miniatura|Instalando un arrecife artificial para peces.
Un arrecife artificial es una estructura béntica marina o de agua dulce creada por el hombre. Normalmente se construye en zonas con un fondo generalmente desprovisto de características para promover la vida marina y puede tener como objetivo controlar la erosión, proteger las zonas costeras, bloquear el paso de barcos, impedir el uso de redes de arrastre, apoyar la restauración de arrecifes, mejorar la acuicultura o potenciar el submarinismo y el surf. Los primeros arrecifes artificiales fueron construidos por los persas y los romanos.
Un arrecife artificial de oportunidad se construye a partir de objetos que estaban destinados a otros fines, como el hundimiento de plataformas petrolíferas (a través del programa Rigs-to-Reefs), el hundimiento de barcos o el despliegue de escombros o restos de construcción. Los restos de naufragios pueden convertirse en arrecifes artificiales cuando se conservan en el fondo marino. Un arrecife artificial convencional utiliza materiales como el hormigón, que puede moldearse en formas especializadas (por ejemplo, Reef Ball Foundation). Los arrecifes artificiales ecológicos incorporan materiales renovables y orgánicos, como fibras vegetales y conchas marinas, para mejorar la sostenibilidad y reducir el consumo de energía, la contaminación y las emisiones de gases de efecto invernadero. En algunos casos, los arrecifes artificiales se han desarrollado como obras de arte.
Los arrecifes artificiales suelen ofrecer superficies duras donde se adhieren algas e invertebrados como cirrípedos, corales y ostras y espacios donde pueden esconderse peces de distintos tamaños. A su vez, la acumulación de vida marina adherida proporciona estructuras complejas y alimento para las poblaciones de peces. El impacto ecológico de un arrecife artificial depende de múltiples factores, como su ubicación, su construcción y la edad y el tipo de especies implicadas.
Se está investigando mucho sobre los métodos de construcción y los efectos de los arrecifes artificiales. Muchos de los materiales utilizados al principio se consideran ahora indeseables. Una revisión bibliográfica de 2001 sugería que aproximadamente la mitad de los arrecifes estudiados cumplían sus objetivos. La planificación a largo plazo y la gestión continua se señalaron como factores esenciales para el éxito. Un análisis más reciente de los arrecifes en todo el mundo entre 1990 y 2020 concluye que los arrecifes artificiales pueden ser herramientas útiles para restaurar los ecosistemas marinos si se diseñan estratégicamente para adaptarse a su ubicación específica y a sus necesidades de recursos.
Historia La construcción de arrecifes artificiales comenzó en la Antigüedad. Según el historiador Diodoro Sículo, los romanos bloquearon el puerto de Lilybaeum durante la primera guerra púnica contra los cartagineses, hacia el año 250 a. C. Construyeron un arrecife artificial "con piedras y material de construcción" y colocaron postes en los canales utilizando "grandes maderos y anclas" Los persas bloquearon la desembocadura del río Tigris para frustrar a los piratas árabes construyendo un arrecife artificial.
Los arrecifes artificiales para aumentar el rendimiento pesquero o para la alguicultura empezaron a construirse en el Japón del , cuando se utilizaron escombros y rocas para cultivar algas. El arrecife artificial más antiguo del que se tiene constancia en Estados Unidos data de la década de 1830, cuando se utilizaron troncos de cabañas frente a la costa de Carolina del Sur para mejorar la pesca. En Filipinas, una técnica de pesca tradicional autóctona conocida como nidos de peces (conocida nativamente con diversos nombres, como gango, amatong o balirong), es básicamente un arrecife artificial. Utiliza rocas y madera anegada para construir montículos dentro de zanjas excavadas en aguas mareales poco profundas que atraen a peces y crustáceos. Los montículos se cosechan cada pocas semanas durante la marea baja, rodeándolos con redes y desmontándolos pieza a pieza. Se reconstruyen después de cada cosecha. Los nidos de peces se utilizan a menudo para capturar alevines de mero y utilizarlos como semillas para la acuicultura. Los nidos de peces eran de uso común desde antes de 1939.
Desde antes de la década de 1840, los pescadores estadounidenses utilizaban troncos entrelazados para construir arrecifes artificiales. Más recientemente, desechos como frigoríficos viejos, carritos de la compra, coches desguazados y máquinas expendedoras fuera de servicio sustituyeron a los troncos en arrecifes ad hoc. Proyectos autorizados oficialmente han incorporado barcos fuera de servicio, vagones de metro, carros de combate, vehículos blindados de transporte de tropas, plataformas de perforación petrolífera y bolas de arrecife en forma de colmena.
Propósitos Las estructuras de arrecifes artificiales tienen diversos usos previstos, que van desde la protección, mejora y restauración de los ecosistemas marinos hasta el apoyo a actividades humanas como la pesca, el buceo recreativo y el surf. Los arrecifes artificiales pueden utilizarse como herramientas de restauración activa para mitigar los daños medioambientales y la pérdida de hábitats, restaurar ecosistemas degradados como los bosques de algas y los arrecifes de coral y promover la biodiversidad. En la gestión pesquera, los arrecifes artificiales pueden tener por objeto aumentar la producción de especies de interés recreativo y comercial, mejorar el rendimiento pesquero y apoyar la pesca recreativa, artesanal o comercial. Pueden diseñarse para proteger los hábitats bénticas de la pesca de arrastre ilegal y restaurar las poblaciones de peces. Pueden colocarse para proteger contra la erosión costera. También pueden desarrollarse para apoyar el ecoturismo, promover actividades recreativas como el submarinismo y el surf y mitigar la presión turística sobre los corales.
