Il corallo stampato in 3D potrebbe aiutare le barriere coralline in via di estinzione

Coralli artificiali stampati in 3D con amido di mais biodegradabile ricreano un habitat gradito ai pesci e favoriscono la crescita delle larve di corallo naturali.

Con l’aumento delle temperature dell’acqua e l’acidificazione degli oceani, le barriere coralline sono fortemente minacciate. Una nuova ricerca condotta presso l’Università del Delaware mostra che una possibile soluzione può essere il corallo stampato in 3D. Fornisce una sorta di “struttura di partenza” per gli organismi della barriera, sulla quale pesci e coralli costruiscono le loro case, integrandola di fatto con l’ambiente.

Danielle Dixson, professore associato presso il College of Earth dell’Università del Delaware, Scuola di scienze e politiche marittime e oceaniche, e il suo studente Emily Ruhl hanno dimostrato che gli oggetti stampati in 3D non influiscono sul comportamento della castagnola associata al corallo, o sulla sopravvivenza di un corallo pietroso che si deposita. Inoltre, lo studio ha dimostrato che i pesci non hanno mostrato alcuna preferenza tra i materiali utilizzati per la stampa 3D di coralli artificiali, aprendo la porta all’uso di materiali ecologici, come l’amido di mais biodegradabile al posto della plastica, notoriamente inquinante.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista PLOS One. Come facilmente intuibile, il nocciolo della ricerca è stata la scelta dei materiali. Era necessario sviluppare una soluzione non inquinante, con una struttura che non danneggiasse il corallo o influenzasse negativamente il comportamento dei pesci. Al contempo, il materiale deve tenere unita la popolazione di animali e favorirne il recupero. Dixson spiega che “se il pesce non utilizzasse i modelli di corallo stampati in 3D come habitat allo stato brado, potrebbe trovarsi a maggior rischio di predazione da parte di altre specie più grandi. Se le larve di corallo non si depositassero su materiali stampati in 3D, non si ricostruirebbe la barriera corallina”.

I ricercatori hanno quindi condotto esperimenti di laboratorio, studiando il comportamento delle larve di corallo e delle castagnole, in presenza di uno scheletro di corallo e di quattro modelli di coralli stampati in 3D con filamenti diversi. La castagnola blu-verde (Chromis viridis) è un comune pesce associato ai coralli, che si trova negli oceani Indiano e Pacifico, mentre i coralli Porites astreoides sono un tipo di corallo pietroso trovato nel Mar dei Caraibi.

I modelli di corallo 3D sono stati realizzati replicando uno scheletro di corallo, ricostruito utilizzando 50 immagini del corallo prese da tutte le angolazioni. I ricercatori hanno stampato in 3D quattro diversi modelli di corallo artificiale usando filamenti a basso costo e ampiamente disponibili, tra cui poliestere e due materiali biodegradabili, uno in amido di mais e un altro in amido di mais combinato con polvere di acciaio inossidabile.

I ricercatori hanno collocato la castagnola in una vasca per pesci in cui erano inseriti lo scheletro di corallo e le quattro opzioni di habitat artificiale, quindi hanno studiato quale habitat preferisse il pesce. La castagnola non ha mostrato preferenze tra lo scheletro di corallo nativo e quelli stampati in 3D. Anche il livello di attività del pesce, come la frequenza di movimento e la distanza percorsa dal pesce nell’acquario, è rimasto invariato a prescindere dall’habitat corallino fornito.

Ruhl si è detta sorpresa che il pesce si fosse comportato allo stesso modo vicino al corallo artificiale, nonostante fosse presente anche con uno scheletro di corallo naturale. “Pensavo che lo scheletro naturale avrebbe suscitato un comportamento più docile (cioè di accettazione) rispetto agli oggetti stampati in 3D. Poi abbiamo realizzato che al piccolo pesce non importava che l’habitat fosse artificiale o in carbonato di calcio, cercava solo protezione”.

Gli esperimenti di laboratorio hanno anche rivelato che le larve di corallo si sono depositate a velocità molto più elevate sulle superfici stampate in 3D rispetto a quanto facessero in assenza di una superficie di insediamento, che è quello che potrebbe verificarsi se una barriera corallina fosse distrutta in una tempesta.

I ricercatori stanno analizzando i dati sul campo alle isole Fiji, dove hanno distribuito strutture stampate in 3D con filamenti di amido di mais biodegradabili.