Искусственный риф ( ИР ) — это созданная человеком пресноводная или морская бентосная структура. [1] Обычно ее строят в районах с невыразительным дном для содействия морской жизни . Она может быть предназначена для контроля эрозии, защиты прибрежных зон, блокирования прохода судов, блокирования использования траловых сетей, [2] поддержки восстановления рифов, улучшения аквакультуры или улучшения подводного плавания и серфинга . [3] Первые искусственные рифы были построены персами и римлянами.
Искусственный риф возможности строится из объектов, которые были предназначены для других целей, [4] таких как затопление нефтяных вышек (через программу Rigs-to-Reefs ), затопление кораблей или путем размещения обломков или строительного мусора . Кораблекрушения могут стать искусственными рифами, если они сохраняются на морском дне. Обычный искусственный риф использует такие материалы, как бетон, который может быть отлит в специализированные формы (например, рифовые шары ). Зеленые искусственные рифы включают возобновляемые и органические материалы, такие как растительные волокна и ракушки, для повышения устойчивости и снижения потребления энергии, загрязнения и выбросов парниковых газов. [4] В некоторых случаях искусственные рифы были разработаны как произведения искусства.
Искусственные рифы обычно обеспечивают твердые поверхности, к которым прикрепляются водоросли и беспозвоночные, такие как морские желуди , кораллы и устрицы , а также пространства, где могут прятаться рыбы разных размеров. Накопление прикрепленных морских организмов, в свою очередь, обеспечивает сложные структуры и пищу для скоплений рыб. [1] [5] Экологическое воздействие искусственного рифа зависит от множества факторов, включая его расположение, способ его построения, а также возраст и типы участвующих видов. [6] [7] [8] Хотя искусственные рифы позволяют кораллам расти, они изменяют экосистему, поскольку относительный рост для разных видов не всегда одинаков. Исследования показали, что макроводоросли, цианобактериальные группы и быстрорастущие кораллы растут в искусственных рифах с другой скоростью, чем они росли бы в естественных рифах. [9]
Проводятся значительные исследования методов строительства и эффектов искусственных рифов. [3] [8] [10] Многие из материалов, которые использовались ранее, теперь считаются нежелательными. [6] Обзор литературы 2001 года показал, что около половины изученных рифов достигли своих целей. [11] Долгосрочное планирование и постоянное управление были определены как важнейшие факторы успеха. [11] [12] [10] Более поздний анализ рифов по всему миру в период с 1990 по 2020 год приходит к выводу, что искусственные рифы могут быть полезными инструментами для восстановления морских экосистем, если они стратегически спроектированы с учетом их конкретного местоположения и потребностей в ресурсах. [6]
Строительство искусственных рифов началось в древние времена. По словам историка Диодора Сицилийского , римляне заблокировали гавань Лилибея во время Первой Пунической войны против карфагенян около 250 г. до н. э. Они построили искусственный риф «из камней и строительного материала» и установили столбы в каналах, используя «большие бревна и якоря». [13] [14] [15] Персы заблокировали устье реки Тигр, чтобы помешать арабским пиратам, построив искусственный риф. [16]
Искусственные рифы для увеличения улова рыбы или для водорослеводства появились не позднее 17 века в Японии, когда для выращивания водорослей использовались щебень и камни . [17] Самый ранний зарегистрированный искусственный риф в Соединенных Штатах относится к 1830-м годам, когда бревна из хижин использовались у побережья Южной Каролины для улучшения рыболовства. [18] На Филиппинах традиционный местный метод рыболовства, известный как рыбные гнезда (известный под разными названиями, такими как ганго , аматонг или балиронг ), по сути является искусственным рифом. Он использует камни и заболоченную древесину для строительства насыпей внутри вырытых траншей на мелководье приливных вод, которые привлекают рыбу и ракообразных. Затем насыпи собирают каждые несколько недель во время отлива, окружая их сетями и разбирая по частям. Их восстанавливают после каждого сбора урожая. Рыбьи гнезда часто используются для ловли мальков групера , которые используются в качестве семян для аквакультуры . Рыбьи гнезда были широко распространены еще до 1939 года. [19] [20]
Начиная с 1840-х годов американские рыбаки использовали переплетенные бревна для создания искусственных рифов. В последнее время мусор, такой как старые холодильники, тележки для покупок, выброшенные автомобили и вышедшие из строя торговые автоматы, заменил бревна в импровизированных рифах. Официально одобренные проекты включали списанные корабли , вагоны метро, боевые танки, бронетранспортеры , нефтяные буровые установки и рифовые шары, похожие на улей. [21] [22]
