海岸带管理杂志

抽象的

设计测试和优化招募的结构：使用创新的 3D 技术进行珊瑚修复

阿比盖尔·恩格尔曼

人类活动造成的破坏正在导致珊瑚礁物理结构的衰退。珊瑚礁结构受损和活珊瑚覆盖率下降会限制珊瑚礁提供的生态系统服务。有超过 5 亿人直接依赖珊瑚礁获取食物、保护和生计，因此我们必须开发有效且可持续的方法来恢复珊瑚生态系统。珊瑚礁修复工作旨在重新建立活珊瑚覆盖率并增加受损珊瑚礁的珊瑚礁结构。传统的修复方法存在严重局限性，成功率也不稳定。如果没有持续的人为干预，无法将珊瑚幼虫留在珊瑚礁上也阻碍了这些方法的可持续性。优先了解幼虫动态的研究工作可以为未来的其他修复工具开辟可能性。在人工基质上增加活珊瑚可能是繁殖幼虫和增加珊瑚在物理退化的珊瑚礁区域招募的一种方式。部署专门设计的沉降基质将立即为受损珊瑚礁提供结构复杂性，鼓励鱼类和无脊椎动物定居，同时促进珊瑚招募。通过测试多尺度结构复杂性对幼虫定居的作用，本研究确定了有利于改善人工基质上幼虫招募的特征，为珊瑚礁修复提供了更多工具。本研究使用创新的 3D 技术开发了包含多级结构复杂性的基质，以促进幼虫定居和定居后存活。由此产生的定居结构是 3D 技术在海洋保护和珊瑚修复中的应用示例。3D 扫描和打印等新技术使研究人员能够解决以前由于实验限制和复杂性而未考虑的问题，并提高了解决一些以前考虑过的定居问题的难度。本研究中的方法还展示了 3D 模型的可扩展性，并为该技术在未来彻底改变修复奠定了基础。