Corales artificiales impresos en 3D: la soluci¨®n para salvar los arrecifes en Puerto Rico

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En Puerto Rico, los arrecifes de coral son un lienzo en blanco tras el paso de los huracanes que azotan el Caribe. Pero unos bi¨®logos marinos, armados con impresoras 3D, decidieron pintar sobre esta ¨¢rea desolada y explorar su creatividad. Los tonos rosas y anaranjados estaban en la paleta, pero tambi¨¦n el verde ne¨®n. La impresora permiti¨® decorar el arrecife con azul, amarillo y, volviendo a lo b¨¢sico, con blanco brillante, colores que no suelen verse en un arrecife natural.

En Puerto Rico, estos bi¨®logos est¨¢n instalando miles de corales artificiales hechos de almid¨®n de ma¨ªz utilizando impresoras 3D para restaurar los arrecifes en el territorio estadounidense. Los cient¨ªficos de la Sociedad Ambiente Marino ya han instalado m¨¢s de 10.000 corales artificiales alrededor de Culebra, una isla del archipi¨¦lago donde la vida coralina fue devastada por los huracanes Irma y Mar¨ªa en 2017. La isla es famosa entre los turistas por sus playas cristalinas y expediciones para ver arrecifes coloridos, los cuales han sido gravemente afectados por el blanqueamiento de coral, exacerbado por el cambio clim¨¢tico.

Los corales impresos no miden m¨¢s de 60 cent¨ªmetros, una caracter¨ªstica que distingue este proyecto, iniciado en 2021, de otros que tambi¨¦n han utilizado impresoras 3D, en los cuales las estructuras suelen tener el tama?o de una caja de mudanza. Su objetivo es atraer peces y otros organismos para revitalizar el arrecife m¨¢s r¨¢pidamente que los corales naturales, que pueden tardar hasta un a?o en crecer lo suficiente para convertirse en un h¨¢bitat adecuado para la vida marina. Por ahora, los corales artificiales solo se encuentran en puntos espec¨ªficos de Culebra, como Punta Tampico y Punta de Maguey, dos para¨ªsos sacados de una postal.

Para Alex Mercado Molina, el investigador principal del proyecto, y su colega Samuel Suleim¨¢n Ramos, la idea era recrear de la manera m¨¢s exacta posible el ambiente coralino existente antes de la destrucci¨®n causada por los huracanes.

Los resultados son prometedores

¡°La biodiversidad del arrecife ha aumentado desde que introdujimos los corales artificiales¡±, dice Mercado Molina, quien tambi¨¦n es profesor en la Universidad de Puerto Rico en Bayam¨®n. ¡°No solo est¨¢ atrayendo m¨¢s peces; est¨¢ atrayendo m¨¢s tipos de peces¡±. El equipo analiz¨® el ecosistema de los arrecifes bajo distintos escenarios y encontraron un aumento significativo cuando se combin¨® la transplantaci¨®n de corales naturales y artificiales.

Los llamativos colores de los corales tambi¨¦n tienen una explicaci¨®n. Como dice el dicho, la necesidad es la madre de la invenci¨®n, y los bi¨®logos no se detuvieron cuando, en un momento dado, el ¨²nico filamento renovable disponible era de tonos ne¨®n y brillantes. Anteriormente, lograron imprimirlos en colores m¨¢s neutros como marr¨®n, blanco y gris. A¨²n as¨ª, los corales de colores vivos despertaron la curiosidad de los peces.

Edwin Hern¨¢ndez Delgado, el investigador encargado de monitorear los peces en este proyecto, afirm¨® que la cantidad de peces aument¨® m¨¢s del doble tras la trasplantaci¨®n de corales artificiales. Esto contrasta dr¨¢sticamente con los sectores estudiados sin intervenci¨®n y tambi¨¦n sin corales naturales, donde observaron una reducci¨®n en la poblaci¨®n de peces. Hern¨¢ndez Delgado asegur¨® que no es solo la estructura de los corales lo que atrae a los peces. ¡°Como la estructura atrae juveniles, tambi¨¦n atrae depredadores¡±, dijo el cient¨ªfico.