Искусственные рифовые структуры (ИРС) имеют множество предполагаемых применений, начиная от защиты, улучшения и восстановления морских экосистем [6] до поддержки человеческой деятельности, такой как рыболовство, любительское дайвинг и серфинг. [23] Искусственные рифы могут использоваться в качестве активных инструментов восстановления для смягчения ущерба окружающей среде и потери среды обитания, восстановления деградировавших экосистем, таких как леса водорослей и коралловые рифы, и содействия биоразнообразию. [6] [23] В управлении рыболовством искусственные рифы могут быть предназначены для увеличения производства видов, представляющих рекреационный и коммерческий интерес, [6] повышения вылова рыбы, [24] и поддержки любительского, кустарного или коммерческого рыболовства. Они могут быть спроектированы для защиты бентосных местообитаний от незаконного траления и восстановления рыбных запасов. [23] Они могут быть размещены для защиты от прибрежной эрозии. [6] Они также могут быть разработаны для поддержки экотуризма, продвижения рекреационных мероприятий, таких как подводное плавание и серфинг, и смягчения туристического давления на кораллы. [23]
Проектирование и строительство искусственного рифа может сильно отличаться в зависимости от его предполагаемого местоположения и предполагаемых целей. Риф, предназначенный для одной цели, может быть непригоден для других. Ранние попытки создания искусственных рифов часто терпели неудачу или, в лучшем случае, имели неоднозначные результаты. [25] [26] [11] Более поздние обзоры работ 1990-2020 годов показывают, что правильно реализованный искусственный риф, спроектированный с учетом целевой экосистемы, может быть полезен в качестве инструмента для восстановления морских экосистем. Рецензенты призывают к улучшению сравнения искусственных и естественных рифов до/после и контроля, усилению мониторинга рифов в течение их срока службы и вниманию к пространственной ориентации, сложности и форме субстрата рифа, среди прочего. [6] [24] [23]
На искусственных рифовых структурах, предназначенных для улучшения экосистемы, рифовые сообщества, как правило, развиваются на более или менее предсказуемых стадиях. Во-первых, где океанское течение сталкивается с вертикальной структурой, оно может создать богатый планктоном апвеллинг, который обеспечивает надежное место кормления для мелких рыб, таких как сардины и пескари , которые привлекают пелагических хищников, таких как тунец и акулы . Затем появляются существа, ищущие защиты от смертоносной открытости океана — обитатели нор и расщелин, такие как групер , люциан , рыба-белка , угри и спинорог . Также появляются оппортунистические хищники, такие как джек и барракуда . За месяцы и годы структура рифа покрывается коркой из водорослей , оболочников , твердых и мягких кораллов и губок . [21]
Электрифицированный риф — это искусственный риф, где небольшой электрический заряд низкого напряжения подается на подводные металлические конструкции, что заставляет известняк оседать на металлическом каркасе, к которому затем могут прикрепляться и расти коралловые планулы ; этот процесс также ускоряет рост после прикрепления. [27] [28]
Технология 3D-печати использовалась как для создания форм для оптимизации среды для целевых видов, [29] [30], так и для непосредственного создания литых керамических и бетонных искусственных рифов. Также была проделана работа по разработке экологически чистых материалов. [31] Например, Archireef разработала терракотовые рифовые плитки, напечатанные на 3D-принтере, которые нетоксичны, биоразлагаемы и имеют уровень pH, совместимый с кораллами. Плитки достаточно малы, чтобы их мог переносить и устанавливать водолаз. Установка в Гонконге сообщила о 95-процентном уровне выживаемости кораллов через три года, что более чем в четыре раза превышает уровень выживаемости при более традиционных методах реставрации. [32]
Восстановление и смягчение последствий на искусственных рифах могут включать такие мероприятия, как пересадка кораллов, переселение личинок и садоводство. [6] Например, Фонд восстановления кораллов во Флорида-Кис выращивает ключевые виды, такие как лосерог ( Acropora palmata ) и оленерогий ( Acropora cervicornis ) в питомниках коралловых деревьев и пересаживает кораллы на деградирующие коралловые рифы. [33] Применение таких технологий к искусственным рифам может помочь восстановить морские экосистемы. В обзорной статье 2023 года говорится: «Внедрение искусственных рифов для восстановления морских экосистем может быть успешно выполнено, если вкладывать ресурсы в исследования, специально направленные на определение соответствующих характеристик AR для каждого местоположения». [6]
Существует интерес к возможности использования искусственных рифов для поддержки улавливания углерода и противодействия изменению климата . Экосистемы прибрежной растительности (мангровые заросли, солончаки и морские водоросли), водорослевые слои и фитопланктон были идентифицированы как потенциальные поглотители углерода . Есть надежда, что увеличение биомассы на искусственных рифах может обеспечить еще одну форму хранения синего углерода . [34] [35]
