Kunstmatige koraalriffen helpen eilanden beschermen tegen overstromingen
Eilanden omringd door koraalriffen liggen vaak laag en zijn dus erg kwetsbaar voor overstromingen. Door het verdwijnen van koraalriffen over de hele wereld krijgen de golven vrij spel. Naast pogingen om het koraal te beschermen, worden er ook manieren bedacht om koraalriffen kunstmatig te herstellen. Kan een kunstmatig hersteld koraalrif een effectief bescherming bieden tegen overstromingen?
Om het effect van koraalrifherstel nauwkeurig te modelleren en te voorspellen, werken onderzoekers van de TU Delft samen met de Universiteit van Plymouth, die besloten om een zandeiland met een rif op te creëren in een van 's werelds grootste golfgoot. Ze meten elke centimeter verandering van de golven over het koraalrif bij verschillende zeespiegels. Het is de eerste keer dat de impact van koraalrifrestauratie wordt onderzocht in zo'n grootschalig laboratoriumexperiment.
Aangetast rif in de golfgoot
Marion Tissier, assistant professor of Ocean Waves bij de TU Delft, is erg blij dat ze het experiment eindelijk op deze schaal kan uitvoeren: "Dit is uniek. Door de afmetingen van de golfgoot kunnen we de echte situatie bij koraalriffen benaderen." In de 300 meter lange Deltares Deltagoot is een zandeiland van 50 meter gemaakt dat golven tot wel 1,5 meter hoog te verduren krijgt. In eerste instantie zal het rif glad zijn, representatief voor een aangetast koraalrif. Vervolgens zal het koraalrif worden hersteld met kunstmatige rifstructuren.
Complexe koraaltoppen
Dit is waar ook masterstudenten Vincent Takens en Kjell Albers in beeld komen. Zij plaatsten nu 150 stukken 3D-geprinte rifstructuren in verschillende configuraties. Deze kunstmatige riffen zijn zo ontworpen dat ze de complexe structuur van een natuurlijke koraalbedekking nabootsen. Zo fungeren ze als een milieuvriendelijke maatregel om de kust te beschermen.
De grote schaal waarop dit experiment wordt uitgevoerd is cruciaal. Zo krijgen we een betrouwbaar beeld van hoe het water door de koraalelementen beweegt en hoe deze replica’s de golven beïnvloeden.
Marion Tissier
Minder overstromingsrisico
Met de inzichten in de interactie tussen golven en rifstructuren kunnen ze het effect van koraalrifherstel op overstromingen beter begrijpen en voorspellen. “Ik hoop dat deze inzichten zullen helpen bij het optimaliseren van het restauratieontwerp voor kustbescherming”, zegt Tissier. Bovendien zal de dataset worden gebruikt voor de ontwikkeling van numerieke modellen. "Dit draagt uiteindelijk bij aan verbeterde voorspellingstools die gebruikt kunnen worden om toekomstige overstromingsscenario’s en beschermende maatregelen te analyseren."
Na verschillende tests met een kaal rif, was het tijd om de klif te bekleden met de kunstmatige structuren. Wat is het effect op de inkomende golven?
CREST
Marion Tissier van de TU Delft leidt het project 'Coral reef RESToration to reduce island flooding' (CREST), gefinancierd door het Topconsortium Kennis en Innovatie (TKI) Deltatechnologie. In dit project werkt ze samen met Deltares, Boskalis en de startup Coastruction dat het koraal print. De CREST-experimenten zijn ingebed in een groter onderzoeksprogramma (genaamd ARISE) dat wordt geleid door de Universiteit van Plymouth. Hierin wordt onderzocht hoe atol-eilanden reageren op zeespiegelstijging.