Два новых решения для защиты кораллов: проводящая биопаста и натуральный лечебный пластырь
Итальянская исследовательская группа разработала две новые технологии для лечения и восстановления коралловых рифов: биопасту и натуральный пластырь, успешно протестированные на реальных кораллах. Решения созданы в коллаборации исследователей из Университета Милан-Бикокка, Итальянского технологического института (IIT) в Генуе и Аквариума Генуи.
Коралловые рифы, находящиеся под угрозой из-за изменения климата, — это ключевые экосистемы для морского биоразнообразия. Для противодействия их деградации наука ищет инновационные, экологичные и эффективные решения.
Активная биопаста для закрепления и роста кораллов
Первое решение — полностью биоразлагаемая «зелёная» биопаста, способная закреплять кораллы и ускорять их рост с помощью технологии электрохимической минерализации. Материал под названием «Active Biopaste», описанный в журнале Advanced Materials, представляет собой пасту из модифицированного соевого масла и графена.
После смешивания вещества затвердевают контролируемым образом, образуя твёрдый проводящий субстрат. Он служит для закрепления фрагментов кораллов и поддержки Технологии Минеральной Аккреции (MAT), которая стимулирует их рост. Паста сохраняет стабильные свойства в морской воде более 40 дней. Тесты MAT показали значительное увеличение темпов роста кораллов в течение двух недель — в два раза по сравнению с контрольной группой.
«Наше решение уникально интеграцией двух функций в один материал, — объясняет первый автор исследования Габриэле Корильяно. — Паста упрощает и делает безопасным закрепление кораллов, а её проводящие свойства способствуют росту через MAT. В отличие от традиционной MAT, не требуются постоянные металлические конструкции, что устраняет риск коррозии и долгосрочного загрязнения».
Натуральный пластырь для целевой доставки антибиотиков
Второе решение, опубликованное в журнале One Earth, — экологичная система для целевой доставки антибиотиков больным кораллам. Это своего рода пластырь, сочетающий гидрофильную плёнку с антибиотиком (из хитозана — полимера из панцирей ракообразных) и натуральный гидрофобный герметик на основе пчелиного воска и растительных масел (подсолнечника и льна).
Все материалы натуральные и после деградации не вредят экосистеме. В тестах в аквариуме лечение остановило прогрессирование болезни более чем в 90% случаев.
«Эта технология позволяет лечить кораллы, поражённые агрессивными болезнями, — объясняет первый автор этого исследования Винченцо Скрибано. — Двухслойная система обеспечивает высвобождение антибиотиков исключительно на инфицированном участке, а герметик предотвращает их распространение в морскую среду. Технология особенно эффективна против болезней семейства некроз тканей, распространённых в аквакультуре».
Устойчивый и междисциплинарный подход
Оба решения — часть долгосрочной исследовательской инициативы консорциума, ставшего международной точкой отсчёта в разработке технологий сохранения кораллов.
«Мы стремимся создавать эффективные и многофункциональные подводные технологии, уважающие окружающую среду и соответствующие целям устойчивого развития ООН, — говорит Атанассия Атанассиу, руководитель подразделения Smart Materials в IIT. — Каждое наше дизайнерское решение сегодня руководствуется ответственным и устойчивым научным видением».
Материалы и инновации тестируются на объекте MaRHE Center в Аквариуме Генуи, который благодаря контролируемой среде и экспертизе является идеальной площадкой для разработки решений в области морской консервации.