Искусственные коралловые рифы: как люди восстанавливают подводные экосистемы

Искусственные коралловые рифы создают, чтобы предоставить морским организмам твёрдую поверхность, укрытия и новые места обитания. На морском дне устанавливают конструкции из бетона, камня, керамики или подготовленного металла, после чего за ними наблюдают учёные.

Однако затопленный объект не превращается в живой коралловый риф автоматически. Для успешного восстановления необходимы подходящая температура, чистая вода, достаточное освещение и наличие кораллов, способных закрепиться на новой поверхности.

Искусственный риф начинается с конструкции

Основой проекта становится прочное сооружение, устойчивое к течениям, штормам и воздействию солёной воды. Оно может состоять из отдельных блоков, полых куполов, пирамид или элементов сложной формы.

В конструкции делают отверстия и углубления разных размеров. Мелкие пространства подходят молодым рыбам и беспозвоночным, а более крупные служат укрытиями для взрослых животных.

Шероховатая поверхность обычно заселяется быстрее гладкой. На ней проще закрепиться водорослям, губкам, моллюскам и коралловым личинкам.

Не каждый искусственный риф становится коралловым

Термином «искусственный риф» называют практически любую специально размещённую подводную конструкцию, предназначенную для формирования среды обитания.

Она может находиться в холодном море, где рифообразующие тропические кораллы не живут. В таком случае поверхность заселяют водоросли, мидии, губки, ракообразные и другие местные организмы.

Искусственным коралловым рифом конструкция становится тогда, когда на ней действительно растут кораллы или её используют в программе восстановления коралловой экосистемы.

Заселение происходит постепенно

Сразу после установки поверхность почти пуста. Затем на ней формируется тонкая плёнка из микроорганизмов, появляются водоросли и прикреплённые беспозвоночные.

Небольшие животные привлекают рыб, которые находят возле конструкции пищу и укрытие. Со временем сообщество становится сложнее.

Коралловые личинки, переносимые течением, способны самостоятельно закрепиться на подходящей поверхности. Но этот процесс зависит от состояния окружающих природных рифов и может занимать много времени.

Если поблизости почти не осталось взрослых кораллов, естественного заселения может не произойти.

Кораллы выращивают в подводных питомниках

Для ускорения восстановления специалисты создают коралловые питомники. Небольшие фрагменты закрепляют на специальных подводных «деревьях», рамах или подвесных конструкциях.

В подходящих условиях фрагменты продолжают расти. Учёные очищают их от обрастаний, проверяют здоровье и защищают от повреждений.

Когда колонии достигают необходимого размера, их переносят на повреждённый природный участок или подготовленную искусственную основу. Для закрепления используют специальные составы, устойчивые к морской воде.

Работы выполняют обученные водолазы, поскольку неправильное обращение способно погубить хрупкий организм.

Фрагмент коралла может дать новую колонию

Многие кораллы способны размножаться бесполым способом. Отделённый фрагмент при подходящих условиях прикрепляется к поверхности и продолжает расти.

Эта особенность позволяет получить несколько новых колоний из одного исходного коралла. Метод удобен для быстрого увеличения количества материала в питомнике.

Однако массовое выращивание генетически одинаковых фрагментов имеет недостаток. Если все колонии одинаково чувствительны к болезни или высокой температуре, они могут погибнуть одновременно.

Поэтому современные проекты стараются сохранять генетическое разнообразие и использовать материал от разных здоровых колоний.

Некоторые проекты используют личинок

Половое размножение кораллов происходит во время выброса половых клеток в воду. Такое событие у многих видов случается лишь в определённые ночи года.

Учёные собирают клетки, проводят оплодотворение и выращивают личинок в контролируемых условиях. Затем молодых кораллов размещают на небольших подготовленных элементах и переносят в море.

Метод сложнее простого размножения фрагментами, но позволяет получить генетически разнообразное потомство. Это может повысить способность восстановленной популяции приспосабливаться к изменениям среды.

Материал должен быть безопасным

Для искусственных рифов часто используют специально изготовленный морской бетон. Его форму, состав и шероховатость подбирают с учётом условий конкретного места.

Подходят также устойчивые каменные и некоторые керамические элементы. Металлические конструкции можно применять только после удаления топлива, масел, краски и других загрязнителей.

Материал не должен выделять токсичные вещества, распадаться на опасные части или перемещаться по морскому дну. Перед установкой проект проходит экологическую и инженерную оценку.

Обычный строительный мусор нельзя просто выбрасывать в море под видом восстановления природы.

Старые суда требуют серьёзной подготовки

Иногда искусственным рифом становится выведенное из эксплуатации судно. Его затапливают в заранее выбранном месте после продолжительной очистки.

