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Tecnologia 3D pode salvar recifes de corais
Os cientistas estão usando hexágonos impressos em 3D para criar recifes artificiais depois que um supertufão trouxe devastações
Em 2018, um supertufão destruiu 80% dos corais na baía de Hoi Ha Wan, na península de Sai Kung, em Hong Kong. Na tempestade mais forte da cidade desde o início dos registros, os ventos alcançaram 155 mph (250 km/h) e golpearam os recifes, deixando para trás a maior parte dos detritos espalhados e esqueletos de corais quebrados. Algumas espécies de coral sobreviveram, mas provavelmente levarão décadas para voltar ao estado anterior.
Infelizmente, isso não foi exceção. Os recifes de coral estão desaparecendo rapidamente dos oceanos do mundo, em grande parte por causa dos efeitos do aquecimento global, que, entre outras questões, está aumentando a frequência e a gravidade das tempestades. Somente em 2016 e 2017, 89% dos novos corais na Grande Barreira de Corais morreram como resultado do clareamento induzido pelo aquecimento global. Sem uma ação decisiva para enfrentar a emergência climática, a pesca excessiva e a poluição, estima-se que perderemos 70% a 90% dos recifes de coral remanescentes do mundo nos próximos 20 anos.
Uma equipe de cientistas e arquitetos marinhos da Universidade de Hong Kong está testando um método para restaurar os recifes destruídos pelo tufão — e, esperam, outros no futuro.
Usando uma impressora 3D, eles criaram os chamados "azulejos de recife" — hexágonos feitos de terracota — e os colocaram no fundo do mar na baía de Hoi Ha Wan. A tecnologia pode ser avançada, mas a ideia é simples. "Para criar um fundo duro no fundo arenoso do mar", diz David Baker, diretor do Swire Institute of Marine Science (Swims). "A areia não é muito boa para corais, pois pode se mover e enterrar ou limpar os tecidos finos do coral. A maioria dos corais que acabam na areia geralmente sofrem uma morte lenta."
Os azulejos, por outro lado, ficam em pés que as elevam do fundo do mar — permitindo que os corais cresçam mais alto na coluna d'água, onde podem acessar tudo aquilo que gostam: sol, nutrientes e alimentos.
A ideia está sendo testada em outros locais ao redor do mundo: os cientistas estão trabalhando para restaurar os habitats dos recifes com impressão 3D nas Maldivas, que abriga o maior recife impresso em 3D do mundo, bem como na França e no Caribe.
Os azulejos são projetados em camadas, usando biomimética para replicar a geometria de um coral-cérebro, de modo a não interferir nos padrões de crescimento do coral de verdade.
"A camada superior é baseada em uma abordagem biomimética e serve como o espaço principal para anexar os fragmentos de coral", diz Christian Lange, professor associado de arquitetura da Universidade de Hong Kong e líder do laboratório de fabricação robótica. "Projetamos esta parte para que o biólogo marinho possa inserir as diferentes espécies de corais em seis áreas designadas."
Os azulejos cobrem apenas 40 m² por enquanto, mas se o experimento funcionar, pode ser implantado em outro lugar. "Nossa esperança é que os azulejos forneçam uma base sólida para que os corais atinjam um tamanho durável", diz Baker.
Outras técnicas artificiais para salvar recifes também estão sendo testadas. Em uma prática conhecida como "plataformas para recifes", plataformas de petróleo no mar que estão desativadas foram transformadas em recifes artificiais nos EUA, Brunei e Malásia. Navios afundados — afundando-os deliberadamente — é outro método. O submerso porta-aviões americano USS Oriskany é o maior recife artificial do mundo. Apelidado de "Great Carrier Reef", o porta-aviões está localizado no noroeste da Flórida e foi afundado em 2006, usando 22 explosões internas simultâneas, em mais de 200 pés (60 m) de água. Hoje é um dos locais de mergulho mais populares dos Estados Unidos.
A equipe em Hong Kong, no entanto, espera que o uso da terracota seja uma melhoria em outros métodos de construção de recifes. "Existem outros pesquisadores ao redor do mundo trabalhando na impressão 3D em relação à construção de recifes artificiais", disse Lange. "Mas a maioria deles está usando concreto como material de impressão. Não vi nenhum outro projeto que use argila de terracota para imprimir em 3D esse tipo de trabalho."
Embora a terracota precise ser queimada para endurecer, ela é considerada mais ecológica do que o concreto, pois requer menos energia para ser produzida; a fabricação de concreto gera grandes quantidades de emissões de CO².
"O concreto contém cimento, que é muito cáustico", diz Baker. "Na água do mar, ele mantém um valor de pH muito alto na superfície — o que é prejudicial para muitos tipos de espécies marinhas. Estruturas de concreto muitas vezes parecem estranhamente desprovidas de vida ou têm biofilmes de algas muito desagradáveis, muitos dos quais não suportam corais ou outras formas de vida marinha."
A terracota também é semelhante ao carbonato de cálcio encontrado em recifes de coral reais, o que o torna mais adequado. E, o que é crucial, cerâmicas como a argila terracota sofrerão erosão natural: em algumas décadas, esperam os cientistas, os azulejos desaparecerão e tudo o que restará serão os novos corais.
Os primeiros resultados desde a implantação no mês passado têm sido promissores. "É encorajador ver muitas espécies, como pequenos peixes e caranguejos, se refugiarem nos azulejos quase assim que tocam o fundo do mar", diz Baker. "Minha esperança é que o governo nos permita plantar recifes que durante minha vida possam ser pontos importantes de biodiversidade, locais de mergulho agradáveis ​​e que contribuam para aumentar os corais em Hong Kong por meio de sua produção reprodutiva."
Mas os cientistas enfatizam que nenhuma tecnologia de recife artificial é uma solução para o declínio dos recifes de coral. Por um lado, eles são caros de produzir e não poderiam ser aumentados de forma barata.
"A impressão 3D tem um papel promissor na geração de pequenos substratos complexos nos quais as larvas de coral podem ser assentadas e criadas", diz Alasdair Edwards, professor emérito de ecologia de recifes de coral na Universidade de Newcastle. "Mas com várias dezenas de milhares de quilômetros quadrados de recife já destruídos globalmente nos últimos 50 anos, a impressão 3D claramente não é uma solução, mas pode ter uma função secundária. A única solução é reduzir as emissões de gases do efeito estufa."