Бетонные модули с самовосстанавливающейся структурой устричного рифа установлены в заливе Флориды для защиты военной базы

30 октября официальные лица ВВС США установили новую конструкцию в водах залива Сент-Эндрюс у берега базы ВВС Тиндалл на северо-западе Флориды. Это первый участок «самовосстанавливающегося» рифа, разработанного Университетом Рутгерса, состоящего из специальных бетонных модулей и живых устриц. Риф предназначен для защиты базы и её персонала от ураганов и штормовых нагонов.

Кран опустил сегмент будущего рифа шириной 160 футов, который в итоге будет состоять примерно из 800 взаимосвязанных бетонных кубов. Конструкции размещают на мелководье примерно в 200 футах от береговой линии.

Бетон обеспечивает твёрдый субстрат, необходимый устрицам для прикрепления. Конструкция специально разработана так, чтобы в течение следующего года больше устриц естественным образом заселило её, в конечном итоге формируя устойчивые гибридные «живые» рифы.

ВВС США тестируют экспериментальный риф, чтобы оценить, обеспечивает ли он достаточную защиту побережья от штормов. Международные усилия с участием более 60 исследователей сосредоточены на разработке самовосстанавливающихся гибридных биологических и инженерных структур, имитирующих рифы, для смягчения прибрежных наводнений, эрозии и ущерба от штормов.

Ураган «Майкл» (5-й категории), обрушившийся на побережье Флориды в октябре 2018 года, разрушил ангары Тиндалла, повредил несколько сверхзвуковых истребителей-невидимок F-22 Raptor и оставил большую часть базы в руинах.

Ведущий учёный Дэвид Бушек, директор Лаборатории исследований моллюсков Хаскина в Рутгерсе, отметил, что эксперимент позволит задокументировать способность модулей Reefense защищать и укреплять береговую линию залива, делая её более устойчивой.

Устрицы растут кластерами, формируя естественные волноломы на мелководье, прикрепляясь друг к другу. Такие органические структуры эффективно защищают береговую линию, но могут разрушаться во время сильных штормов. Гибридная живая береговая линия в центре эксперимента содержит как искусственные, так и природные компоненты, специально разработанные для большей долговечности без негативного воздействия на морскую среду.

Проект опирается на историческую силу Рутгерса как центра одной из старейших и ведущих в мире программ по селекции устриц. Анализ китайских учёных охарактеризовал двух исследователей устриц из Рутгерса как второго и пятнадцатого в рейтинге самых продуктивных учёных в этой области.

Усилия также используют недавние инновации преподавателей в области материаловедения, гидродинамического моделирования и так называемой «адаптивной биологии» — способности организмов меняться в ответ на давление среды, такое как потепление или рост риска заболеваний.

Устанавливаемые модули размером 2×2 фута и весом 450 фунтов имеют приземистую ячеистую структуру. Они изготовлены из специального инженерного бетона с низким углеродным следом и будут заселены устойчивыми к болезням устрицами, выведенными с помощью геномной селекции. Ожидается, что эти конструкции будут стабилизировать и защищать береговую линию эффективнее, чем природные аналоги.

Как и звукопоглощающие конусы в звукоизолированной комнате, отверстия в модулях предназначены для поглощения и рассеивания энергии волн, защищая берег и мелководье. Конструкции также заставляют более крупные волны разбиваться дальше от берега.

Дэвид Бушек работает с Ричардом Риманом, заслуженным профессором Школы инженерии Рутгерса, который является со-исследователем проекта и возглавляет разработку инженерного рифа. В коллаборации также участвуют десятки учёных и инженеров из университетов по всей территории США и Австралии.