Uno de los más grandes arrecifes coralinos impresos en 3D está en las Islas Maldivas
Al menos tres cuartas partes de estos hábitats marinos tropicales están gravemente amenazados a nivel mundial.
Solo en el 2016, la Gran Barrera de Coral Australiana perdió el 30% de su cobertura. La tecnología moderna puede ayudar a crear arrecifes nuevos.
Los científicos trabajan en la impresión 3D de nuevos hábitats para los arrecifes que reemplacen a los perdidos por efecto del cambio climático, la pesca excesiva y la contaminación.
Estos factores han cambiado la apariencia y el funcionamiento de la mayoría de los arrecifes coralinos.
Los corales son muy sensibles a los pequeños incrementos en la temperatura del mar y, por lo tanto, son vulnerables al calentamiento global.
Desde la década de los 80, muchos arrecifes han sufrido mortandades masivas como consecuencia de las altas temperaturas del agua del mar.
No es un problema menor, pues son ecosistemas importantes para la población humana en países tropicales. La vida marina que albergan es una fuente importante de alimentos e ingresos, además, protegen las líneas de costa de la erosión y las tormentas.
Manejo del arrecife
Cuando los corales mueren, el sustrato sólido que define la estructura del arrecife permanece y puede ser colonizado por corales nuevos. Este proceso de recuperación requiere tiempo, sobre todo si los problemas ambientales no han sido bien gestionados.
La consecuencia es que existe un gran porcentaje de sustrato con estructura apropiada para el desarrollo de arrecifes, pero desprovisto de corales.
Los corales se asemejan un poco a los árboles en un bosque, crean la estructura que proporciona el hábitat para una amplia variedad de especies.
La mayoría de los esfuerzos se han centrado en establecer y gestionar Áreas Marinas Protegidas (AMP), regiones del océano donde la pesca y otras actividades están controladas o prohibidas.
Al menos un tercio de los arrecifes coralinos se encuentra en una de estas zonas. Si se administran de manera efectiva, brindan beneficios como la protección de peces y otras especies vulnerables y la limitación de actividades que dañan estos ecosistemas.
En algunos casos, incluso los arrecifes bien administrados y protegidos muestran poca capacidad de recuperación, debido al bajo suministro de nuevos individuos coralinos.
Estos se originan a partir de pequeñas larvas que son transportadas por las corrientes y se establecen en el sustrato del arrecife, donde se transforman en un coral adulto.
A veces, la superficie del arrecife se ha reducido a escombros por la pesca con dinamita y el encallamiento de barcos.
El resultado es que este no es lo suficientemente estable como para soportar el crecimiento de los corales, además, ni siquiera los arrecifes de las AMP están protegidos contra el cambio climático.
Para abordar este problema, se investiga cómo restaurar los arrecifes degradados.
Por ejemplo, mediante el trasplante de corales o el reemplazo de algunas partes del arrecife con estructuras artificiales que ofrecen un sustrato a estos seres vivos.
En algunos lugares se ha intentado restaurar la función del arrecife como hábitat para la vida silvestre, a menudo con un éxito limitado y en escalas muy pequeñas de decenas a cientos de metros cuadrados.
En muchos casos, los esfuerzos no dan resultados porque los factores que causaron la disminución de la cobertura no han sido controlados.
Impresora 3D de arrecifes
Su finalidad es crear un hábitat con una nueva tecnología llamada Estructuras Arrecifales Artificiales Modulares (MARS, por sus siglas en inglés).
Los MARS son compuestos de celosías de cerámica impresas en 3D. Su diseño permite que sean instaladas desde pequeñas embarcaciones y ensambladas por buzos.
El objetivo es que se utilicen junto a prácticas de cultivo de corales con fines comerciales o para la restauración de arrecifes.
Así se podrán crear nuevos hábitats en áreas que han sido degradadas o donde no existen arrecifes coralinos, como los fondos arenosos.
La impresión de los moldes 3D llevó 24 horas. Luego fueron fundidos en cerámica, un material inerte similar al carbonato de calcio que se encuentra en los arrecifes de coral, explica el diseñador industrial Alex Goad, de la empresa Reef Design Lab.
Los moldes se enviaron a las Maldivas, se ensamblaron en el sitio de Summer Island y luego se sumergieron a siete metros por debajo de la superficie.
El coral vivo fue luego transplantado dentro del arrecife artificial, donde se espera que dentro de dos o tres años crezca y colonice la estructura.
Con el calentamiento global, el blanqueamiento y la contaminación ambiental, se espera que la tecnología de impresión 3D pueda ofrecer una nueva forma de salvar los corales.
El beneficio potencial de estas estructuras modulares es que no requieren maquinaria pesada (no se necesitan grúas ni grandes embarcaciones para movilizar grandes estructuras de hormigón). Gracias a eso se pueden usar en localidades remotas y a un costo menor.
Además la tecnología de impresión 3D permite crear estructuras muy similares al sustrato natural, que es muy complejo. Así, es posible generar hábitats para peces, corales y otros organismos arrecifales.
Los MARS también pueden diseñarse según el objetivo de restauración y adaptarse a las condiciones de la localidad.
Cada una de las unidades está impresa en 3D, lo que da lugar a piezas huecas que luego son rellenadas con hormigón marino y reforzadas con acero para brindarles estabilidad y durabilidad.
El diseño de la superficie de los módulos permite que los fragmentos de coral que se trasplantan puedan adherirse fácilmente con un adhesivo epóxico.
Además, la superficie de los módulos es químicamente inerte, por lo que se piensa que no se perjudica a los fragmentos o colonias coralinas adheridas.
Las estructuras de arrecifes artificiales pueden tener un gran valor a pequeña escala, al proporcionar sitios de buceo de calidad para los turistas cuando los sitios naturales están degradados.
También, son una forma de involucrar a los habitantes y turistas en el esfuerzo de conservación, si se logra que contribuyan como voluntarios en la construcción del arrecife artificial y en el trasplante de los corales.
Ayuda que no soluciona
El valor de los arrecifes proviene de tener corales vivos, ya que ellos construyen y desarrollan el arrecife. Pero sin una cantidad suficiente, la estructura real del arrecife se erosionará con el tiempo y no crecerá conforme aumente el nivel del mar.
Los arrecifes necesitan corales sanos y en crecimiento para funcionar y proteger las líneas costeras.
El simple hecho de aumentar la cantidad de estructura de arrecifes disponible para el crecimiento de los corales no resolverá el problema de la disminución natural de los arrecifes coralinos.
Los arrecifes artificiales no garantizan la misma biodiversidad que los arrecifes naturales.
El mayor problema con los arrecifes artificiales, sin embargo, es que estos métodos no se pueden llevar a cabo a las extensiones espaciales requeridas para contrarrestar la degradación actual en los arrecifes.
Los arrecifes impresos en 3D pueden ser beneficiosos en el manejo de las comunidades coralinas.
Cualquier actividad de restauración brinda la oportunidad de involucrar al público para que aprenda más sobre las dificultades que enfrentan los arrecifes coralinos.
La única manera de abordar el declive de los arrecifes a largo plazo es lidiar con sus principales causas: el cambio climático, la contaminación y las prácticas destructivas de pesca.
