Rifugi stampati in 3D: la svolta per salvare le barriere coralline

Gli scienziati dell’Università delle Hawaii a Mānoa hanno sviluppato una tecnologia innovativa che potrebbe rivoluzionare il restauro delle barriere coralline. Strutture ceramiche stampate in 3D offrono rifugi sicuri per i giovani coralli, aumentando drasticamente i tassi di sopravvivenza e aprendo nuove prospettive per il recupero degli ecosistemi marini danneggiati.

Strutture a spirale che salvano i coralli

La ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica Biological Conservation il 30 settembre 2025, presenta un design particolare chiamato “helix recess” (rientranza elicoidale). Queste strutture a spirale hanno dimostrato capacità straordinarie: aumentano l’insediamento dei coralli giovani di circa 80 volte rispetto alle superfici piatte e migliorano la sopravvivenza fino a 50 volte nell’arco di un anno.

Jessica Reichert, autrice principale dello studio e ricercatrice post-dottorato presso il Geometric Ecology Lab dell’Hawaii Institute of Marine Biology, ha spiegato l’origine del progetto: “Le larve di corallo di corallo (planule) scelgono quasi sempre piccole fessure per stabilirsi anziché superfici piatte. Ci siamo chiesti se potessimo ricreare questi spazi sicuri in strutture facilmente integrabili nelle barriere per il restauro o nei progetti di ingegneria costiera”.

Infatti la  planula può rimanere galleggiante nelle correnti marine per diversi giorni, settimane o anche fino a due mesi, durante i quali utilizza segnali chimici e sonori per trovare un substrato adatto all’insediamento. Una volta attaccata al fondale, la planula si trasforma in un nuovo polipo, che inizia a dividersi e a formare una nuova colonia corallina. Tuttavia, la sopravvivenza delle planule è molto bassa a causa della predazione e delle condizioni ambientali avverse. La riproduzione sessuale è fondamentale per la dispersione dei coralli in nuove aree e per la mescolanza genetica.

Sperimentazione sul campo a Kāneʻohe Bay

Il team di ricerca ha progettato e distribuito sette diversi moduli stampati in 3D in due siti nella baia di Kāneʻohe, monitorando per un anno intero l’insediamento e la sopravvivenza dei nuovi insediamenti corallini. Il design “helix recess” si è rivelato il più efficace tra tutti i modelli testati.

“Ci aspettavamo che il design helix recess fosse utile, ma siamo rimasti sorpresi dalla portata del miglioramento”, ha affermato Reichert. “Vedere migliaia di coralli giovani raggruppati in questi minuscoli rifugi, rispetto a quasi nessuno sulle superfici piatte, è stato notevole”.

Una soluzione economica e scalabile

Questa metodologia rappresenta un complemento significativo agli sforzi di restauro attualmente in corso, spesso limitati dagli alti costi e dalla manodopera necessaria per coltivare e trapiantare frammenti di corallo. Le nuove strutture sono semplici da produrre, non richiedono manutenzione continua e possono essere integrate in barriere artificiali, frangiflutti e altre infrastrutture costiere.

Josh Madin, ricercatore principale del Geometric Ecology Lab e coautore dello studio, ha sottolineato: “Abbiamo sviluppato strutture che aiutano i coralli giovani a trovare case sicure nella barriera corallina. I nostri nuovi design, con piccoli rifugi a forma di spirale chiamati ‘helix recess’, forniscono ai giovani coralli la protezione di cui hanno bisogno durante questa fase critica”.

Affrontare la mortalità giovanile dei coralli

La scoperta affronta una sfida fondamentale nel restauro delle barriere: i bassi tassi di insediamento e sopravvivenza dei coralli giovanili, che spesso muoiono prima di raggiungere l’età adulta a causa della predazione, della colonizzazione da parte delle alghe o perché vengono spazzati via dalle onde.

Per le Hawaii, dove le barriere coralline sono vitali per la protezione costiera, la pesca e il patrimonio culturale, le implicazioni sono particolarmente significative. “Sviluppare e testare questi design nelle Hawaii consente all’Università di fornire soluzioni pratiche e locali che aiutano a preservare i benefici ecologici, culturali e comunitari che le barriere forniscono in tutte le isole”, ha dichiarato Madin.

Il programma Reefense e le barriere viventi

Questa ricerca è stata condotta nell’ambito del programma Reefense: Rapid Resilient Reefs for Coastal Defense (R3D), finanziato dalla Defense Advanced Research Projects Agency, con ulteriore supporto dalla National Science Foundation e dal HIMB Director’s Innovation Fund.

L’obiettivo del progetto è sviluppare strutture ibride che fungano da frangiflutti viventi per ridurre l’erosione costiera. Il design helix recess è concepito per attrarre e proteggere le reclute coralline all’interno di queste strutture più grandi, contribuendo a creare sistemi di barriera autosostenibili.

Fonte notizia:sciencedirect.com, Mauinews