Риф RGV, искусственный риф площадью 1650 акров, созданный в 2017 году в Мексиканском заливе у побережья Техаса, изучается с целью оценки его потенциала улавливания углерода. [36] Другая область исследования расположена у острова Цзюэхуа в море Бохай . Биологические, физические, социальные и технологические факторы должны учитываться при расчете потока улавливания углерода в водных системах. Возле острова Цзюэхуа искусственные рифы в форме буквы М улучшили гидродинамические условия для создания поглотителя углерода, но местные морские виды были ограничены в наличии. Разработка активных стратегий управления морской средой и внедрение соответствующих биологических видов были предложены в качестве способов увеличения потенциала улавливания углерода. [34]
В Карибском море исследователи обнаружили, что размещение бризовых блоков в качестве искусственных рифов вблизи тропических лугов морской травы может создать положительную обратную связь. Рифовые структуры привлекали рыбу, предоставляя убежище, а рыба, в свою очередь, удобряла морскую траву и увеличивала ее продуктивность, обеспечивая как пищу, так и убежище. Сочетание морской травы и рифовых структур обеспечивало дополнительную защиту от рыболовных сетей, а также увеличивало биомассу на лугу морской травы. [38] [39] [40] Оценки показывают, что заросли морской травы в Карибском море могут стать значительными резервуарами для глобального углерода. [41]
Некоторые искусственные рифы используются для предотвращения прибрежной эрозии . [43] [44] Геометрические и гидродинамические свойства рифов особенно важны для определения их способности смягчать прибрежную эрозию. [45] [46] Искусственные рифы для предотвращения эрозии могут быть спроектированы так, чтобы действовать несколькими способами. Некоторые из них спроектированы так, чтобы заставлять волны отдавать свою энергию в море, а не непосредственно на береговой линии. Другие рифы спроектированы так, чтобы удерживать осадок на пляжах, захватывая его. Рифы, как правило, проектируются индивидуально для каждой уникальной зоны. [47] [25] [26] Некоторые также спроектированы так, чтобы поддерживать настраиваемую среду обитания для местных целевых видов. [43]
Некоторые типы искусственных рифов, такие как рифы для серфинга, не имеют в качестве основной цели улучшение экосистемы. Риф Хоппи был ранней, но неудачной попыткой создать риф для серфинга у пляжа Хермоса, Калифорния (1971). [48] Искусственные рифы для серфинга были созданы на рифе Кейбл-Стейшн ( Перт , Западная Австралия , 1999) [49] [50] [51] рифе Нэрроунек ( Голд-Кост, Квинсленд , 2000) [52] [26] [53] рифе Шеврон , также известном как риф Пратта ( Эль-Сегундо, Калифорния , 2000, удален в 2008). [54] [55] и рифе Боскомб-Серф (Дорсет, Англия, 2009, закрыт в 2011). [56]
Строительство искусственных рифов для серфинга включало в себя различные конструкции, включая бетон, камень и геотекстильные мешки, заполненные песком. Ожидаемая продолжительность жизни таких материалов сильно различается. Было обнаружено, что геотекстильные конструкции разрушаются быстрее, чем предполагалось в условиях океана. [57] Некоторые аналитики утверждают, что они в корне ошибочны. [58] Хотя использование каменных блоков вызвало опасения по поводу возможных угроз безопасности для серферов, [25] было высказано предположение, что использование камня может быть структурно предпочтительнее. [58]
Помимо улучшения условий для серфинга, цели строительства искусственного рифа для серфинга или многоцелевого рифа включают стабилизацию береговой линии, защиту побережья и прибрежные исследования. Иногда также рассматривается улучшение среды обитания. [59] [26] Однако для строительства искусственных рифов для серфинга и развития рифов для улучшения экосистемы предпочтительны разные материалы. [25]
Обзор искусственных рифов 2012 года показал, что искусственные рифы для серфинга плохо справлялись с поставленной целью и успешностью, редко достигая основных или второстепенных целей «улучшения серфинга». [25] Для рифа Пратта на первом этапе использовались тканые полипропиленовые мешки, а на втором этапе — тканые полиэстеровые мешки [25], заполнив площадь примерно 1600 кубических метров. [60] Площадь была слишком мала, чтобы быть успешной. Даже после удвоения первоначального бюджета используемые материалы быстро деградировали, и полученная в результате рекультивация стоила больше, чем установка. [25] Для рифа Маунт-Риф на горе Маунгани в Новой Зеландии использовались более прочные контейнеры и объем песка около 6000 кубических метров. Хотя он был несколько успешен в создании волн, он тоже испортился и его пришлось удалить. [60] [61] Риф Нарроннек был намного больше, по крайней мере 60 000 кубических метров, и в некоторой степени преуспел в своей основной задаче стабилизации береговой линии, но в меньшей степени в улучшении серфинга. [25]
