Biorock è nato dalla volontà di tentare di rallentare e riparare i danni dei coralli nei reef di tutto i mondo. La tecnica di tentare di ricostruire i reef ha avuto inzio dal 1950 con diversi materiali che andavano da blocchi di cemento a scarti di pneumatici. Tuttavia, la maggior parte di questi primi tentativi non sono riusciti a fornire un habitat adatto alla vita dei coralli. Ci sono stati alcuni successi con scogliere artificiali, ma sempre con risultati poco soddisfacenti.
Una svolta sostanziale e di grande rilievo, in questa tecnica, è la ricerca e il lavoro dello scienziato Prof Wolf Hilbertz e il biologo marino Dr Thomas J. Goreau.
La tecnologia Biorock nasce negli anni settanta quando Hilbertz stava studiando come le barriere coralline crescevano, facendo fluire corrente elettrica attraverso l’acqua salata. Hilbertz nel 1974, ha scoperto che in acqua salata, il carbonato di calcio (aragonite) si fissa lentamente intorno a un corpo metallico (catodo). La crescita è talmente consistente che alla fine il rivestimento di questo corpo metallico, presenta una resistenza paragonabile al cemento. Esperimenti successivi hanno dimostrato che la crescita di questo rivestimento calcareo può raggiungere i 5 cm all’anno.
Con il continuo flusso di corrente, la struttura continua a crescere sempre più in grandezza e resistenza. Il sistema consente anche di riparare reef danneggiati, che lo rende particolarmente utile dove diventa difficoltoso utilizzare altri materiali.
Il piano originale di Hilbertz era quello di utilizzare questa tecnologia per far crescere strutture low cost nell’oceano per i paesi in via di sviluppo. Egli immaginò anche la produzione di energia tramite la conversione dell’energia termica dell’oceano OTEC, sia per la generazione di potenza e per la produzione di idrogeno,ammoniaca, idrossido di magnesio.
Il suo interesse si è spostato alle barriere coralline, dopo l’incontro con il dottor Thomas J. Goreau nel 1980. Insieme hanno formato una partnership, continuando il lavoro sulle tecnologie Biorock da applicare al restauro delle barriere coralline. Il processo Biorock utilizza materiali semplici, pertanto le strutture che fanno da elettrodo (catodo), possono essere costruite in una varietà di forme tali da imitare le scogliere naturali. Gli innumerevoli progetti svolti nel corso degli anni, hanno dimostrato che coralli e molte altre specie di essere viventi marini, prosperano su queste barriere elettrificate.
Un esempio rilevante è stato dimostrato alle Maldive durante il riscaldamento del 1998, durante i quali sopravvissero meno di 5% dei coralli naturale, mentre sulle strutture Biorock della zona, l’80% dei coralli non solo sopravvissute, ma prosperarono.
Come funziona
Applicando una corrente elettrica a bassa tensione continua (completamente sicuro per i nuotatori e vita marina) a una struttura conduttiva sommersa avviene una reazione elettrolitica che permette la precipitazione di sali che aderire a tale struttura. Il risultato è un composito di brucite e calcare con resistenza meccanica simile al calcestruzzo. Derivato da acqua di mare, questo materiale è simile alla composizione delle naturali barriere coralline e alla sabbia delle spiagge tropicali.
Le strutture possono essere costruiti in qualsiasi dimensione o forma e quindi fissate al fondo del mare, con una profondità che va da 3 mt fino a circa 20mt.
Costruire una nuova barriera corallina
Per costruire una scogliera biorock, necessitano semplicissimi materiali. Un telaio di ferro saldato, elettricamente conduttivo, spesso realizzato con tondini di acciaio da costruzione. Terminato il telaio viene sommerso e ancorato al fondo del mare.
Una corrente continua di bassa tensione è applicata tramite appositi cavi isolati, all’anodo (solitamente in titanio) e alla struttura di ferro che forma il catodo. Questo corrente, avvia una reazione elettrolitica generando la precipitazione di cristalli minerali naturalmente presenti nell’acqua di mare, principalmente di carbonato di calcio e idrossido di magnesio, che ricoprirà completamente la struttura.
Dopo pochi giorni, la struttura assume una tonalità biancastra a seguito dei minerali precipitati aggiungendo la rigidità e resistenza alle struttura. Una volta che la struttura della barriera corallina è a posto e minerali cominciano a rivestire la superficie, inizia la fase successiva della costruzione della barriera corallina.
