Простая конструкция искусственных рифов может спасти устричные экосистемы по всему миру

Фрагмент естественного рифа сиднейской каменной устрицы. Автор: доктор Хуан Эскивель-Муэльберт.

Новое исследование показало, как проектировать искусственные рифы, чтобы дать устричным колониям наилучший шанс на восстановление. Выводы основаны на детальном анализе естественных форм и структур устричных рифов.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, демонстрирует, что устричные рифы — это не случайные скопления раковин. Их форма и структура играют критическую роль в том, чтобы молодые устрицы могли осесть, выжить и избежать хищников.

Устрицы выступают в роли «инженеров экосистемы», строя рифы из живых особей и раковин предыдущих поколений, объясняет ведущий автор работы доктор Хуан Эскивель-Муэльберт из Университета Маккуори.

Рифы — это не просто кучи раковин или скелетов. Это тонко настроенные трёхмерные системы. Их форма контролирует, кто выживет, кто погибнет и как быстро риф будет расти.

Чтобы лучше понять эту структуру, команда изучила сохранившиеся рифы сиднейской каменной устрицы с помощью высокоточной 3D-фотограмметрии, что позволило зафиксировать полную сложность естественной геометрии рифа.

Затем учёные с помощью компьютерного моделирования создали 16 типов бетонных «плиток» с разной высотой и рисунком гребней, отражающих диапазон форм, встречающихся в природе. Эти плитки разместили в трёх эстуариях в районе Сиднея. Часть конструкций была защищена от хищников клетками, другая — нет. Команда отслеживала, сколько молодых устриц осело на структурах, как быстро они росли и сколько выжило.

Результаты показали, что наиболее эффективными оказались не самые высокие или сложные конструкции. Успех зависел от конкретных комбинаций особенностей, соответствующих естественной структуре рифов.

Наш эксперимент показал, что оптимальная конфигурация для заселения и долгосрочного выживания — это та, которая обеспечивает множество небольших защищённых пространств для роста молодых устриц, сводя к минимуму их контакт с хищниками или вредным воздействием окружающей среды, — говорит доктор Эскивель-Муэльберт.

Исследователи считают, что эти выводы предлагают практическое руководство для восстановления устричных рифов не только в Австралии, но и по всему миру, где моллюсковые и коралловые экосистемы сильно повреждены.

По оценкам, 85% устричных рифов, существовавших вдоль побережья Австралии ко времени европейской колонизации, были утрачены, — говорит старший автор, профессор прибрежной экологии Мелани Бишоп. — Устриц не только добывали в пищу с первых дней колонизации, но и сами рифы подвергались дноуглубительным работам, а раковины дробили и сжигали для получения извести для цемента и раствора. Многие ранние колониальные здания Сиднея скреплены устричной раковиной.

Устричные рифы важны не только для популяции устриц. Они создают среду обитания для сотен видов растений и животных и помогают защищать береговую линию от эрозии.

Эта работа показывает, что существуют универсальные архитектурные правила для устойчивости рифов, — говорит соавтор исследования профессор Джошуа Мадин из Гавайского института морской биологии. — Природа уже решила проблему дизайна. Наша задача — прочитать этот чертёж и масштабировать его, чтобы помочь рифам расти быстрее и выживать дольше.

Материалы предоставлены Университетом Маккуори.