Obale su od vitalnog značaja za našu svetsku ekologiju i ekonomiju. Obalni ekosistemi pomažu u održavanju biodiverziteta, obezbeđuju prirodne barijere protiv erozije, oluja i poplava i deluju kao veliki ponori ugljenika za smanjenje gasova staklene bašte. Održivo ribarstvo i primorska turistička mesta podržavaju lokalnu ekonomiju.
Prirodne obale, uključujući koralne grebene, močvare i mangrove, su potpune i stabilne, sposobne za samoregulaciju i restauraciju. To jest, osim ako ljudske intervencije, kao što su urbanizacija, prekomerni razvoj, zagađenje i erozija koju je napravio čovek, ne učine ove oblasti ranjivim na devastaciju.
Veštačke obale, uključujući nasipe koje je napravio čovek i druge projektovane konstrukcije, mogu pomoći u sprečavanju erozije i zaštiti od oluja i poplava. Međutim, ekološke funkcije ostaju nezaštićene od mnogih od ovih struktura.
U časopisu Biointerfaze, istraživači sa Jugoistočnog univerziteta i Univerziteta Kineske akademije nauka istraživali su upotrebu specijalizovanih vrsta cementa za ekološku zaštitu obale.
„Potrebno je razviti nove materijale supstrata kako bi se smanjili biološki toksični efekti na morske organizme“, rekao je autor Ksiaolin Lu.
Sadašnji blokovi veštačkog grebena se grade od cementa sa visoko alkalnim pH od +12 koji je štetan za biofilm na površinama grebena. Biofilm, sastavljen od mikroorganizama kao što su bakterije, alge i gljivice, obezbeđuje hranu za paše i podstiče naseljavanje larvi.
Tim je počeo sa krečnjačkim i glinenim cementom koji se stvrdnjava pod vodom. Cementu su dodata dva tipa tretmana: poliakrilamid, sintetička smola koja se koristi u tretmanu vode, i hitozan, oblik šećera napravljen od ljuske škampa i drugih rakova. Dva tretmana su pomešana u cement da bi se formirala stvrdnuta podloga, i prskane su na prethodno stvrdnuti cement kao površinski tretman.
Uzorci koji su tretirani na veliko i površinski su testirani na mehaničku čvrstoću i rast biofilma i korala. Uzorci su, zajedno sa kontrolom običnog cementa, smešteni u morski rezervoar i tretirani kulturama biofilma i presađenim koralima.
Posle dva dana, biofilm je bio aktivan i dobro raste na površinski tretiranim uzorcima. Nakon 30 dana utvrđeno je da je rast biofilma najveći na površinski tretiranim uzorcima, nešto manji na uzorcima tretiranim u masi, a značajno manji na kontroli cementa.
Smanjen rast biofilma na kontroli pripisan je visokoj alkalnosti cementa bez ičega da blokira njegove efekte. Transplantirani uzorci korala su takođe preživeli i bolje su rasli na površinski tretiranim uzorcima.
Dok su uzorci tretirani na veliko podržali smanjeno preživljavanje i rast i biofilma i korala, činilo se da su mehanička svojstva značajno smanjena u poređenju sa kontrolnim i površinski tretiranim uzorcima.
„Ovi novi tretmani su pokazali neophodnu biokompatibilnost u simuliranom morskom ekološkom okruženju, koje se može koristiti za promociju rasta biofilma bez mešanja u produženo stanovanje modelnih uzoraka korala“, rekao je Lu.
Buduća istraživanja tima će se fokusirati na dugotrajno ispitivanje habanja površine i biokompatibilnost u aplikacijama u stvarnom životu.