Subacquei raccolgono frammenti di coralli dai reef danneggiati e fissano i frammenti di corallo, legandoli con fascette in plastica o semplicemente incastrandoli tra le maglie della rete. Questi pezzi di corallo cominciano subito, a legarsi al substrato minerale maturato e iniziano a crescere in modo sorprendente, in genere da 2 a 8 volte più velocemente rispetto a quello che avviene sulle scogliere naturali. Presto la barriera corallina assume l’aspetto e l’utilità di una scogliera naturale nascondendo completamente la struttura di sostegno iniziale.
Questa reazione elettrolitica aumenta la crescita dei coralli, la riproduzione e la capacità di resistere allo stress ambientale. Nelle prove dove la corrente elettrica è stata interrotta, il minerale di accrescimento rallenta in modo consistente e le alghe cominciano a coprire i coralli. Ma, se la corrente resta, l’habitat della barriera corallina spesso può essere ripristinato anche in aree dove la qualità dell’acqua impedirebbe loro recupero con qualsiasi altro metodo.
Le barriere coralline Biorock crescono rapidamente e si rafforzare mentre invecchiano. Così esse hanno un grande potenziale per molte applicazioni, come la realizzazione di frangiflutti. Se le onde o altre causa, provocano danni ai coralli cresciute su queste strutture, la sorprendente crescita li rende, in una certa misura, autorigeneranti.
Risultati
Biorock accelera la crescita delle barriere coralline fino a 8 volte e aumenta la sopravvivenza di corallo.
Biorock può consentire la crescita dei coralli e la ricrescita di parti danneggiate, anche in presenza di stress ambientali come la crescente temperatura dell’acqua.
Biorock rappresenta l’unico metodo conosciuto che può sostenere e preservare le molte specie di corallo che oggi rischiano sempre più la loro sopravvivenza.
I componenti principali del biorock sono l’ idrossido di magnesio, è il carbonato di calcio. Questa composizione è principalmente il risultato della scomposizione ionica dell’acqua marina.Oltre tre decenni di esperienza pratica con Biorock, hanno dimostrato che uno KWh di energia elettrica, permette l’accrescimento di circa 0,4-1,5 kg di struttura calcarea.
L’accrescimento varia a seconda di diversi parametri quali profondità, intensità della corrente elettrica, della salinità e della temperatura dell’acqua.
Biorock ha costi molto limitati dato che richiede solo barre metalliche o equivalente e una piccola quantità di elettricità. L’elettricità viene solitamente fornita utilizzando energia solare, energia eolica, energia delle mareee, potenza delle onde, che non producono CO2.
In questa sequenza è possibile vedere i progressi di alcune di queste strutture.
Altri benefici:
Pesca
I pescatori locali dicono che il progetto ha notevolmente aumentato le dimensioni, l’abbondanza , le dimensioni e la diversità di pesce presente in prossimità dei biorock,
Inizialmente le popolazioni locali erano diffidenti pensando che queste strutture avrebbero impedito la pesca.
Ecoturismo
I turisti vengono da tutto il mondo per vedere i progetti e molti tornano per vedere i progressi di questi reef, inoltre lo scambio di informazioni verso altri appassionati, ha sviluppato il turismo e creato lavoro per la gente del posto..
La vita marina che si sviluppa presso questi reef, è sorprendente anche per l’insediamento di moltissime varietà di pesci, spugne, crostacei, molluschi e moltissime altre varietà di animali. Una biodiversità incredibile.
Questa foto illustra senza bisogno di parole quali siano i risultati che si ottengono
Luoghi dove è stato introdotto il sistema biorock
A partire dal 2011, i progetti biorock sono presenti in oltre 20 paesi, nei Caraibi, oceano indiano, Pacifico e sud-est asiatico. Un progetto è situato su una delle aree più remota e inesplorata, Saya de Malha Bank nell’Oceano Indiano. Altri progetti biorock si trovano in Indonesia, Maldive, Messico, Panama, Papua Nuova Guinea, Seychellese Thailandia. Più progetti Biorock, si trovano attualmente in Indonesia, con siti in oltre una mezza dozzina isole, tra cui i due progetti di restauro più grandi tra le barriere coralline del mondo: Pemuteran con il Karang Lestari e il Gili isole con il Gili Eco Trust. Sono in corso molti altri progetti in giro per il mondo.
Questa è una grande speranza per il fantastico mondo sommerso che abbiamo seriamente danneggiato.
Qualche tempo fa ho realizzato qualche tentativo in vasca verificando questa reazione. Purtroppo il consumo di carbonati, calcio e magnesio e davvero elevato, rendendo difficoltoso la loro integrazione.