Planung & Methoden

Staghorn Corals in Cane Bay, St. Croix. Foto © Kemit-Amon Lewis / TNC

Bevor Sie mit einem Substratzugabe-Projekt beginnen, sollten Sie einige Überlegungen anstellen, um zu bestimmen, ob diese Methoden geeignet sind. Restaurierungsprojekte mit harten Strukturen sind möglicherweise teurer und riskanter als Korallengarten- und Transplantationsprojekte. Wenn sie beispielsweise nicht ordnungsgemäß entworfen und ausgeführt werden, können Strukturen während eines Sturms auseinanderbrechen oder sich lösen. Die Verwendung von Substratstrukturen kann jedoch Vorteile bieten, die nicht allein durch Korallengartenverfahren erreicht werden können, wie z. B. die Beschleunigung natürlicher Erholungsprozesse an einem beschädigten Riff oder Dienstleistungen verbessern mag Fischereiproduktion und Küstenschutz. Die Planung sollte die Zusammenarbeit mit lokalen Partnern umfassen, einschließlich:

  • Lokale kommunale oder staatliche Stellen, um die erforderlichen Genehmigungen und Umweltverträglichkeitsprüfungen zu erhalten
  • Fachleute wie Küsteningenieure helfen beim Entwurfs- und Planungsprozess und beim Bau künstlicher Strukturen
  • Lokale Gemeinden, um potenzielle Auswirkungen auf die Ästhetik der Region zu reduzieren, was für die Tourismusbranche wichtig sein kann

Während sich einige dieser Maßnahmen als entmutigend anhören, wurden viele dieser Überlegungen vom Küsteningenieurwesen gut modelliert und entwickelt. Das Design und die Bewertung von versunkenen Wellenbrechern (dh Riffen) mit niedrigem Scheitel ist eine über viele Jahrzehnte entwickelte Praxis. Wissenschaftler und Manager von Korallenriffen sollten mit Ingenieuren zusammenarbeiten, um aus diesen Projekten einen besseren ökologischen Nutzen zu erzielen.

Hirschhornkoralle auf EcoReefs. Foto © Meaghan Johnson / TNC

Hirschhornkoralle auf EcoReefs. Foto © Meaghan Johnson / TNC

Korallenriffe als Wellenbrecher

Korallenriffe sind effektive Wellenbrecher, die die Wellenenergie durch Brechen der Wellen am Meeresrand ableiten. Wenn sich die Wellen über Riffe bewegen, verursacht die Oberfläche der Korallenriffe Reibung, die die Wellen verlangsamt und zum Brechen oder zum Absturz bringt. Mehrere Faktoren beeinflussen maßgeblich die Wirksamkeit von Korallenriffen als Wellenbrecher. ref einschließlich:

  • Wassertiefe: Riffkämme sind dafür verantwortlich, 97% der Wellenenergie auf einem Riff abzuleiten. ref Somit können selbst kleine Abnahmen in der Höhe des Riffkamms dazu führen, dass höhere Wellenenergien die Küsten erreichen. ref
  • Riff-Morphologie: einschließlich der Form und der Neigung des äußeren Vorderriffs, der Abmessungen des Riffkamms und der Riffebene (Länge, Breite) sowie der Lagunen-Korallenköpfe, Patch-Riffe und anderer Formationen.
  • Breite des Riffs: einschließlich des Riffkamms und der zugehörigen Rifffläche. Breitere Riffe zerstreuen mehr Wellenenergie. ref Somit können selbst schmale Riffflächen viel Wellenenergie ableiten.
  • Riff-Robustheit: oder die Rauheit der Riffoberfläche erzeugt Reibung und Widerstand, wenn sich Wellen über einem Riff bewegen, wodurch die Wellen brechen und die Energie abgebaut wird. Größere Korallenformationen (> 30 cm) erzeugen mehr Reibung und Widerstand als Sand- oder Riffpflaster. ref Zum Beispiel kann das Ziehen über einer Rifffläche 10x größer als eine sandige Fläche sein, so dass Korallen auf dem Riffkamm und über die Riffebene wichtig sind, um Wellenenergie abzuleiten. ref

Eigenschaften der hinzugefügten Substrate

Die Platzierung auf dem Riff, die verwendeten Materialien und das Design sind kritische Faktoren, die die Wirksamkeit von Substratstrukturen für die Korallenrestaurierung beeinflussen können. Um die Größe und Anordnung der Strukturen richtig zu bestimmen, sollten Praktiker mit Projektpartnern zusammenarbeiten, um eine detaillierte Bewertung der vorhandenen Bathymetrie und der Dynamik von Wasserströmungen um das Korallenriff zu erhalten. Natürliche Faktoren können auch bestimmen, wo sich Strukturen befinden, z. B. die Geomorphologie des verfügbaren Rifflebensraums oder Gebiete, in denen die Rekrutierung von Korallen am wahrscheinlichsten ist.

