3D-geprint biologisch afbreekbaar rif bootst natuur na

Vorige week zijn vijftig kunstmatige rifblokken uit de Waddenzee gehaald voor analyse. In het lab zullen alle planten en dieren in vijf verschillende ontwerpen nauwkeurig worden bekeken. Op die manier moet duidelijk worden welke van de verschillende materialen en ontwerpen het beste werken in het aantrekken van bodemleven.

Volhouden

De eerste veldinspecties hebben al laten zien dat jonge mosselen de voorkeur geven aan de kunstmatige riffen met een kleine maaswijdte. Ook verschillende soorten algen wisten de kunstriffen te vinden, afhankelijk van de hoogte op de wadplaten en dus de tijd dat ze onder water staan. Dit kan ook weer gevolgen hebben voor de vestiging van mosselen of oesters. “Ze moeten niet de hele structuur bedekken, maar een beetje alg lijkt juist goed voor de vestiging van mosseltjes”, denkt Varley. Bovendien bleken de structuren goed bestand tegen de kracht van de golven en het zwevende zand dat de blokken zou kunnen bedekken in een dynamisch zeemilieu als de Waddenzee.

Natuurlijke eigenschappen

Het succes schuilt volgens Varley vooral in het ontwerp, waarin enkele cruciale eigenschappen van natuurlijke riffen zijn verwerkt. “Mosselen hechten aan elkaar met behulp van byssusdraden. Die hebben we in deze kunstriffen nagemaakt met behulp van kokostouw. Daarnaast is een natuurlijk rif ook fijnmazig genoeg om krabben en andere rovers weg te houden bij de minuscule schelpdieren die hier groot willen groeien, maar tegelijk open genoeg om voldoende vers water met ‘schelpdiereten’ naar binnen te laten”.

Kritische drempel

De kunstriffen zijn bedoeld om jonge rifbouwers als mossels en oesters een ‘kickstart’ te geven. Alleen wanneer de massa schelpdieren groot genoeg is, kan een rif de druk van de elementen en van predatoren overleven. “We gaan ervanuit dat onze biologisch afbreekbare rifstructuren een aantal jaren blijven staan. Voordat ze biologisch afbreken, moeten ze voldoende schelpdieren herbergen, om het rif op eigen kracht te laten voortbestaan”, hoopt Varley.

Romeins recept

Van de structuren zijn uiteindelijk vijf verschillende versies gemaakt, op basis van twee verschillende grondstoffen. Naast de biologisch afbreekbare polymeer PBSA, gebruikten de bouwers ook ‘Romeins cement’. Varley: “Al in de oudheid gebruikten de Romeinen een mengsel van natuurlijke kalk met vulkanische as, waar ze oersterke constructies mee bouwden. Wij hebben het recept aangepast door meer fragmentjes van schelpen toe te voegen en het materiaal beter erodeerbaar te maken. Vooral oesters worden aangetrokken wanneer er sporen van oude oesterschelpen in een rif verwerkt zitten. Ook daar willen we in de toekomst verder mee gaan experimenteren”.

Ultieme test

De ultieme ‘stresstest’ voor de kunstriffen volgt volgend jaar, wanneer de blokken voor langere tijd op de wadbodem zullen worden gelegd. Een eerdere versie van deze rifblokken werd door kruiend ijs verkruimeld, waarna stukjes op de Waddenkust van Texel aanspoelden. Varley: “Ook al is het materiaal biologisch afbreekbaar, toch wil je dit soort vervuiling natuurlijk niet veroorzaken. Volgende winter zullen we zien hoe de nieuwe structuren de elementen doorstaan. De afgelopen maanden hebben we in ieder geval al gezien dat twee heftige stormen geen invloed hebben gehad op de blokken”.

Tekst en foto's: NIOZ