Несколько проектов в Австралии использовали камень для расширения существующих участков. [58] Cable Station Reef добавил известняковые скалы к существующему рифу. [62] На Burkitts Reef на побережье Woongarra большие валуны были разбиты, чтобы заполнить пробелы в существующем валунном и гравийном рифе. [63] На Palm Beach Reef на Золотом побережье Австралии каменные валуны использовались для адаптации формы существующего волнолома и защиты добавленного песка. [64] Другой искусственный каменный риф, расположенный в Borth , Уэльс , был разработан в первую очередь для защиты побережья. [50] [58] [65]
Основная проблема заключается в том, что изменения, происходящие в подветренной части подводных рифовых структур, сложны, не очень хорошо поняты и их трудно моделировать и предсказывать. По состоянию на 2012 год существующие прототипы характеризовались как «только пробные или экспериментальные», а прогностические модели не достигли «точности или надежности», хотя есть надежда, что «продолжающееся строительство и мониторинг подводных конструируемых рифов (SCR) приведут к лучшему пониманию процессов и усовершенствованным методам прогнозирования реакции береговой линии». [25] Даже в случаях, которые изначально рассматривались как успешные, последующие изменения и ухудшение структур приводили к плохим результатам. [25]
Ожидания серферов от искусственных рифов, в частности «ожидания широкой общественности постоянных, качественных волн в широком диапазоне условий окружающей среды», также привели к разочарованию. [25] [66] Наука о серфинге — относительно новая область. [67] Способность достигать постоянства волн для серфинга в различных условиях в естественной среде обычно требует предварительной подготовки волн или крупномасштабных характеристик разбивания, или и того, и другого. Масштаб ранних искусственных рифов для серфинга был слишком мал, чтобы достичь такого постоянства. [25] [68]
Тысячи популярных мест для погружения к затонувшим кораблям по всему миру представляют собой затонувшие корабли, затопленные в качестве искусственных рифов. [69] Некоторые из этих затонувших кораблей были затоплены намеренно, чтобы привлечь дайверов . USS Spiegel Grove и USS Oriskany во Флориде , USS Indra и USS Aeolus в Северной Каролине, а также Bianca C. в Гренаде ежегодно привлекают тысячи дайверов. [70]
В других областях места для дайвинга были разработаны в сотрудничестве с художниками как произведения искусства. Например, Museo Subacuático de Arte в Национальном морском парке Канкуна содержит сотни статуй в натуральную величину, предлагая дайверам альтернативу чувствительным коралловым рифам в регионе. Каждая статуя сделана из гипсовой формы живого человека с использованием нейтрального по pH «морского цемента» Джейсона де Кайреса Тейлора . [71]
В Лиссабоне 13 произведений искусства Александра Фарто ( Vhils ) будут размещены на искусственном рифе у побережья Албуфейры с июня 2024 года. Работы сделаны из частей выведенных из эксплуатации электростанций. [72]
Исследование, проведенное на Барбадосе, показало существенную разницу в удовлетворенности дайверов дайвингом на искусственных рифах. Начинающие дайверы, как правило, были более удовлетворены, чем более опытные дайверы, которые отдавали предпочтение естественным рифам и крупным кораблекрушениям. [73]
Экологические проблемы, связанные с искусственными рифами, включают в себя возможный физический ущерб существующим естественным участкам в зоне установки; их потенциал нарушить существующие модели морской жизни путем внедрения неместных видов и привлечения рыбы, икры и личинок из окружающих естественных мест обитания; их потенциал концентрировать рыбу в районах, где ее становится легче поймать, что приводит к чрезмерному вылову рыбы и долгосрочному ущербу для рыболовства; и потенциал для материалов, используемых в искусственных рифах, деградировать и наносить ущерб естественной среде обитания. Это может включать токсичность от загрязняющих веществ, таких как краска , масло и пластик , а также части рифа, которые откалываются и становятся океанскими отходами или вымываются на естественные рифы и пляжи. [6]
Многие морские организмы демонстрируют высокую степень движения или рассеивания. [74] Рыбы, привлекаемые искусственными рифовыми зонами, различаются от рифа к рифу в зависимости от возраста, размера и структуры рифа. [75] Предпочтительные места обитания различаются как между видами, так и внутри них в зависимости от стадии развития и поведения организма. Среды, которые хорошо подходят для личиночных и ювенильных стадий, могут отличаться от тех, которые предпочитают взрослые особи. Например, 1-2-летний красный люциан ( Lutjanus campechanus ) демонстрирует гораздо более высокую привлекательность для жизни в вертикальных искусственных рифовых структурах, чем более старый красный люциан. К возрасту 6–8 лет взрослые особи возвращаются в илистые и песчаные донные среды обитания, которые служат домом для пелагической личиночной фазы вида. Знание того, как организмы соотносятся с морской средой обитания, имеет решающее значение для картирования морских ресурсов и понимания того, как искусственные рифы влияют на морские процессы. [74] При размещении искусственных рифов следует учитывать наличие существующих естественных мест обитания и потребности видов на разных стадиях развития, включая потребность в репродуктивной и ранней стадии среды обитания. [76] [74] [77]
