Искусственные рифы новой конструкции могут защитить морскую жизнь и снизить ущерб от штормов

Команда MIT разработала «архитектурные» рифы — устойчивые морские конструкции, которые имитируют волногасящий эффект естественных рифов и создают среду обитания для рыб. Исследование опубликовано в PNAS Nexus.

Конструкция и принцип действия

Дизайн рифа основан на цилиндрической структуре, окружённой четырьмя пластинами, похожими на рули. При столкновении с волной конструкция эффективно разбивает её на турбулентные струи, рассеивая большую часть энергии.

Ключевые преимущества:

• Может рассеивать столько же энергии волн, сколько существующие искусственные рифы, используя в 10 раз меньше материала.
• В лабораторных экспериментах с масштабными моделями снижал энергию входящих волн более чем на 95%.
• Волны высотой 6 метров после прохождения рифа могут уменьшаться до высоты менее метра.

Материалы и адаптация для экосистемы

Планируется изготавливать цилиндры из экологичного цемента, безвредного для рыб. Конструкция будет отливаться в виде узора из «вокселей» (объёмных пикселей), которые можно автоматически собирать. Эта ячеистая структура, напоминающая упаковки для яиц, сохраняет волногасящие свойства и создаёт карманы для укрытия и жизни морских обитателей.

Масштабирование и перспективы

Цилиндры можно соединять в длинные полупроницаемые стены для установки вдоль побережья (примерно в 0,8 км от берега). Сейчас команда тестирует цементные структуры в условиях, моделирующих реальные морские волны.

По оценкам, строительство рифа высотой около 5 метров и длиной 1,6 км может стоить порядка 6 миллионов долларов. Однако такая инвестиция потенциально может предотвратить ущерб от штормов на миллиарды долларов, что становится критически важным в условиях изменения климата.