El diseño y la construcción de un arrecife artificial pueden ser muy diferentes en función de su ubicación y de los objetivos previstos. Un arrecife diseñado para un fin puede ser inadecuado para otros. Los primeros intentos de crear arrecifes artificiales fracasaron con frecuencia o, en el mejor de los casos, obtuvieron resultados desiguales. Revisiones más recientes de trabajos realizados entre 1990 y 2020 sugieren que un arrecife artificial correctamente implantado, diseñado para adaptarse a su ecosistema objetivo, puede ser útil como herramienta para la restauración de ecosistemas marinos. Los revisores reclaman mejores comparaciones antes/después y de control de los arrecifes artificiales y naturales, un mayor seguimiento de los arrecifes a lo largo de su vida útil y atención a la orientación espacial, la complejidad y la forma del sustrato del arrecife, entre otras cosas.
Comunidades de arrecifes artificiales vínculo=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Sarcastic_fringehead_in_plastic_tube.JPG|alt=|miniaturadeimagen|Los objetos creados por el hombre proporcionan escondites para la vida marina, como este Blenia En las estructuras de arrecifes artificiales destinadas a mejorar el ecosistema, las comunidades arrecifales tienden a desarrollarse en etapas más o menos predecibles. En primer lugar, cuando una corriente oceánica encuentra una estructura vertical, puede crear un afloramiento rico en plancton que proporciona un punto de alimentación fiable para peces pequeños como sardinas y pececillos, que atraen a depredadores piélagos como thunini y tiburones. A continuación vienen las criaturas que buscan protección de la letal apertura del océano: habitantes de agujeros y grietas como el mero, el pargo, el pez ardilla, la anguila y el pez ballesta. También aparecen depredadores oportunistas como el jurel y la barracuda. Con el paso de los meses y los años, la estructura del arrecife se llena de algas, tunicados, corales duros y blandos y esponjas. vínculo=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Manta_ray_Biorock_reef.jpg|alt=|derecha|miniaturadeimagen|Un arrecife electrificado recién construido por Gili Eco Trust en Indonesia. Un arrecife electrificado es un arrecife artificial en el que se aplica una pequeña carga eléctrica de bajo voltaje a una estructura metálica submarina que provoca la precipitación de piedra caliza sobre una estructura metálica a la que pueden adherirse y crecer plánulas de coral; el proceso también acelera el crecimiento posterior a la adhesión.
La tecnología de impresión 3D se ha empleado tanto para crear moldes que optimicen el entorno de las especies objetivo, como para crear directamente arrecifes artificiales de cerámica y hormigón. También se ha trabajado en el desarrollo de materiales respetuosos con el medio ambiente. Por ejemplo, Archireef ha diseñado baldosas de terracota impresas en 3D, no tóxicas, biodegradables y con un pH compatible con el coral. Las baldosas son lo bastante pequeñas como para que un submarinista pueda manipularlas e instalarlas. Una instalación en Hong Kong registró una tasa de supervivencia del coral del 95% al cabo de tres años, más de cuatro veces la tasa de supervivencia de los métodos de restauración más tradicionales.
Las acciones de restauración y mitigación en arrecifes artificiales pueden incluir actividades como el trasplante de corales, el reasentamiento de larvas y la jardinería. Por ejemplo, la Coral Restoration Foundation de los Cayos de Florida cría especies clave como el cuerno de alce (Acropora palmata) y el cuerno de ciervo (Acropora cervicornis) en viveros de coral y replanta los corales en arrecifes coralinos degradados. La aplicación de estas tecnologías a los arrecifes artificiales podría contribuir a restaurar los ecosistemas marinos. Un artículo de revisión de 2023 afirma: "La implantación de arrecifes artificiales para restaurar ecosistemas marinos puede hacerse bien, invirtiendo recursos en estudios dirigidos específicamente a determinar las características adecuadas de los mismos para cada lugar".
Captura de carbono Existe interés por la posibilidad de que los arrecifes artificiales sirvan para favorecer el secuestro de carbono y contrarrestar el cambio climático. Los ecosistemas de vegetación costera (manglares, marismas y praderas marinas), los lechos de algas y el fitoplancton se han identificado como posibles sumideros de carbono. Se espera que el aumento de la biomasa en los arrecifes artificiales pueda proporcionar otra forma de almacenamiento de carbono azul.
Arrecife RGV, un arrecife artificial de 1.650 acres creado en 2017 en el Golfo de México, frente a la costa de Texas, está siendo estudiado para evaluar su potencial para la captura de carbono. Otra zona de estudio se encuentra frente a la isla de Juehua, en el mar de Bohai. Para calcular el flujo de captura de carbono en los sistemas acuáticos deben tenerse en cuenta factores biológicos, físicos, sociales y tecnológicos. Cerca de la isla de Juehua, los arrecifes artificiales en forma de M mejoraron las condiciones hidrodinámicas para crear un sumidero de carbono, pero las especies marinas locales tenían una disponibilidad limitada. Se sugirió el desarrollo de estrategias de gestión marina activa y la introducción de especies biológicas adecuadas como formas de aumentar el potencial de captura de carbono. vínculo=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Artificialreef.JPG|miniaturadeimagen|Construcción de un arrecife artificial con bloques de hormigón.