Оппортунистическое использование затонувших кораблей и нефтяных вышек [78] [79] в качестве искусственных рифов создает новую трофическую структуру для местной экосистемы . Было показано, что трофическая структура искусственных и естественных рифов сильно различается. [80] Искусственные рифы не развивают те же функции и разнообразие, что и естественные рифы с течением времени, если только их структура не похожа на естественные рифы. [75] Например, риф Синт-Эстатиус, которому почти 200 лет, развил разнообразную и здоровую экосистему, но на нем есть другие и менее многочисленные виды кораллов, чем на близлежащем естественном рифе. [81] [82]
В результате искусственные рифы могут нарушить равновесие естественной экосистемы и повлиять на близлежащие места обитания, [80] в некоторых случаях привлекая неместные и инвазивные виды, которые нарушают местные экосистемы. [83] В 2008 году на атолле Пальмира к югу от Гавайев выщелачивание железа из затонувшего корабля привело к увеличению количества водорослей и морского анемона, называемого кораллиморфом, который подавил существующие кораллы, создав «черный риф». [84]
Искусственные рифы могут демонстрировать быстрый рост местной популяции рыб, [85] коралловых рифов [86] и водорослей . [87] Однако дилемма притяжения–производства заключается в вопросе о том, является ли локальное увеличение популяции рыб результатом более широких изменений распределения популяций (гипотеза притяжения) или увеличения локального производства (гипотеза производства). [88] Некоторые исследователи, такие как Джеймс Бонсак, биолог из Национальной службы морского рыболовства (NMFS), утверждают, что количество биомассы, обнаруженное на искусственных рифах, отвлекается от близлежащих районов, а не развивается там. Согласно этой точке зрения, искусственные рифы не увеличивают популяции рыб. [89] [90] Вместо этого они действуют как своего рода устройство для агрегации рыб (FAD), привлекая рыбу, икру и личинок с других рифов. [76] Однако есть некоторые свидетельства того, что искусственные рифы могут быть источником как производства, так и привлечения. [88] В обзоре 2022 года сделан вывод о том, что «вопрос привлекательности-производства вокруг AR... может быть оценен только в каждом конкретном случае для каждого AR и подтвержден после их установки». [76]
Концентрация рыбы на рифе облегчает ловлю. [77] [74] Повышенная концентрация рыбы на искусственных рифах может облегчить вылов рыбы, что может привести к перелову и долгосрочному ущербу для рыболовства. Это имеет последствия для кустарного и промышленного рыболовства. [77] [88]
Существуют опасения, что размещение искусственных рифов может быть использовано не по назначению и станет предлогом для скрытого сброса отходов в океан. США и на международном уровне выдвинули меры регулирования в попытке противостоять злоупотреблениям, но они могут обеспечить лишь незначительную защиту. [91] [3]
Некоторые искусственные рифы оказались менее устойчивыми, чем изначально предполагалось, распадаясь на составные части, которые становились океанским мусором, вымываясь на естественные рифы и пляжи и повреждая их. В начале 1970-х годов отработанные шины использовались для создания ряда искусственных рифов. Позже тропические штормы разрушили систему удержания шин, вымывая шины на пляжи, уничтожая близлежащие коралловые рифы и подавляя рост новых кораллов. [92] На рифе Осборн у побережья Форт-Лодердейла, Флорида , штормы порвали нейлоновые ремни, удерживающие вместе оригинальные связки шин. По состоянию на ноябрь 2019 года было удалено 250 000 [93] из предполагаемых 700 000 шин. [94] [95] [96] [97] Франция начала удалять свои рифы из шин. [98] Ocean Conservancy теперь включает удаление шин во время Международной очистки побережья в сентябре каждого года. [99] С 2021 года 4Ocean также добавила сбор шин со дна к своим операциям по очистке. [100]
Некоторые попытки построить искусственные рифы для серфинга также были проблематичными. [25] В ряде ранних установок для серфинга использовались геотекстильные мешки, наполненные песком, который разрушался быстрее, чем предполагалось. [57] В таких случаях, как риф Пратта в Калифорнии и риф горы Маунгани в Новой Зеландии, потребовались обширные работы по рекультивации для удаления материалов. В некоторых случаях рекультивация стоила дороже, чем первоначальная установка. [25] [60] [61] Утверждалось, что такой подход к строительству рифов в корне ошибочен. [58]
Искусственные рифы, особенно оппортунистические, включающие материалы, которые изначально не предназначались для использования в море, могут деградировать и нанести ущерб естественной среде обитания. Если в искусственном рифе используются неподходящие материалы, они могут помешать росту водорослей, которые являются источником пищи для кораллов, что приведет к их гибели. [101]
