A impressão 3D poderia salvar os ecossistemas dos recifes de coral?

Os recifes de coral do mundo estão se extinguindo devido a muitos fatores, como o aquecimento global e a urbanização acelerada nas áreas costeiras, o que coloca um tremendo estresse na vida marinha.

“O rápido declínio dos recifes de coral aumentou a necessidade de explorar métodos interdisciplinares para a restauração de recifes”, explica Natalie Levy, Estudante de PhD da Universidade Bar-Ilan em Israel.

“Examinar como conservar a biodiversidade dos recifes de corais é uma questão fundamental, mas também há uma necessidade urgente de investir em tecnologia que possa melhorar o ecossistema de corais e nossa compreensão do ambiente dos recifes”.

Em um artigo publicado recentemente na revista Science of the Total Environment, pesquisadores de quatro das principais universidades de Israel destacam um método de impressão 3D desenvolvido para preservar os recifes de coral. Sua inovação é baseada na estrutura natural dos recifes de corais da cidade costeira de Eilat, no sul de Israel, mas seu modelo é adaptável a outros ambientes marinhos e pode ajudar a conter a devastação dos recifes que assola os ecossistemas de corais em todo o mundo.

A pesquisa conjunta foi liderada pelo Prof. Oren Levy e Ph.D. a estudante Natalie Levy, da Faculdade de Ciências da Vida Mina e Everard Goodman da Universidade Bar-Ilan, Prof. Ezri Tarazi e Ph.D. estudante Ofer Berman, da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo do Technion, Prof. Tali Treibitz e Ph.D. estudante Matan Yuval da Universidade de Haifa, e Prof. Yossi Loya da Universidade de Tel Aviv.

O processo 3D começa com a digitalização de fotografias subaquáticas de recifes de coral. A partir dessa informação visual, um modelo tridimensional do recife é montado com a máxima precisão. Milhares de imagens são fotografadas e enviadas ao laboratório para calcular a forma complexa do recife e como essa forma estimula a evolução da diversidade de espécies recifais.

Em seguida, os pesquisadores usam um método molecular de coleta de informações genéticas ambientais que fornecem dados precisos sobre os organismos do recife. Esses dados são incorporados a outros parâmetros e são alimentados em um algoritmo de tecnologia 3D, possibilitando a construção de um modelo interativo paramétrico do recife. O modelo tridimensional pode ser projetado para se ajustar com precisão ao ambiente de recife designado.

A etapa final é a tradução e produção de um recife cerâmico em impressão 3D. Os recifes são feitos de uma cerâmica única que é naturalmente porosa debaixo d’água e fornece as necessidades de construção e restauração mais ideais para a área afetada, ou para o estabelecimento de uma nova estrutura de recife como base para a continuação da vida. “A impressão tridimensional com material natural facilita a produção de unidades de alta complexidade e diversidade que não é possível com os meios usuais de produção de moldes”, afirma o Prof. Ezri Tarazi.

O processo combina algoritmos de digitalização 3D, juntamente com amostragem de DNA ambiental e um algoritmo de impressão 3D que permite um exame aprofundado e preciso dos dados de cada recife, além de adaptar o modelo impresso a um ambiente específico do recife.

Além disso, os dados podem ser realimentados no algoritmo para verificar o nível de eficácia e eficiência do projeto após sua implementação, com base nas informações coletadas no processo.

“Os recifes artificiais existentes têm dificuldade em replicar a complexidade dos habitats de corais e abrigar espécies de recifes que espelham ambientes naturais. Introduzimos uma nova interface 3D personalizável para produzir estruturas escaláveis, utilizando dados reais coletados de ecossistemas de corais”, enfatiza Natalie Levy. Ofer Berman acrescenta: “O uso da impressão tridimensional permite ampla liberdade de ação em soluções baseadas em algoritmos de realidade e a assimilação da produção sustentável para o desenvolvimento da reabilitação marinha em larga escala”.

Este estudo atende a duas necessidades críticas para salvar os recifes de coral, de acordo com os pesquisadores. A primeira é a necessidade de soluções inovadoras que facilitem a restauração em larga escala que possam ser adaptadas para apoiar os recifes de coral em todo o mundo. A segunda é a recriação da complexidade natural do recife de coral – tanto em tamanho quanto em design – que atrairá espécies de recifes como corais, peixes e invertebrados que suportam o crescimento de recifes de corais naturais. Os pesquisadores estão atualmente instalando vários recifes impressos em 3D no Golfo de Eilat. Eles acreditam que os resultados obtidos os ajudarão a aplicar essa inovação a outros ecossistemas de recifes ao redor do mundo.

Fonte: Israel National News