التخطيط والأساليب

Staghorn، المرجان، إلى داخل، cane، جزء رئيسي من مبنى، الشارع، Croix. الصورة © كيمت آمون لويس / TNC

قبل الشروع في مشروع إضافة الركيزة ، ينبغي وضع العديد من الاعتبارات لتحديد ما إذا كانت هذه الأساليب مناسبة. قد تكون مشاريع الترميم التي تنطوي على هياكل صلبة أكثر تكلفة وأخطر من مشروعات زراعة الحدائق المرجانية وزرعها. على سبيل المثال ، إذا لم يتم تصميمها وتنفيذها بشكل صحيح ، فقد تتفكك الهياكل أو قد يتم طردها أثناء العواصف. ومع ذلك ، فإن استخدام هياكل الركيزة يمكن أن يوفر فوائد لا يمكن تحقيقها من خلال أساليب البستنة المرجانية وحدها ، مثل تسريع عمليات الاستعادة الطبيعية على الشعاب المرجانية التالفة أو تعزيز الخدمات يحب إنتاج المصايد وحماية السواحل. يجب أن يشمل التخطيط العمل مع الشركاء المحليين ، بما في ذلك:

  • الهيئات البلدية أو الحكومية المحلية للحصول على التصاريح اللازمة وتقييمات الأثر البيئي
  • المهنيين مثل المهندسين الساحليين للمساعدة في عملية التصميم والتخطيط وبناء الهياكل الصناعية
  • المجتمعات المحلية للحد من الآثار المحتملة على جماليات المنطقة ، والتي قد تكون مهمة لصناعة السياحة

في حين أن بعض هذه التدابير قد تبدو شاقة ، فإن العديد من هذه الاعتبارات تم تصميمها وتطويرها بشكل جيد بواسطة قطاع الهندسة الساحلية. تصميم وتقييم حواجز الأمواج المغمورة المنخفضة (أي الشعاب المرجانية) هي ممارسة تم تطويرها على مدار عدة عقود. يجب على علماء ومديري الشعاب المرجانية العمل مع المهندسين لتقديم فوائد بيئية أفضل من هذه المشاريع.

Staghorn، المرجان، عن، EcoReefs. الصورة © Meaghan Johnson / TNC

Staghorn، المرجان، عن، EcoReefs. الصورة © Meaghan Johnson / TNC

الشعاب المرجانية كما حواجز الأمواج

الشعاب المرجانية هي حواجز الأمواج الفعالة التي تبدد طاقة الأمواج عن طريق كسر الأمواج عند حافة البحر. عندما تتحرك الأمواج فوق الشعاب المرجانية ، يتسبب سطح الشعاب المرجانية في حدوث احتكاك يؤدي إلى إبطاء الأمواج ويجعلها تتكسر أو تتعطل. هناك العديد من العوامل التي تؤثر بشكل كبير على فعالية الشعاب المرجانية لتكون بمثابة حواجز الأمواج ، المرجع بما في ذلك:

  • عمق الماء: قمم الشعاب هي المسؤولة عن تبديد 97 ٪ من طاقة الأمواج على الشعاب المرجانية. المرجع وبالتالي ، حتى النقصان البسيط في ارتفاع قمة الشعاب يسمح لطاقات الموجة الأعلى بالوصول إلى السواحل. المرجع
  • مورفولوجيا الشعاب: بما في ذلك شكل وانحدار الشعاب الأمامية الخارجية وأبعاد قمة الشعاب والشعاب المرجانية المسطحة (الطول والعرض) ورؤوس الشعاب المرجانية الشاطئية والشعاب المرجانية وغيرها من التكوينات.
  • عرض الشعاب: بما في ذلك قمة الشعاب المرجانية والشعاب المرتبطة بها. تبدد الشعاب المرجانية الأوسع نطاقا طاقة الأمواج. المرجع وبالتالي ، يمكن حتى الشقق الضيقة الشعاب تبدد الكثير من طاقة الأمواج.
  • الشعاب المرجانية: أو خشونة سطح الشعاب ، يخلق احتكاكًا واسحبًا عندما تتحرك الأمواج فوق شعاب مرجانية تتسبب في كسر الأمواج وتبدد الطاقة. تخلق التكوينات المرجانية الأكبر (> 30 cm) احتكاكًا أكثر وسحبًا من رصيف الرمال أو الشعاب المرجانية. المرجع على سبيل المثال ، قد يكون السحب فوق مسطح الشعاب أكبر 10x من المساحة الرملية ، لذلك تعد الشعاب المرجانية على قمة الشعاب وعبر الشعاب المسطحة مهمة لتبديد طاقة الأمواج. المرجع

خصائص الركائز المضافة

وضع على الشعاب المرجانية ، والمواد المستخدمة ، والتصميم هي العوامل الحاسمة التي قد تؤثر على فعالية الهياكل الركيزة لاستعادة الشعاب المرجانية. لتصميم حجم الهياكل ووضعها بشكل صحيح ، يجب على الممارسين العمل مع شركاء المشروع للحصول على تقييمات مفصلة لقياسات الأعماق الحالية وديناميات التيارات المائية حول الشعاب المرجانية. قد تملي العوامل الطبيعية أيضًا المكان الذي توضع فيه الهياكل ، مثل الشكل الجيومورفولوجي لموائل الشعاب المرجانية المتاحة أو المناطق التي يحدث فيها تجنيد مرجاني على الأرجح.