La atracci¨®n de diferentes tipos de peces tambi¨¦n crea un efecto domin¨® en la industria pesquera. Seg¨²n Hern¨¢ndez Delgado, los corales han aumentado la cantidad de peces comerciales que los puertorrique?os usualmente consumen, como el pescado arrayao, el mero y el pargo.

Antes de que un equipo de buzos se sumerja en las playas, los bi¨®logos recogen los corales hechos de almid¨®n de ma¨ªz en distintos laboratorios a m¨¢s de 120 kil¨®metros del campo de trabajo, en el sector urbano del territorio estadounidense. Una vez colocados en el arrecife, los corales no contaminan el ¨¢rea ya que sus componentes son renovables y naturales. Con miles de corales artificiales trasplantados, los bi¨®logos esperan recuperar los esfuerzos realizados antes de que el hurac¨¢n Mar¨ªa de categor¨ªa 4 azotara la isla hace siete a?os.

¡°Una vez llegan los peces, llevan a cabo diferentes tipos de funciones ecol¨®gicas como el pastoreo, comer las algas, mantener limpio el arrecife y liberar nutrientes cuando est¨¢n desechando sus desperdicios metab¨®licos¡±, dijo Mercado Molina. En menos de un mes, el coral de color chill¨®n se transforma con las algas que la encubren y empieza a reflejar los colores m¨¢s naturales de un coral.

El impacto desastroso del hurac¨¢n Mar¨ªa

Antes del hurac¨¢n, la organizaci¨®n hab¨ªa logrado cultivar y trasplantar 75.000 corales a los arrecifes. Cuando el hurac¨¢n azot¨® un 20 de septiembre, las fuertes corrientes destruyeron estos esfuerzos. Suleim¨¢n Ramos dijo que solo quedaron 200 fragmentos de esa iniciativa. De los 18 viveros y granjas de corales que ten¨ªan, ninguno sobrevivi¨®.

¡°Irma dio un 80% de azote y Mar¨ªa mapi¨® (arras¨®)¡±, dijo Suleim¨¢n Ramos, el fundador de Sociedad Ambiente Marino. ¡°Literalmente llor¨¦. Era como estar en una escena de guerra, donde todo se ve¨ªa mustio. T¨² sab¨ªas que, buscaras donde buscaras, lo que iba a haber eran cosas muertas,¡± expres¨®.

Los arrecifes no solo sirven como h¨¢bitat para distintas especies, sino tambi¨¦n protegen de la erosi¨®n costera. Los corales son cruciales para reducir la intensidad de las olas rompientes, y trabajan en conjunto con los manglares, las dunas y las praderas de pastos marinos para proteger la costa. Pero a medida que el cambio clim¨¢tico intensifica los huracanes, los cient¨ªficos en Puerto Rico consideran sus esfuerzos m¨¢s esenciales que nunca.

La idea para restaurar los arrecifes de Puerto Rico utilizando impresoras 3D surgi¨® cuando una estudiante subgraduada de Mercado Molina propuso el concepto para su tesina. Esta idea le gan¨® un premio por la Asociaci¨®n de Laboratorios Marinos del Caribe en M¨¦xico en 2017, solo unos meses antes del paso del hurac¨¢n Mar¨ªa. Dos a?os despu¨¦s, Mercado Molina someti¨® una propuesta con los resultados preliminares a la Fundaci¨®n Nacional de Pesca y Vida Silvestre, y la organizaci¨®n marina recibi¨® subvenciones de la agencia estadounidense para iniciar el proyecto. Sin embargo, como muchas iniciativas a nivel global, la pandemia afect¨® el arranque del proyecto en la costa de Culebra. Adem¨¢s del impacto de la covid-19, muchos otros factores detienen el progreso para restaurar los arrecifes.

¡°A eso s¨²male el calentamiento global y los distintos tipos de bacterias que est¨¢n afectando los arrecifes,¡± dijo Luis Torres, el fundador de uno de los laboratorios imprimiendo los corales 3D, Engine-4 Foundation. Adem¨¢s, distintas enfermedades han sido da?inas para los corales, incluyendo la banda negra y la banda blanca.

