工程師設(shè)計(jì)的人工魚礁可以保護(hù)海洋生物

熱帶島嶼周圍美麗、多節(jié)、布滿裂縫的珊瑚礁是海洋避難所和抵御暴風(fēng)雨的天然緩沖區(qū)。但隨著氣候變化的影響導(dǎo)致世界各地的珊瑚礁白化和破壞，極端天氣事件變得更加普遍，沿海社區(qū)越來越容易遭受頻繁的洪水和侵蝕。

麻省理工學(xué)院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在希望用“建筑”珊瑚礁來加固海岸線——可持續(xù)的近海結(jié)構(gòu)，旨在模仿天然珊瑚礁的波浪緩沖效應(yīng)，同時(shí)也為魚類和其他海洋生物提供棲息地。該研究發(fā)表在《PNAS Nexus》雜志上。

該團(tuán)隊(duì)的珊瑚礁設(shè)計(jì)以圓柱形結(jié)構(gòu)為中心，周圍有四個(gè)舵狀板條。工程師發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種結(jié)構(gòu)抵抗波浪時(shí)，它可以有效地將波浪分解成湍流射流，最終消散波浪的大部分總能量。研究小組計(jì)算出，新設(shè)計(jì)可以減少與現(xiàn)有人工魚礁一樣多的波浪能，但使用的材料卻少了十倍。

研究人員計(jì)劃用可持續(xù)水泥制造每個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，將其模制成可自動(dòng)組裝的“體素”圖案，并為魚類探索和其他海洋生物提供棲息地。

這些圓柱體可以連接起來形成一堵長(zhǎng)的半透墻，工程師可以沿著海岸線將其豎立起來，距離海岸約半英里。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模原型的初步實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的珊瑚礁可以將傳入波浪的能量減少 95% 以上。

“這就像一個(gè)長(zhǎng)波浪破碎機(jī)，”機(jī)械工程系海洋科學(xué)與工程教授邁克??爾·特里安塔菲盧 (Michael Triantafyllou) 說。“如果海浪有 6 米高沖向這個(gè)珊瑚礁結(jié)構(gòu)，那么它們最終在另一側(cè)的高度將不到一米。因此，這消除了海浪的影響，從而可以防止侵蝕和洪水。”

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