Mercan larvaları ve balık larvaları üzerine yapılan iki yeni saha çalışması, ilk kez, canlı materyaller ve 3 boyutlu yazıcıyla üretilen yerleşim platformları gibi diğer restorasyon teknolojileriyle birlikte, su altı sesinin balık ve mercan larvalarını aynı anda nasıl etkilediğini test etti. Araştırma alanı, Hawaiōi'deki Oōahu adasının açıklarında bulunan Kōneōohe Körfezi'ydi ve 2023 ve 2024 yıllarında birkaç yumurtlama olayı gözlemlendi. Scripps Okyanus Bilimleri Enstitüsü'nde araştırmacı, Scripps Çevre Akustiği Laboratuvarı başkanı ve mercan larvaları çalışmasının baş yazarı Aaron Thode, "Tek bir saha çalışması setinde, sesin yapay resif yapılarında hem balık larvalarının hem de mercan larvalarının varlığını artırdığını gösterdik" dedi.
Scripps Oşinografi bölümünden bilim insanları, Hawai Üniversitesi ve Kıyı Savunması için Hızlı Dayanıklı Resifler (R3D) konsorsiyumundaki diğer ortaklarla işbirliği içinde bu çalışmaları yürüttüler. Bu proje, dalga enerjisini azaltmak, kıyı şeritlerini korumak ve mercanların dayanıklılığını artırmak için doğa tabanlı stratejilere odaklanmaktadır. Çalışmalar ve daha geniş kapsamlı R3D girişimi, Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) tarafından finanse edilmiştir.
Nature Publishing Group'un bir parçası olan Communications Biology dergisinde 8 Ekim'de yayınlanan son çalışma, akustik zenginleştirmenin mercan larvalarının yerleşmesini nasıl etkilediğini araştırıyor; bu, serbestçe sürüklenen larvaların tutunacak bir yer aradığı ve bir resif oluşturmaya başladığı kritik aşamadır. Araştırma ayrıca, canlı malzemelerin ve 3 boyutlu yazdırılmış yerleşim yüzeylerinin doğal yumurtlama koşulları altında mercan yerleşmesini teşvik etme potansiyelini de göstermektedir. Thode, "Verilerimiz, bu sürüklenen organizmaların bir resiften çok fazla ses algıladıklarında, bunu yerleşmek için iyi bir yer olduğuna dair bir sinyal olarak yorumladıklarını gösteriyor" dedi. "Analizimiz ayrıca, sentetik kimyasal sinyallerin bu organizmaları resiflere çektiğine dair güçlü kanıtlar sağladı."
Öncelikle, ekip Hawaii'nin Oahu adası açıklarındaki sağlıklı bir resif ortamından ses kayıtları topladı. Ay döngüsü boyunca, kayıt cihazları balıkların ve karidesler ile kabuklular da dahil olmak üzere karakteristik çıtlama sesleri çıkaran çok sayıda diğer organizmanın seslerini kaydetti. Araştırmacılar daha sonra bu kayıtları, çalışma alanındaki (küçük Moku o Loe adasının açıklarındaki sığ, kumlu bir alan) bir su altı hoparlörü aracılığıyla iletti. İki hafta boyunca, hoparlör gün batımından gün doğumuna kadar resif kayıtlarını çaldı.
Ekip, hoparlörün etrafına, deniz tabanına 4,5 metre derinlikte ve 1 ila 42 metre aralıklarla 37 yapay yapı yerleştirdi. Yapılar tasarım ve yüzey özellikleri bakımından farklılık gösteriyordu ve Scripps araştırmacısı Daniel Wangpraseurt tarafından Mercan Resifi Ekofizyolojisi ve Mühendisliği Laboratuvarı'nda geliştirilen mühendislik ürünü mikrohabitatları içeriyordu. Bu mikrohabitatlar iki şekilde inşa edildi: karmaşık, korunaklı kolonizasyon alanları yaratan fiziksel mimarileri ve canlı bakteri içeren biyolojik olarak aktif bir "resif mürekkebi" olan BRINK'in canlı yüzey kaplaması yoluyla. BRINK, eski Scripps doktora sonrası araştırmacısı Natalie Levy ve Wangpraseurt'un laboratuvarındaki meslektaşları tarafından geliştirildi.
İki yıl boyunca yürütülen üç deneyde, bilimsel dalgıçlar, yumurtlama gerçekleştiği yeni aydan bir ve iki hafta sonra mercan larvalarının kolonizasyonunu ölçtüler. Elde taşınabilir mavi bir ışık kaynağı ve sarı bir filtre kullanarak, her bir yapıya yerleşmiş olan bireysel larvaları saydılar. Deneyler, hoparlörün yakınındaki yapıların en yüksek kolonizasyon oranlarına sahip olduğunu gösterdi. Bunlar arasında, BRINK ile işlem görmüş yapılar en iyi performansı gösterdi. Thode, "Akustik yardımcı oluyor ve canlı biyofilm ile birlikte, önemli ölçüde daha iyi oluyor," dedi. "Çatlakları olan yapılarla birlikte, akustik iyileştirme mercan larvalarının kolonizasyonu için çok iyi sonuç verdi."
