الهندسة البيئية: مستقبل التنوع البيولوجي مع الجدران البحرية الحية

وبما أن التنوع البيولوجي يشكل مصدر قلق كبير بالنسبة للصناعة البحرية، فقد كانت هناك حاجة متزايدة لإيجاد حلول مبتكرة وصديقة للبيئة أقرب إلى الوطن حيث تفسح الموائل الساحلية الطبيعية مثل المستنقعات المالحة والمسطحات الطينية والشواطئ المجال بشكل روتيني للهياكل الاصطناعية بما في ذلك الجدران البحرية والمراسي والعوامات.

قد لا تكون الموانئ والمرافئ أول الأماكن التي تتبادر إلى الذهن لإنشاء بيئات محسنة بيئيًا، لكن طالبة الدكتوراه جيس ألين من جامعة بليموث توضح كيف يمكن لمساحات شاسعة من الهياكل الخرسانية الرمادية التي تشكل أساسات العديد من الموانئ والمرافئ أن تكون وتسخيرها لإعادة إنشاء الموائل الطبيعية. يمكن لهذه الموائل تعزيز الحياة البحرية والحفاظ عليها، مع الاستمرار في توفير وظيفتها الأولية في مجال الهندسة المدنية.

"الهندسة البيئية هي وسيلة لتشجيع التنوع البيولوجي مرة أخرى على سواحلنا الاصطناعية"، تقول ألين، التي تتولى مشروع الدكتوراه الخاص بها حول الوظائف المتعددة والفعالية لحلول الهندسة البيئية الساحلية.

"عند استخدامها بشكل فعال، يمكن للهندسة البيئية أن تسد الفجوة بين متطلباتنا البشرية للساحل ومتطلبات أنظمتنا البيئية المحلية."

في الموانئ المزدحمة، غالبًا ما تحدث "كوارث" بيئية صغيرة. وتأتي هذه من الأضرار الناجمة عن جر المراسي عبر قاع البحر، والبقع النفطية، وانبعاثات المحركات، وتصريف المياه الرمادية من أحواض القوارب والاستحمام التي تحتوي على خرزات بلاستيكية دقيقة وعناصر سامة أخرى. وتضاف جميعها إلى بؤر المواد الكيميائية والنفايات التي تعطل النظم البيئية الهشة تحت السطح.

يهدف ألين إلى إظهار إمكانات حلول الهندسة البيئية لتحويل السواحل الاصطناعية إلى موائل بحرية مزدهرة، مما يوفر قيمة لكل من المجتمع والبيئة البحرية.

هناك بالفعل العديد من مشاريع الحفاظ على البيئة في جميع أنحاء العالم التي تبحث في الحفاظ على السواحل؛ من الشعاب المرجانية في نيويورك وإعادة زراعة أشجار المانغروف في الإكوادور إلى قاع البحر في البحر الأبيض المتوسط، وكلها تساعد على معالجة التوازن الدقيق بين العالم البشري والعالم الطبيعي.

يمكن إصلاح الألواح المعيارية لـ Living Seawalls بأثر رجعي

إحدى المنظمات التي تبحث عن حلول قائمة على العلم لمعالجة فقدان التنوع البيولوجي في المناطق الساحلية هي Living Seawalls، وهي شركة مقرها سيدني تنتج ألواحًا معيارية تحاكي موائل الشواطئ الأمامية ومناطق المد والجزر، ويمكن تثبيتها على جدران الموانئ والمراسي.

يقول ألين: "لقد ثبت أن الأسوار البحرية الحية تعمل على تحويل الهياكل على طول سواحلنا، وتحول الجدران المسطحة التي لا حياة فيها إلى ملاذات للتنوع البيولوجي، من خلال الجمع بين عقود من المعرفة البيئية والهندسية".

تم تصميم كل لوحة معيارية لإنشاء موطن مخصص للحياة البحرية المختلفة، مثل لوحة المسبح الصخرية التي تحتفظ ببرك صغيرة من الماء للأنواع التي تحتاج إلى البقاء مغمورة بالمياه عند انخفاض المد.