ПВХ , [102] пластик , [103] [104] [105] нефть , [106] краска , асбест , железо и другие ржавые металлы могут выделять токсичные загрязняющие вещества, такие как полихлорированные бифенолы (ПХБ) и тяжелые металлы (Pb, Cu, Ni, Cd, Zn, Ag и Hg). [107] [108] Токсичные материалы могут потенциально попасть в пищевую цепочку и повлиять на нее на всех уровнях, включая рыбу и людей. Однако потребление морепродуктов с искусственных рифов и затонувших кораблей считается маловероятным для долгосрочного риска для здоровья людей при средних уровнях потребления, за исключением ежей и других травоядных моллюсков, которых следует избегать. [108]
Международные рекомендации гласят, что искусственные рифы должны использовать инертные материалы. Согласно «Специальным руководящим принципам оценки инертных неорганических геологических материалов» 2009 года, разработанным Лондонской конвенцией и протоколом/ЮНЕП, инертные материалы не могут вызывать загрязнение через выщелачивание, физическое и химическое ухудшение или биологическую активность. [109]
Продолжаются попытки создания стабильных материалов на основе отходов, которые не будут представлять опасности, для использования в искусственных рифах. Например, нефтяная и угольная летучая зола была стабилизирована цементом и известью для создания экспериментальных искусственных рифовых блоков. Однако, как и в случае с использованием шин, по-прежнему существуют экологические опасения относительно возможности выщелачивания. [110] [111] [112]
В Соединенных Штатах передовые методы подготовки судов для использования в искусственных рифах включают предположение, что водолазы могут получить доступ ко всем местам, устранение потенциальных опасностей для водолазов, удаление всех загрязняющих или токсичных материалов, включая ПХБ (в соответствии с применимыми стандартами качества воды для океанских вод класса III), а также очистку мусора и плавучих объектов. [113] Однако, если материалы, превышающие пороговое значение загрязняющих веществ, слишком сложно удалить, EPA может дать разрешение обойти их удаление, как это произошло в случае бывшего USS Oriskany . Несмотря на то, что на обеззараживание судна было потрачено 20 миллионов долларов, на судне все еще находилось около 700 фунтов ПХБ, когда оно было затоплено в 2006 году. Последующие испытания, проведенные Комиссией по охране рыб и дикой природы Флориды в течение четырехлетнего периода, обнаружили повышенные уровни ПХБ в рыбе, обитающей в «рифе» судна. [114] [115] [116]
У берегов Калифорнии был построен искусственный риф, чтобы отвлекать рыбу от токсичного места. Более 35 лет компания Montrose Chemical Corporation of California , производитель ДДТ , неправильно утилизировала токсичные химические отходы через канализационную систему и путем сброса бочек с отходами в океан. В рамках восстановительных работ Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) в 2020 году на дне океана ближе к пляжу было размещено 70 000 тонн карьерной породы, что создало новую среду обитания для привлечения рыб и водорослей в более безопасную зону. [117] [118]
Флорида является местом расположения множества искусственных рифов, [119] многие из которых созданы из намеренно затопленных кораблей, включая катера береговой охраны Duane и Bibb , а также десантный корабль ВМС США Spiegel Grove . [21]
В начале 1970-х годов более 2 000 000 использованных автомобильных шин были сброшены у берегов Форт-Лодердейла, Флорида, чтобы сформировать искусственный риф. Однако шины не были должным образом закреплены на рифовых структурах, и океанские течения оторвали их, отправив их врезаться в развивающийся риф и его естественных соседей. По состоянию на 2009 год менее 100 000 шин были удалены после более чем 10 лет усилий. [120]
Neptune Memorial Reef изначально задумывался как арт-проект под названием The Atlantis Reef Project и был задуман и создан Гэри Левином и Ким Брэнделл. Захоронение в море стало способом финансирования проекта. По состоянию на 2011 год было совершено около 200 «размещений». Кремированные останки смешиваются с бетоном и либо заключаются в колонны, либо формуются в виде морских звезд, мозговых кораллов, 15-футовых (4,6 м) отливок львов или других фигур перед погружением в воду. [21]
В 1921 году американский линкор «Массачусетс» был затоплен на мелководье у берегов Пенсаколы, Флорида, а затем использовался в качестве цели для экспериментальной артиллерии. В 1956 году Верховный суд Флориды объявил корабль собственностью штата Флорида . С 1993 года обломки корабля являются подводным археологическим заповедником Флориды и включены в Национальный реестр исторических мест . Он служит искусственным рифом и местом для любительского дайвинга. [121]
Самый большой в мире искусственный риф был создан в результате затопления 44-тысячного авианосца USS Oriskany у берегов Пенсаколы , Флорида , в 2006 году. [122] [123]