ستؤثر المواد المستخدمة في إنشاء الهياكل على المتانة والثبات والأداء الشامل على المدى الطويل للهياكل. من المحتمل أن تجذب المواد المختلفة أو تشجع على تسوية الكائنات البحرية المختلفة. يجب أن تهدف المشروعات إلى بناء هياكل من المنتجات الطبيعية التي تدعم توظيف الشعاب المرجانية في بناء الشعاب المرجانية ، مثل الحجر الجيري من الهياكل العظمية المرجانية أو أنقاض الشعاب المرجانية أو الرمال ، أو مواد صديقة للبيئة ، من صنع الإنسان مثل الخرسانة المحايدة من الأس الهيدروجيني. المرجع

الشعاب الطبيعية لديها مجموعة متنوعة من التكوينات والمورفولوجيات التي تخلق مسافات الخلالي ، والزوايا ، والكراني. تزيد هذه التكوينات من شجاعة الشعاب المرجانية التي تقلل طاقة الأمواج وتعزز التنوع البيولوجي عن طريق توفير موائل للأنواع الأصغر. يجب أن يحاول تصميم وشكل الهياكل محاكاة أشكال الشعاب المرجانية الطبيعية. إحدى الطرق لتحقيق ذلك بشكل طبيعي هي زرع شظايا المرجان مباشرة على الهياكل الاصطناعية.

الهياكل الركيزة الحالية

فيما يلي العديد من الشركات التي تنشئ وتبيع أو تستخدم ركائز صناعية لاستعادة الشعاب المرجانية أو مشاريع الدفاع الساحلي: المرجع

على الرغم من أن هذه الهياكل تستخدم بشكل متزايد في مجموعة متنوعة من مشاريع ترميم المرجان ، إلا أنه لم يتم إجراء سوى القليل من الدراسات لاختبار استخدامها وفعاليتها في تعزيز الدفاع الساحلي. ومع ذلك ، تعمل Nature Conservancy حاليًا في غرينادا على مشروع تجريبي يختبر الهياكل الصناعية المغمورة في بيئة ضحلة للشعاب المرجانية ذات الطاقة الضخمة ، وسيعمل على تقييم قدرة الهياكل على استعمار الكائنات المرجانية المرجانية وطاقة الموجة العازلة.

توصيات عامة

  • تتطلب مشاريع البنية الاصطناعية تخطيطًا تفصيليًا وينبغي أن تدمج الخبرة المهنية في تصميمها وبنائها.
  • قد يؤدي نقل شظايا الشعاب المرجانية الحية إلى هيكل كاسر الأمواج بعد البناء إلى تسريع عملية الاستعمار وتعزيز الاستعادة البيئية.
  • يجب أن تشمل المواد المنتجات الطبيعية التي تزيد من المساحات الخلالية لتشجيع استعمار الشعاب المرجانية وتوفير موائل لكائنات الشعاب المرجانية. الهياكل التي تم إنشاؤها لتقليد المظهر الطبيعي للشعاب المرجانية وشكلها وموادها قد تعزز الاستعادة الإيكولوجية بشكل أفضل.
  • تخلق التكوينات المرجانية الكبيرة التي تنمو على سطح الشعاب المرجانية أكبر احتكاك وهي الأكثر أهمية لتوهين الأمواج ، لذلك من المهم حماية الشعاب المرجانية الحالية وتقليد الشعاب المرجانية الطبيعية في مشاريع الترميم الهيكلي.
  • لا ينبغي استعادة الشعاب في المناطق "الجديدة". إذا لم تكن الشعاب المرجانية قد حدثت سابقًا في منطقة ما ، فمن المحتمل أنها لن تعيش هناك الآن. فشلت المشاريع المصممة بشكل سيء في تحقيق الأهداف ، ويمكن أن تخلق المخاطر ، وتجعل من الصعب تنفيذ المشاريع المصممة بشكل جيد في وقت لاحق.
  • يجب الجمع بين الاستعادة النشطة وجهود الإدارة الشاملة (على سبيل المثال ، الحفاظ على جودة المياه والسيطرة على الصيد الجائر وحماية الموائل) لنجاح استعادة الشعاب المرجانية المتدهورة على المدى الطويل.
  • يجب إدراج القيم الثقافية والمدخلات المحلية في مبادئ تصميم الاستعادة. تُظهر الدروس المستفادة من جهود ترميم المنغروف كيف كانت الملاحظات المحلية عن فقدان الموائل ومخاطر الفيضانات أكثر أهمية من البيانات العلمية / الاقتصادية في تحفيز تغييرات السياسة لدعم حمايتها / ترميمها.
  • من المرجح أن تكون استعادة الشعاب المرجانية لحماية السواحل أكثر فعالية من حيث التكلفة في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية / البنية التحتية عالية القيمة إلى جانب القيمة الساحلية.