С корабля снимают топливо, масла, аккумуляторы, провода, пластик и материалы, способные загрязнять воду. Опасные полости закрывают или изменяют, а конструкцию готовят к безопасному погружению.

Затонувшее судно может стать укрытием для рыб и объектом для дайвинга. Но оно не обязательно восстановит коралловую экосистему и не подходит для любого участка моря.

Без правильной подготовки корабль остаётся источником загрязнения, а не природоохранным сооружением.

Старые автомобильные шины оказались плохой идеей

В прошлом искусственные рифы иногда создавали из использованных автомобильных шин. Предполагалось, что они станут дешёвой и долговечной основой для морской жизни.

На практике крепления разрушались, а шины начинали перемещаться во время штормов. Они сталкивались с природными рифами, ломали кораллы и засоряли морское дно.

Некоторые подобные проекты впоследствии потребовали дорогостоящей очистки. Этот опыт показал, что устойчивость и безопасность материала необходимо проверять до массового размещения.

Форма влияет на жизнь под водой

Хороший искусственный риф не должен быть простой сплошной стеной. Разнообразные отверстия, выступы и затенённые участки создают условия для разных видов.

Форма также влияет на течение воды. Оно приносит кислород и пищевые частицы, но слишком сильный поток способен мешать закреплению молодых организмов.

Учёные используют компьютерное моделирование и наблюдения за природными рифами, чтобы подобрать подходящую конструкцию. В некоторых проектах элементы изготавливают с помощью трёхмерной печати.

Сам по себе необычный внешний вид не гарантирует экологической пользы. Важнее устойчивость конструкции и соответствие потребностям местных видов.

Рыбы могут просто собраться в одном месте

После установки искусственного рифа возле него часто быстро увеличивается количество рыб. Но это не всегда означает рост общей популяции.

Конструкция может привлекать животных с соседних территорий, собирая их в одном месте. В таком случае риф перераспределяет уже существующих рыб, а не создаёт новых.

Скопление животных способно облегчить рыболовство и повысить давление на популяцию. Поэтому искусственные рифы нуждаются в правилах использования и длительном наблюдении.

Чтобы доказать реальную пользу, специалисты оценивают размножение, выживаемость и количество молоди, а не только число рыб возле конструкции.

Неправильное размещение причиняет вред

Искусственную конструкцию нельзя устанавливать поверх живого рифа, морской травы или другой ценной среды обитания. Она способна физически уничтожить организмы, которые должна была защищать.

Неудачно расположенный объект может изменить течение, вызвать размывание дна или накопление осадка. Мелкий осадок покрывает кораллы и мешает им получать свет и пищу.

Конструкция также может стать поверхностью для инвазивных видов. Поэтому до установки исследуют морское дно, течения, качество воды и существующее сообщество организмов.

Искусственный риф не устраняет причину разрушения

Если природные кораллы погибли из-за загрязнения, перегрева воды или постоянного сброса осадка, новые колонии столкнутся с той же проблемой.

Пересаживание кораллов не заменяет очистку сточных вод, защиту побережья и сокращение выбросов парниковых газов. Без устранения основных угроз восстановленный участок может снова погибнуть.

Особенно опасны продолжительные периоды высокой температуры. Во время теплового стресса кораллы теряют симбиотические водоросли, обесцвечиваются и при сохранении неблагоприятных условий умирают.

Искусственные коралловые рифы помогают отдельным участкам, но не способны самостоятельно остановить глобальное изменение климата.

За рифом наблюдают много лет

После установки работа не заканчивается. Учёные регулярно фотографируют участок, измеряют рост кораллов и учитывают появившиеся виды.

Они проверяют:

• устойчивость конструкции;
• выживаемость пересаженных колоний;
• естественное появление молодых кораллов;
• количество и разнообразие рыб;
• присутствие болезней;
• появление инвазивных организмов;
• изменение осадка и течений.

Некоторые проблемы становятся заметны только через несколько сезонов или после сильного шторма. Поэтому кратковременное увеличение количества рыб ещё не доказывает успех проекта.

Восстановление требует осторожного подхода

Искусственные коралловые рифы могут предоставить морским животным укрытия и поверхность для роста. В сочетании с питомниками и пересадкой они помогают восстанавливать отдельные повреждённые участки.

Однако результат зависит от научного планирования, безопасных материалов и состояния окружающей воды. Случайно затопленный предмет не становится полезным рифом только потому, что находится на морском дне.

Наиболее эффективные проекты не ограничиваются установкой конструкций. Они устраняют местные источники загрязнения, защищают существующие рифы и продолжают наблюдение за экосистемой в течение многих лет.