το οποίο αναζητούν μια επιφάνεια για να προσκολληθούν και να αρχίσουν να αναπτύσσονται. Οι επιστήμονες κατέγραψαν για έναν σεληνιακό κύκλο το ηχητικό περιβάλλον ενός υγιούς υφάλου στα ανοικτά του Οάχου. Οι ηχογραφήσεις περιλάμβαναν ήχους ψαριών, γαρίδων και άλλων καρκινοειδών και αναπαράχθηκαν από υποθαλάσσιο ηχείο σε μια επίπεδη, αμμώδη περιοχή κοντά στο νησάκι Μόκου ο Λόε, από τη δύση έως την ανατολή του ήλιου επί δύο εβδομάδες.
Γύρω από το ηχείο τοποθετήθηκαν 37 τεχνητές κατασκευές, σε βάθος 4,5 μέτρων και σε αποστάσεις από ένα έως 42 μέτρα. Οι κατασκευές διέφεραν ως προς το σχήμα και τις ιδιότητες των επιφανειών τους, ώστε να εξεταστεί πώς ο ήχος συνδυάζεται με άλλους παράγοντες εγκατάστασης. Ορισμένοι μικροβιότοποι διέθεταν σύνθετη αρχιτεκτονική με προστατευμένες εσοχές, ενώ άλλοι έφεραν επίστρωση BRINK, ένα βιοδραστικό «μελάνι υφάλου» με ζωντανά βακτήρια. Το υλικό αναπτύχθηκε από τη Νάταλι Λέβι (Natalie Levy) και συνεργάτες της στο εργαστήριο του Ντάνιελ Βανγκπράσερτ (Daniel Wangpraseurt).
Σε τρία πειράματα μέσα σε δύο χρόνια, επιστημονικοί δύτες καταμέτρησαν τις εγκατεστημένες προνύμφες μία και δύο εβδομάδες μετά τη νέα σελήνη, όταν συμβαίνει η αναπαραγωγή, χρησιμοποιώντας μπλε φως και κίτρινο φίλτρο. Οι κατασκευές κοντύτερα στο ηχείο εμφάνισαν τη μεγαλύτερη εγκατάσταση κοραλλιών και, μεταξύ αυτών, οι επιστρωμένες με BRINK είχαν τα καλύτερα αποτελέσματα. Ο επικεφαλής συγγραφέας Άαρον Θόουντ (Aaron Thode) αναφέρει ότι ο ήχος φαίνεται να λειτουργεί ως ένδειξη κατάλληλου τόπου εγκατάστασης και ότι η ανάλυση υποστήριξε επίσης την ελκτική επίδραση συνθετικών χημικών σημάτων. Εξειδικευμένες τρισδιάστατα εκτυπωμένες κατασκευές απέδωσαν επίσης καλά, αλλά δοκιμάστηκαν με ήχο χωρίς BRINK· ο συνδυασμός τους με την επίστρωση προτείνεται για μελλοντικά πειράματα.
Η δεύτερη μελέτη, δημοσιευμένη στο Scientific Reports, εξέτασε την παρουσία προνυμφών ψαριών στις ίδιες δοκιμές ηχητικού εμπλουτισμού. Η επικεφαλής συγγραφέας και υποψήφια διδάκτορας Οσεάν Μπουλέ (Océane Boulais) ανέπτυξε αυτόνομες κάμερες χαμηλής κατανάλωσης, ικανές να ανιχνεύουν και να καταμετρούν προνύμφες συνεχώς για έως τρεις εβδομάδες. Η παρακολούθηση χωρίς την παρουσία δυτών επέτρεψε στην ομάδα να περιορίσει την όχληση των ψαριών και να καταγράψει τη συμπεριφορά τους για μεγαλύτερα διαστήματα.
Οι κάμερες τοποθετήθηκαν στις εισόδους σύνθετων, τρισδιάστατα εκτυπωμένων κατασκευών που λειτουργούσαν ως καταφύγια ψαριών. Η ομάδα συνέκρινε μια θέση κοντά στο ενεργό ηχείο με μια θέση ελέγχου, όπου ένα πανομοιότυπο ηχείο παρέμενε σιωπηλό. Και στις δύο θέσεις οι καταμετρήσεις κορυφώθηκαν γύρω από τη νέα σελήνη, όμως η θέση με τον ήχο προσέλκυσε συνολικά τέσσερις έως 14 φορές περισσότερες προνύμφες ψαριών. Το αποτέλεσμα διατηρήθηκε όταν οι ερευνητές αντάλλαξαν τις θέσεις του ενεργού και του σιωπηλού ηχείου, ενισχύοντας την ένδειξη ότι ο πρόσθετος ήχος συνέβαλε στην προσέλκυσή τους.
Η παρουσία ψαριών έχει σημασία και για τα κοράλλια: όπως εξηγεί η Μπουλέ, ορισμένα είδη τρέφονται με μικροφύκη που μπορούν να δυσκολέψουν την εγκατάσταση και ανάπτυξη των προνυμφών κοραλλιών. Ο Βανγκπράσερτ θεωρεί τις δοκιμές σημαντικό βήμα προς υβριδικούς υφάλους, δηλαδή ζωντανές παράκτιες υποδομές που συνδυάζουν μηχανική και βιολογία. Τα ευρήματα τεκμηριώνουν βελτιωμένη εγκατάσταση κοραλλιών και αυξημένη παρουσία προνυμφών ψαριών στις πειραματικές κατασκευές, ενώ η αποκατάσταση ολόκληρων οικοσυστημάτων παραμένει ο ευρύτερος στόχος.
Σύμφωνα με το δημοσίευμα, η DARPA σχεδιάζει την εγκατάσταση του Kalaeloa Hybrid Reef στα ανοικτά του Οάχου το φθινόπωρο, με προϋπολογισμό 22 εκατομμυρίων δολαρίων. Η κατασκευή θα εκτείνεται σε 50 μέτρα και θα ενσωματώνει τεχνολογίες που δοκιμάστηκαν στο R3D, μεταξύ τους μικροκατασκευές του Scripps και σύστημα ηχητικού εμπλουτισμού. Η μεταφύτευση κοραλλιών προβλέπεται πιθανώς για τα τέλη του 2026 ή τις αρχές του 2027. Μετά την εγκατάσταση, η κυριότητα αυτού του πρωτότυπου ζωντανού κυματοθραύστη θα μεταβιβαστεί στο Hawai’i Department of Transportation.
Σχόλια