Второй по величине искусственный риф — USNS Hoyt S. Vandenberg , бывший транспортный корабль времен Второй мировой войны , который после войны служил кораблем слежения за космическими кораблями. Vandenberg был затоплен в семи милях от Ки-Уэста 27 мая 2009 года на глубине 140 футов (43 м) чистой воды. [124] Сторонники ожидали, что судно отвлечет любителей дайвинга от естественных рифов, что позволит этим рифам восстановиться после повреждений, вызванных чрезмерным использованием. [125]
Бывший USS Spiegel Grove находится на Дикси-Шол, в 6 милях (9,7 км) от Флорида-Кис в Национальном морском заповеднике Флорида-Кис. [126] Его местоположение: 25°04′00″ с. ш. 80°18′01″ з. д. / 25.06667° с. ш. 80.30028° з. д. / 25.06667; -80.30028 . [ необходима цитата ]
В 1970 году Департамент природных ресурсов Джорджии (DNR) начал строительство сети искусственных рифов для обеспечения среды обитания для промысловой рыбы . В Джорджии, как правило, отсутствуют естественные коралловые рифы, поскольку морское дно у побережья, как правило, слишком песчаное и слишком пологое, чтобы способствовать росту кораллов. [127] [128] Эти искусственные рифы привлекают огромное количество разнообразных организмов; по словам морского эколога из Университета Южного Джорджии , «разнообразие может соперничать с естественными коралловыми рифами». [128]
L Reef был создан в 1976 году. Он расположен примерно в 23 морских милях (43 км; 26 миль) к востоку от острова Оссабо и находится на глубине 55–65 футов (17–20 м) ниже поверхности океана. Он содержит множество различного мусора, включая вагоны метро Нью-Йорка , танки М-60, ранее использовавшиеся армией США , и бетонные водопропускные трубы . [129] В 2023 году, 21 декабря, DNR выгрузила два списанных железнодорожных вагона из Metro Atlanta Rapid Transit Authority . [127] В августе 2024 года водолазы обнаружили мягкие кораллы, растущие на железнодорожных вагонах, и насчитали девять видов промысловых рыб. [129]
USS Yancey был затоплен как искусственный риф у города Морхед-Сити, Северная Каролина , в 1990 году под номером AR-302. [130] Он лежит на правом борту на глубине 160 футов (49 м) [131]
USCGC Spar был затоплен в июне 2004 года капитаном Тимом Маллейном на глубине 108 футов (33 м) в 30 милях (48 км) от города Морхед-Сити, Северная Каролина , где он служил искусственным рифом. [132]
USS Indra был затоплен как искусственный риф 4 августа 1992 года на глубине 60 футов (18 м).
Его координаты: 34°33′55″N 76°58′30″W / 34.56528°N 76.97500°W / 34.56528; -76.97500 . [133]
USS Aeolus был затоплен для создания искусственного рифа в августе 1988 года под номером AR-305. [134] Бывший Aeolus находится в 18,3 морских милях от морского буя залива Бофорт на глубине 104 футов (30 м) воды. [135]
В конце 2000-х годов Управление транзита Нью-Йорка приняло решение о списании устаревшего парка вагонов метро, чтобы освободить место для новых поездов R142 и R142A . Устаревшие вагоны метро (прозванные « Redbirds ») работали на линии A (бывшие маршруты Interborough Rapid Transit Company ) метрополитена Нью-Йорка в течение 40 лет. Каждый вагон был разобран, дезактивирован, погружен на баржу и затоплен в Атлантическом океане у побережья Делавэра, Вирджинии, Южной Каролины, Джорджии и Флориды. С некоторых вагонов были сняты номерные знаки из-за ржавчины, которые затем были проданы на аукционе eBay. Всего для этого проекта было затоплено 1200 вагонов метро.
В сентябре 2007 года NYCTA одобрила еще один контракт с Weeks Marine стоимостью 6 миллионов долларов, чтобы отправить 1600 своих списанных вагонов метро для использования в качестве искусственных рифов. Старые модели были обшиты нержавеющей сталью, за исключением передних частей из армированного стекловолокном пластика, которые были сняты перед затоплением. Списанный парк включал старые рабочие поезда и вагоны, которые были сильно повреждены и не подлежали ремонту. [136]
В 2006 году Boeing 737-200, который Air Canada сочла непригодным к полетам, был потоплен Обществом искусственных рифов Британской Колумбии . [137]
С ноября 2009 года художник Джейсон де Кайрес Тейлор создал более 400 скульптур в натуральную величину у побережья Канкуна, Мексика, в подводном музее Канкуна . Коралловые рифы в этом регионе сильно пострадали из-за повторяющихся ураганов. Этот проект финансировался Национальным морским парком и Морской ассоциацией Канкуна. Он был разработан для имитации коралловых рифов с использованием глины с нейтральным pH. Тейлор построил уникальные декорации, изображающие повседневные действия, начиная от человека, смотрящего телевизор, до копии Volkswagen Beetle 1970-х годов. Этот искусственный риф снял давление с близлежащего рифа Манчонес. [138]
С конца 1990-х годов правительство Австралии предоставляет списанные военные корабли для использования в качестве искусственных рифов для любительского подводного плавания. На данный момент затоплено семь кораблей:
Риф Купера — это специально построенный искусственный риф у побережья Эсперанса, Западная Австралия. Он находится на глубине 30 м и состоит из 128 куполообразных бетонных модулей, предназначенных для привлечения рыбы и увеличения ее запасов , тем самым создавая новые возможности для рыбалки и отдыха для туристов, рыболовов и местных семей.
