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Korallenriffe und das Meeresleben sind bedroht. Die weltweite Versauerung der Ozeane durch steigende Meerestemperaturen und Wasserverschmutzung führt zu dem zerstörerischen Phänomen der Korallenbleiche. Dadurch wird die symbiotische Beziehung zwischen Korallen und Algen gestört, was zum Absterben des Riffs führt und unzählige Meeresbewohner ohne Lebensraum zurücklässt. Korallenriffe bieten nicht nur Schutz und Nahrung für Meereslebewesen, sie sind auch eine lebenswichtige Sauerstoffquelle und bilden unverzichtbare natürliche Barrieren, die Küstenregionen vor Tsunamis und Hurrikans schützen.
Die Schaffung neuer physischer Strukturen zur Ansiedlung von Korallen in beschädigten Riffen kann den Rehabilitationsprozess erheblich unterstützen. Die erst Phase der Untersuchung, wie diese Strukturen nachhaltig hergestellt werden können bestand darin, sich auf ein umweltfreundliches Material, Ton, zu konzentrieren und dessenVerhalten während verschiedener additiver Fertigungsmethoden, wie dem 3D Druck, zu bewerten. Die Forschungsgruppe von Gramazio & Kohler, einem Pionier der digitalen Fabrikation in der Architektur, spielte dabei eine wichtige Rolle. Die ZHdK, ein weiterer Kooperationspartner in diesem Projekt, stellte seine Räumlichkeiten und einen 3D-Clay-Drucker für die Herstellung verschiedener Prototypen zur Verfügung. Eine grosse Herausforderung bestand darin, geeignete Wege zu finden, um Wissen aus verschiedenen Disziplinen zu sammeln und dann in den gesamten Herstellungsprozess der Prototypen mit einfliessen zu lassen.
In der nächsten Phase galt es zu untersuchen, wie sich die verschiedenen Prototypen unter Wasser verhalten. Gemeinsam mit der Meeresbiologin Dr. Ulrike Pfreundt wurden Modelle mit unterschiedlicher Rauigkeiten und Amplituden hergestellt. Die ersten Prototypen wurden durch Simulationen einer Strömung getestet. Mit der PIV-Technik (Particle Image Velocimetry) konnten die Forscher der ETH Environmental Fluid Dynamics (EFM) analysieren, welche Strukturen die Strömung reduzieren und den Korallenlarven helfen, sich anzusiedeln. Ihre Ergebnisse halfen das Design des Modells in Originalgrösse zu finalisieren.
Der abschliessende Praxistest fand im Dezember 2019 statt als die ersten Prototypen auf den Malediven ins Wasser gelassen wurden. Bereits einen Monat später konnte beobachtet werden, dass sich die ersten Larven angesiedelt hatten. Einige dieser Prototypen wurden als Referenzobjekte in das Materialarchiv der ZHdK und das ETH Material Hub integriert und können dort besichtigt werden.
Projektdauer
1. März 2019 – 31. März 2020
Nach dem Projekt
Das Projekt wird in Form der Organisation rrreefs weitergeführt. Diese wurde im Sommer 2020 von Marie Griesmar und Ulrike Pfreundt, einer Meeresbiologin und ETH-Absolventin, mitgegründet. Beide verfolgen nun gemeinsam das Ziel, die Wiederherstellung von Korallenriffen auf der ganzen Welt zu unterstützen.