Çalışmada, Hawai'i Deniz Biyolojisi Enstitüsü'ndeki meslektaşları tarafından geliştirilen özel 3 boyutlu yazıcıyla üretilen yapıların da iyi sonuçlar verdiği, ancak bunların yalnızca sesle test edildiği ve BRINK ile test edilmediği belirtildi. Ekip, gelecekteki deneyler için, başarılı mercan kolonizasyon şansını en üst düzeye çıkarmak amacıyla akustik zenginleştirmeyi bu daha karmaşık, BRINK kaplı yapılarla birleştirmeyi öneriyor. UC San Diego'nun R3D projesinin baş araştırmacısı ve çalışmanın ortak yazarlarından Wangpraseurt, "Artık bu teknolojilerin birçoğunun sahada işe yaradığına dair kanıtlarımız var, bu da büyük bir ilerleme," dedi. "Bu bizi, kıyı şeritlerimizi korurken resif ekosistemlerinin büyümesini ve iyileşmesini destekleyen, mühendislik ve biyolojiyi birleştiren yeni bir canlı kıyı altyapısı sınıfı olan hibrit resifler vizyonuna yaklaştırıyor."
Yakın zamanda Scientific Reports'ta yayınlanan ilgili bir çalışmada, Scripps doktora öğrencisi Océane Boulais ve meslektaşları, aynı akustik zenginleştirme saha denemeleri sırasında balık larvalarındaki artışı belgelemek için özel olarak tasarlanmış otonom kameralar kullandılar. Çalışmanın ilk yazarı Boulais, "Balıklar, sağlıklı mercan resiflerinin önemli bileşenleridir çünkü bazı türler, aksi takdirde mercan larvalarının yerleşmesini ve büyümesini zorlaştıracak olan mikroalgleri tüketirler" dedi. Balıklar insanlar tarafından kolayca rahatsız edildiğinden, dalış sırasında aktivitelerini izlemek bir zorluk teşkil eder; Thode bunu "Godzilla'nın bir şehirde dolaşıp kaçan tüm insanları doğru bir şekilde saymaya çalışmasına" benzetti. Bir çözüm olarak Boulais, üç haftaya kadar sürekli olarak balık larvalarını yakalayabilen ve sayabilen bir dizi düşük güçlü otonom kamera geliştirdi.
Boulais, "balık otelleri" görevi gören karmaşık, 3 boyutlu yazıcıyla üretilmiş yapıların girişlerine yakın yerlere kameralar yerleştirerek, balıkların giriş çıkışlarını ve larvaların varlığını belgeledi. Boulais, "Bu invaziv olmayan kameraları geliştirerek, balıkları gözetleyebilir ve doğal davranışlarının çoğunu gözlemleyebiliriz" dedi. "Bu kameraların özerkliği ve uzun vadeli izleme tasarımı, hangi hayvanların göründüğünü ve ne kadar süre kaldıklarını gözlemlememizi sağlıyor." Kameralar iki yere yerleştirildi: biri akustik iyileştirmeli su altı hoparlörünün yakınında, diğeri ise aynı hoparlörün ses çıkarmadığı bir kontrol konumunda.
Her iki bölgedeki larva sayıları yeni ay döneminde zirveye ulaştı, ancak akustik olarak güçlendirilmiş bölge genel olarak dört ila on dört kat daha fazla balık larvası çekti; bu da eklenen sesin genç balıkları yapılara çektiğine dair umut verici bir gösterge. Ekip, gerçek hoparlörün ve kontrol hoparlörünün konumlarını değiştirdiğinde bile sonuçlar devam etti. Boulais, "Kameralar nispeten yeni, ancak şimdiden resif balıklarının erken yaşam evreleri ve sesin resif üzerindeki varlıklarını nasıl artırabileceği hakkında çok şey öğrenmemize yardımcı oluyorlar" dedi.
DARPA, bu sonbaharda Oahu açıklarında 22 milyon dolarlık hibrit bir resif yapısı kurmayı planlıyor; mercanların ise 2026 sonlarında veya 2027 başlarında yerleştirilmesi bekleniyor. 50 metre uzunluğunda olacak Kalaeloa Hibrit Resifi, Scripps tarafından geliştirilen mikro yapılar ve akustik zenginleştirme sistemi de dahil olmak üzere R3D programında test edilen teknolojileri içerecek. Kurulumdan sonra, DARPA prototip canlı dalga bariyerinin mülkiyetini, R3D programında geçiş ortağı olan Hawaiʻi Ulaştırma Bakanlığı'na devredecek. Çalışmalara 50'den fazla araştırmacı ve R3D konsorsiyum üyesi ortak yazar olarak katkıda bulundu.
Orijinal yayın:
https://www.nature.com/articles/s42003-026-10932-3
