La restauración de los arrecifes pronto podría ser mucho más fácil gracias a la pasta biodegradable y fácil de usar que se utiliza para fijar fragmentos de coral a las rocas del arrecife, lo que permitirá plantar nuevas colonias de coral. La pasta de fraguado rápido, que se puede mezclar bajo el agua, es el primer producto diseñado específicamente teniendo en cuenta los arrecifes de coral.
Durante los últimos 10 años, biólogos marinos de la Universidad de Milán-Bicocca en Italia han estado trabajando para preservar estos ecosistemas vulnerables en el Centro de Investigación Marina y Educación Superior, un centro de investigación en las Maldivas creado por científicos de la universidad.
«En los últimos años, se han construido y mantenido varios viveros de coral, y hay abundantes colonias listas para ser plantadas, lo que convierte a los arrecifes de coral alrededor de la isla en el lugar ideal para nuestra investigación», dijo Marco Contardi, profesor asistente en el Universidad de California. Milano Biccocca y un investigador afiliado del Instituto Italiano de Tecnología que participaron en el proyecto.
Los arrecifes de coral proporcionan hogar a una gran cantidad de otros organismos marinos, incluidos cangrejos, peces y una amplia gama de otras criaturas marinas. Pero su existencia se ve amenazada por las cambiantes condiciones del océano causadas por el cambio climático, la contaminación y la sobreexplotación.
«especialmente [in recent] “En los últimos meses, el aumento de la temperatura del mar provocado por El Niño ha provocado un blanqueamiento increíblemente severo que ha destruido los arrecifes de coral no sólo en todo el archipiélago sino también en todo el mundo”. Estudiante trabajando en el proyecto.
A diferencia de las pastas comerciales a base de epoxi que normalmente se utilizan para la restauración de corales, la pasta que desarrollaron Contardi, Gobato y su equipo está hecha específicamente para implantar coral en el sitio de restauración.
Por ejemplo, los productos IamSub y Aquamend están diseñados para reparaciones domésticas o protección de estructuras marinas de acero y hormigón, y conllevan riesgos. Contienen compuestos que pueden dañar la vida marina y persistir como contaminantes en el océano, mientras que la pasta de coral recientemente desarrollada está hecha enteramente de ingredientes biodegradables y respetuosos con el medio ambiente.
Pasta de coral segura
Para hacer el primer componente de la pasta, el equipo de investigación combinó aceite de soja, zeína (que actúan como rellenos para darle a la pasta la consistencia correcta) y un compuesto que inicia la reacción de endurecimiento en un recipiente.
En un recipiente aparte, mezclaron aceite de soja, zeína y un compuesto que acelera la reacción. Mezclaron estas dos mezclas hasta formar pastas y las almacenaron por separado hasta el momento de la aplicación.
«La receta es fácil y no lleva mucho tiempo», dijo Contardi. “Necesita aceite de soja modificado, proteína zeína [derived from corn]Un iniciador y acelerador químico”.
Arcadios Zeich, investigador postdoctoral del Instituto Italiano de Tecnología, explicó que la reacción de solidificación surge cuando las dos mezclas se combinan, generando especies químicas inestables y reactivas llamadas radicales.
Estos radicales reaccionan rápidamente con las cadenas modificadas en la estructura del aceite de soja para estabilizarse, formando nuevos enlaces en el proceso. La velocidad de esta reacción se puede controlar variando las cantidades de iniciador y acelerador, lo que permite adaptar el tiempo de solidificación.
“La formación de estos nuevos enlaces entre las cadenas de ácidos grasos del aceite de soja paraliza la estructura de la matriz, por lo que el material comienza a endurecerse”, explicó Contardi. La pasta fragua en sólo 20 a 25 minutos, mucho más rápido que IamSub y Aquamend, que tardan más de dos horas.
Pruebas submarinas en arrecifes de coral
Para verificar la seguridad y el rendimiento de la pasta, Contardi y su equipo la utilizaron para unir pequeños fragmentos de coral llamados protuberancias a soportes hechos de diferentes materiales en el Acuario de Génova.
Estos resultados iniciales fueron prometedores, por lo que ampliaron su enfoque y probaron la pasta en un sitio de campo cerca de su centro de investigación en la isla Majudhoo en las Maldivas. Eligieron una laguna protegida para plantar cinco colonias de especies de coral de rápido crecimiento. Acropora tenuis.
Su enfoque, conocido como horticultura de coral, implica cultivar fragmentos de coral recolectados del fondo marino o de colonias donantes en condiciones artificiales controladas y luego trasplantar el coral sano al sitio objetivo.
El trasplante de coral, el proceso de unión del coral al arrecife, es un paso crucial en el proceso de restauración, afirmó Valerio Issa, biólogo marino e investigador postdoctoral en la Universidad de Milán-Bicocca. “Este período es crítico porque el coral comienza a crecer y asentarse en el sustrato”.
En el sitio de campo, los investigadores se sumergieron bajo el agua hasta las rocas del arrecife, primero limpiándolas de algas, arena y sedimentos. Luego mezclaron los dos componentes de la pasta a mano durante aproximadamente un minuto, la colocaron sobre la roca, unieron el coral a la pasta y le dieron forma alrededor de la base del coral. Después de realizar la “prueba de las olas” (agitando agua con la mano cerca para asegurarse de que el coral estuviera plantado de forma segura), pasaron a plantar la siguiente colonia.
Los investigadores descubrieron que después de 12 meses, el coral trasplantado permaneció firmemente en su lugar y creció de forma natural, sin interferencia de la pasta.
La pasta aún no se ha comercializado, pero Contardi planea patentar su producto y eventualmente llevarlo al mercado, haciéndolo accesible a expertos y recién llegados al campo.
“Ya estamos trabajando en nuevos prototipos de nuestra pasta con el fin de mejorar su desempeño en varios aspectos, como el mecánico y ambiental, para ampliar su aplicación a otras especies de coral que pueden ser más suaves o más pesadas”.
Los proyectos de restauración de corales se han vuelto cada vez más importantes en los últimos años y Contardi cree que la pasta podría ayudar a unificar estos esfuerzos.
«Nuestras pruebas en las Maldivas son totalmente consistentes con estos esfuerzos para dar tiempo a los arrecifes de coral para que se recuperen y resistan los desafíos que enfrentan», comentó.
Referencia: Arkadius Zeich, Marco Contardi, Athanasia Athanasiou, Simone Montano, et al. Una pasta subacuática biodegradable, a base de aceite vegetal, de endurecimiento rápido para la restauración y rehabilitación sostenible de los arrecifes de coral.Sistemas Sostenibles Avanzados (2024). doi: 10.1002/adsu.202400110
Crédito de la imagen destacada: Arkadiusz Zych, et al.