Materialien, die zum Erstellen von Strukturen verwendet werden, wirken sich auf die Haltbarkeit, Stabilität und die gesamte Langzeitleistung der Strukturen aus. Unterschiedliche Materialien können die Ansiedlung verschiedener Meeresorganismen anziehen oder fördern. Die Projekte sollten darauf abzielen, Strukturen aus natürlichen Produkten zu bauen, die die Rekrutierung von Korallen mit Korallenriffs unterstützen, wie z. B. Kalkstein aus Korallenskeletten, Korallenschutt oder Sand oder biologisch verträgliche, vom Menschen hergestellte Materialien wie pH-neutraler Beton. ref

Natürliche Riffe haben eine Vielzahl von Formationen und Morphologien, die Zwischenräume, Ecken und Winkel bilden. Diese Formationen erhöhen die Robustheit des Riffs, reduzieren die Wellenenergie und fördern die biologische Vielfalt, indem sie kleineren Arten Lebensraum bieten. Das Design und die Form der Strukturen sollten versuchen, natürliche Riffformationen nachzuahmen. Eine Möglichkeit, dies auf natürliche Weise zu erreichen, besteht darin, Korallenfragmente direkt auf künstliche Strukturen auszulagern.

Aktuelle Substratstrukturen

Im Folgenden sind einige Unternehmen aufgeführt, die künstliche Substrate für Korallenrestaurierungs- oder Küstenschutzprojekte herstellen und verkaufen oder verwenden: ref

Obwohl diese Strukturen zunehmend in einer Vielzahl von Korallenrestaurierungsprojekten verwendet werden, wurden nur wenige Studien durchgeführt, um ihre Verwendung und Wirksamkeit bei der Förderung der Küstenverteidigung zu testen. The Nature Conservancy arbeitet jedoch derzeit in Grenada an einem Pilotprojekt, bei dem untergetauchte künstliche Strukturen in einer flachen, energiereichen Korallenriffumgebung getestet werden und die Fähigkeit von Strukturen zur Besiedlung von Korallenrifforganismen sowie zur Pufferwellenenergie bewertet wird.

Generelle Empfehlungen

  • Künstliche Strukturprojekte erfordern eine detaillierte Planung und sollten bei ihrer Planung und Konstruktion auf fachliches Know-how zurückgreifen.
  • Die Verpflanzung lebender Korallenfragmente nach dem Bau in die Wellenbrecherstruktur kann den Besiedlungsprozess beschleunigen und die ökologische Wiederherstellung fördern.
  • Die Materialien sollten natürliche Produkte enthalten, die die Zwischenräume vergrößern, um die Besiedlung von Korallen zu fördern und Lebensraum für Rifforganismen zu schaffen. Strukturen, die geschaffen wurden, um das natürliche Profil, die Form und die Materialien von Korallenriffen nachzuahmen, können die ökologische Wiederherstellung besser fördern.
  • Große Korallenformationen, die auf der Riffoberfläche wachsen, erzeugen die größte Reibung und sind für die Wellenabschwächung am wichtigsten. Daher ist es wichtig, vorhandene Korallen zu schützen und natürliche Korallen in strukturellen Restaurierungsprojekten zu imitieren.
  • Riffe sollten nicht in "neuartigen" Gebieten wiederhergestellt werden. Wenn Riffe vorher nicht in einem Gebiet vorkamen, werden sie dort wahrscheinlich nicht überleben. Bei schlecht konzipierten Projekten werden die Ziele nicht erreicht, es können Gefahren entstehen, und es wird schwieriger, später gut geplante Projekte auszuführen.
  • Aktive Restaurierung muss mit ganzheitlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen kombiniert werden (z. B. zur Erhaltung der Wasserqualität, zur Kontrolle der Überfischung und zum Schutz des Lebensraums), um langfristig den Erfolg von degradierten Riffen wiederherzustellen.
  • Kulturelle Werte und lokaler Input sollten in die Gestaltungsprinzipien der Restaurierung einbezogen werden. Die Lehren aus den Bemühungen um die Wiederherstellung von Mangroven zeigen, dass lokale Beobachtungen des Lebensraumverlusts und des Überflutungsrisikos wichtiger waren als wissenschaftliche / wirtschaftliche Daten, um politische Änderungen voranzutreiben, um deren Schutz / Wiederherstellung zu unterstützen.
  • Die Wiederherstellung von Riffen zum Schutz der Küsten ist in Gebieten mit hoher Küstenbevölkerung / hoher Infrastruktur und hohem Küstenwert wahrscheinlich kostengünstiger.