بعد التعرف على الجدران البحرية الحية، أدركت تينا روبنسون من مؤسسة "عالمنا الوحيد" الخيرية للحفاظ على المحيطات إمكاناتها الفورية للتطبيق في المملكة المتحدة، وبدأت مع لويز فيرث، الأستاذ المساعد السابق في علم البيئة البحرية في جامعة بليموث، مشروع "الجدران البحرية الحية في بليموث". .

مشروع ميناء ساتون للجدران البحرية الحية في بليموث

في عام 2023، قام فريق من الباحثين والمهندسين البحريين من الجامعة، الذين يعملون بالشراكة مع المنظمات والممولين المحليين، بإنشاء جدار بحري حي، من خلال تركيب ألواح معيارية على جدار بحري في ميناء ساتون، بليموث.

استغرقت أعمال البناء أسبوعين. لقد حدث ذلك خلال فترات مد وجزر منخفضة متعددة، وبحلول الوقت الذي تم فيه الانتهاء من الألواح الأولى، كانت قد شكلت بالفعل طبقة حيوية - وهي طبقة من الكائنات الحية الدقيقة التي تلتصق بالأسطح الرطبة وتساعد الأنواع الإضافية على تثبيت نفسها على سطح الألواح. وسرعان ما تبعتها الطحالب مما جذب المزيد من الأنواع البحرية التي تزدهر الآن.

يوضح فيرث (وهو الآن محاضر كبير في الاستدامة البيئية في جامعة كوليدج كورك) أن الغرض من الجدران البحرية الحية هو: "في الأساس توفير مساحة للطبيعة على هيكل لا يمكن أن تعيش عليه عادة".

علاوة على ذلك، تعمل الألواح المعززة للموائل بشكل فعال على تعزيز التنوع البيولوجي الذي يجذب بعد ذلك ذوات الصدفتين مثل المحار وبلح البحر. هذه الرخويات معروفة على نطاق واسع بقدراتها المذهلة على تنقية المياه. يستطيع بلح البحر الواحد تصفية ما يصل إلى 150 لترًا من الماء يوميًا، بينما يقوم محار واحد بتصفية ما يقرب من 200 لتر يوميًا، مما يساعد على إزالة الملوثات الضارة من البحر.

بعد أن فازت بالفعل بعدد كبير من الجوائز في مجال التصميم والابتكار والتنوع البيولوجي - بالإضافة إلى كونها وصلت إلى المرحلة النهائية في جائزة الأمير ويليام المرموقة Earthshot في عام 2021 - تمثل Living Seawalls نقلة نوعية في حماية السواحل، حيث تعمل بنشاط على إحياء الموائل البحرية من خلال إنشاء ملاذ للأعشاب البحرية. اللافقاريات والأسماك الصغيرة والحيوانات البحرية الأخرى.

في غضون عام أو عامين فقط، تشير أبحاث Living Seawalls إلى أن الألواح المعيارية تزيد من التنوع البيولوجي بنسبة تصل إلى 1 في المائة مقارنة بالأسوار البحرية البسيطة غير المعدلة، والتي تشبه الشعاب الصخرية الطبيعية، والتي تعتبر نقاطًا ساخنة للتنوع البيولوجي.

أسوار بحرية مصممة هندسيًا بيئيًا مصنوعة من الخرسانة البحرية المعاد تدويرها

إضافة فوز مستدام آخر لهذه القصة، في المملكة المتحدة وأيرلندا الألواح مصنوعة من الخرسانة البحرية المعاد تدويرها من الشركة المصنعة العائمة Inland and Coastal Marina Systems (ICMS).

من خلال إعادة استخدام مخلفات الصناعة وتحويلها إلى مواد بناء للجدران البحرية الحية، ICMS لا يقلل هذا من بصمته البيئية فحسب، بل يُظهر أيضًا الالتزام بمبادئ الاقتصاد الدائري. ويعد هذا النهج الصديق للبيئة بمثابة شهادة على تفاني الشركة في تحقيق الاستدامة في كل مرحلة من مراحل دورة الإنتاج.

يقول أوليفر شورتال: "كجزء من مبادرة الاستدامة لدينا، نبحث دائمًا عن طرق لتقليل تأثير أعمالنا والمنتجات التي ننتجها على البيئة، وتوفر لنا الشراكة مع Living Seawalls حلاً ثنائي الغرض". , ICMS'م.د.