¡°Y tienes que poner en ecuaci¨®n el factor humano, que destruye por estar pasando en lancha o en jetski y no respetan el h¨¢bitat marino¡±, a?adi¨® Torres. Un problema continuo para los corales en Puerto Rico es el desarrollo costero y la privatizaci¨®n de playas, que solo exacerban las condiciones da?inas en el ambiente marino del archipi¨¦lago, un fen¨®meno que ha impulsado el movimiento ¡°Playas Pa¡¯l Pueblo¡±.

El Gobierno de Puerto Rico ha implementado medidas para mitigar la erosi¨®n costera y proteger el ambiente marino frente al cambio clim¨¢tico, como la asignaci¨®n de fondos y difusi¨®n de planes. Sin embargo, la falta de una moratoria en la construcci¨®n en zonas costeras y la laxitud en la concesi¨®n de permisos han dificultado la implementaci¨®n efectiva de estas medidas. Los proyectos de construcci¨®n en ¨¢reas costeras, impulsados por inversionistas beneficiarios de la Ley 22, que otorga exenciones contributivas a personas adineradas que se mudan a Puerto Rico, est¨¢n contribuyendo al problema, aumentando la vulnerabilidad de las comunidades y los ecosistemas costeros.

La fe impulsa la b¨²squeda

No fue hasta 2021 que el equipo comenz¨® el proyecto en la costa de Culebra. El proyecto capt¨® la atenci¨®n de compa?¨ªas privadas que tambi¨¦n quisieron colaborar, ya sea monetariamente o a trav¨¦s de mano de obra e impresoras, como el operador de red m¨®vil T-Mobile y la compa?¨ªa de cerveza local Medalla, que ir¨®nicamente producen latas que suelen terminar contaminando las playas de la isla. La Escuela de Artes Pl¨¢sticas y la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Puerto Rico tambi¨¦n aportaron su mano de obra y sus impresoras. Incluso la NASA, la agencia estadounidense de exploraci¨®n espacial e investigaci¨®n aeron¨¢utica, se involucr¨® en el proyecto.

Pero los fondos han disminuido. Aunque los corales se siguen imprimiendo, Mercado Molina actualmente est¨¢ escribiendo propuestas para conseguir m¨¢s fondos para poder instalarlos. Hasta ahora, en los ¨²ltimos tres a?os los corales han sido posibles gracias al 1,6 millones de d¨®lares que les otorg¨® la Fundaci¨®n Nacional de Pesca y Vida Silvestre, no el Gobierno local de Puerto Rico. Para Torres, en el laboratorio donde se imprimen los corales, el dinero inicial ayud¨® a impulsar la iniciativa como parte de un proyecto especial dentro de un presupuesto anual m¨¢s grande, pero con los a?os siguientes, otros proyectos han tomado prioridad. Torres expres¨® que donde le gustar¨ªa ver m¨¢s responsabilidad es por parte del Gobierno de Puerto Rico.

¡°Esto no es un capricho, esto es un impacto social y ambiental¡±, dijo Torres. ¡°El Gobierno local tiene que invertir m¨¢s dinero en recursos y ayudar a estos grupos de bi¨®logos marinos que se graduaron de sus universidades y te est¨¢n dando unas recomendaciones como doctores y diciendo que en Puerto Rico se est¨¢n afectando las costas¡±.

Aun as¨ª, la Sociedad Ambiente Marino y los laboratorios, como muchas otras entidades en Puerto Rico, contin¨²an impulsando sus esfuerzos pese a la precariedad econ¨®mica que enfrenta la isla tras la mayor reestructuraci¨®n de deuda p¨²blica en la historia de Estados Unidos. Para Torres, la impresi¨®n 3D abre nuevas posibilidades para la restauraci¨®n de los arrecifes de coral, pero sus ambiciones no se detienen ah¨ª. Su nuevo proyecto, todav¨ªa en etapas iniciales, explora la creaci¨®n de experimentos utilizando la cresta de las pi?as.

¡°Podr¨ªamos usarla como base para desarrollar otro tipo de coral, pero tambi¨¦n podr¨ªamos hacer cultivos para sembrar semillas y cultivar vegetales en ellas¡±, coment¨® Torres, mientras segu¨ªa reflexionando sobre el mar de ideas que se le ocurr¨ªan.