Las costas son fundamentales para el medio ambiente y la economía de nuestro mundo. Los ecosistemas costeros ayudan a mantener la biodiversidad, proporcionan barreras naturales contra la erosión, las tormentas y las inundaciones y actúan como importantes sumideros de carbono para reducir los gases de efecto invernadero. La pesca sostenible y el turismo costero apoyan las economías locales.
Las playas naturales, incluidos los arrecifes de coral, las marismas y los manglares, están intactas y estables, capaces de autorregularse y restaurarse. Es decir, hasta que las intervenciones humanas, como la urbanización, el sobredesarrollo, la contaminación y la erosión provocada por el hombre, hagan que estas áreas sean vulnerables a la destrucción.
Las costas artificiales, incluidos los diques artificiales y otras estructuras de ingeniería, pueden ayudar a prevenir la erosión y proteger contra tormentas e inundaciones. Sin embargo, las funciones ecológicas siguen siendo vulnerables a muchas de estas estructuras.
En Biointerphases, publicado por una revista AVS Publicación AIPinvestigadores de la Universidad del Sureste y de la Academia de Ciencias de la Universidad de China investigaron el uso de tipos específicos de cemento para la protección ambiental costera.
“Existe la necesidad de desarrollar nuevos materiales de sustrato para reducir los efectos biotóxicos en los organismos marinos”, dijo el autor Xiaolin Lu.
Los bloques de roca artificial actuales se fabrican con cemento con un pH altamente alcalino de +12, lo que es perjudicial para la biopelícula en las superficies rocosas. La biopelícula, formada por microorganismos como bacterias, algas y hongos, proporciona alimento a los herbívoros y promueve el establecimiento de las larvas.
El equipo comenzó con cemento de piedra caliza y arcilla que se endurece bajo el agua. Al cemento se le añadieron dos tipos de tratamiento: poliacrilamida, una resina sintética utilizada en el tratamiento del agua, y quitosano, una forma de azúcar elaborada a partir de caparazones de cangrejos y otros crustáceos. Ambos tratamientos se mezclaron con el cemento para formar el sustrato endurecido y se rociaron como tratamiento superficial sobre el cemento ya endurecido.
Se analizaron muestras tratadas en masa y en superficie para determinar su resistencia mecánica y el crecimiento de biopelículas y corales. Las muestras, junto con los controles de cemento simple, se colocaron en un tanque marino y se trataron con cultivo de biopelículas y coral trasplantado.
Después de dos días, se descubrió que la biopelícula estaba activa y crecía bien en las muestras tratadas en la superficie. Después de 30 días, el crecimiento de biopelículas fue mayor en las muestras tratadas en la superficie, ligeramente menor en las muestras tratadas en masa y significativamente menor en el control de cemento. El menor desarrollo de biopelícula respecto al control se atribuyó a la mayor alcalinidad del cemento sin nada que inhibiera sus efectos. Las muestras de coral trasplantadas también sobrevivieron y mejoraron con respecto a las muestras tratadas en la superficie.
Si bien las muestras tratadas en masa respaldaron una supervivencia y un crecimiento reducidos tanto de la biopelícula como del coral, las propiedades mecánicas parecieron ser significativamente más bajas en comparación con las muestras de control y tratadas en superficie.
“Estos nuevos tratamientos mostraron la biocompatibilidad necesaria en un ecosistema marino simulado, que puede usarse para promover el crecimiento de biopelículas sin interferir con el hábitat extendido de los especímenes de coral modelo”, dijo Lu.
Las investigaciones futuras del equipo se centrarán en las pruebas de desgaste de superficies a largo plazo y la biocompatibilidad en aplicaciones de la vida real.