В Плайя-Эрмоса в рамках проекта искусственного рифа Плайя-Эрмоса был создан искусственный риф с использованием выброшенных фарфоровых изоляторов. [145] [146]
На Кюрасао компания Secore International создала 12 искусственных рифов, используя экономически эффективную технологию с небольшими бетонными конструкциями в форме тетрапода, засеянными личинками кораллов. [147]
Проект AROSSTA реализуется на островах Сент-Эстатиус и Саба в Карибском море (Голландия). [148] На основе сравнения эффективности рифовых шаров, слоистых пирогов и камней для искусственных рифов исследователи разработали MOREEF (модульный восстановительный риф), чтобы обеспечить более сложную внутреннюю структуру и повысить доступность убежищ. [149]
Гибралтарский риф был впервые предложен Эриком Шоу в 1973 году. [150] Первоначальные эксперименты с шинами оказались безуспешными, поскольку шины были унесены течением или захоронены под песком. В 1974 году были пожертвованы лодки из местных пристаней и Гибралтарского портового управления . Первые две были баржами , которые были затоплены в Кэмп-Бей . [151] В 2006 году там же была затоплена 65-тонная деревянная лодка True Joy (также известная как Ноев ковчег ). [152]
Шоу помог основать Helping Hand Trust в 1994 году. Trust работает с исследователями со всего мира, чтобы расширить риф и сохранить, защитить и контролировать природный мир. [153] Искусственный риф, который содержит более 30 затопленных и разбитых судов, был первым, построенным в Европе. [150] [154] Он продолжает оставаться одним из крупнейших. [155]
Расширение искусственного рифа было остановлено после того, как грузовое судно «New Flame» столкнулось с «Torm Gertrud» и затонуло в районе, известном как «Los Picos». Los Picos был одним из двух естественных рифов в пределах зарегистрированной в ЕС зоны особого интереса Гибралтара с высоким уровнем биоразнообразия. [154] [156] После двух лет спасательных работ было установлено, что попытка удалить оставшийся киль и дно нанесет вред естественному рифу. Власти решили оставить остальное там, где оно было. [157] [158] [159]
В 2013 году правительство Гибралтара (независимо от фонда Эрика Шоу) затопило более 70 бетонных блоков, каждый размером в один квадратный метр с выступающими металлическими прутьями. Это привело к жарким дебатам между Соединенным Королевством и Испанией , причем Гибралтар обвинил Испанию в более чем сорока вторжениях в свои воды в месяц [160] , а Испания обвинила Гибралтар в том, что он включил металлические прутья в риф, чтобы помешать испанским рыбакам тралить морское дно в поисках рыбы. Сброс привел к дипломатическому конфликту между двумя странами, поскольку Гибралтар является британской заморской территорией . [161] К 2015 году Шоу сообщил, что на новом рифе были «все виды жизни от микробиологических видов до морских угрей и мурен». [162]
Эксперименты с искусственными рифовыми структурами на месте погружения Temple reef у побережья Пондичерри, Индия, начались еще в 2013 году. Дайвинг-центр Temple Adventures построил структуру в форме Храма в 2015 году на глубине 18 метров (59 футов), используя переработанные материалы, такие как бетон, камни, деревья, пальмы и железные прутья. [163]
Фонд Temple Reef был основан в 2017 году для поддержки сохранения морской среды и дальнейшего развития искусственных рифов для серфинга в этом районе. В 2019 году риф Беннингтона был добавлен к месту погружения Temple reef с использованием запатентованной конструкции для цементно-доломитовых блоков. Первоначальный блок был напечатан на 3D-принтере, а последующие блоки были построены с использованием формованных рам. В 2020 году проект начал тестирование нового прототипа блока, в котором используются отходы яичной скорлупы, песок, галька и цемент, стабилизированные железной арматурой. [164]
Pearl of Dubai — это вдохновленный искусством затерянный город у побережья Дубая . Участок занимает пять акров и расположен на островах Мира . На глубине от 10 до 20 метров (от 33 до 66 футов) участок спроектирован как древний затерянный город с храмами и статуями, в котором использованы региональные элементы дизайна с 800 года до нашей эры. [165] В 2023 году в Дубае были представлены проекты крупнейшего в мире проекта по восстановлению океана и экотуризму. [166] Проект под названием Dubai Reefs направлен на использование технологии 3D-печати для создания крупнейшего в мире искусственного рифа. [167]
Иордания создала подводный музей военной техники, который со временем должен образовать искусственный риф. [168]
Подводные Шоколадные Холмы — это проект искусственного рифа, реализуемый дайвинг-центром Spindrift Reefs [169] у берегов острова Панглао на Филиппинах. Он состоит из сломанных кораллов, собранных местными дайверами, которые прикрепляют их к проволочным конструкциям. Конструкции построены в той же форме, что и Шоколадные Холмы, которые можно найти в регионе Бохол . Цель состоит в том, чтобы создать новое место для дайвинга и новую морскую среду обитания. [170]
В 2018 году ливанская армия передала 10 разобранных танков в дар НПО и затопила их в 3 км от побережья Сидона , Южный Ливан. [171]
После взрыва газа, произошедшего 3 февраля 1995 года, ливийский танкер « Ум Эль-Фаруд» был затоплен у берегов Мальты в качестве искусственного рифа. [172]
Проект Reef пошел не так; бригады теперь работают над удалением массового скопления шин