Corales artificiales impresos en 3D: la solución 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 biólogos marinos, armados con impresoras 3D, decidieron pintar sobre esta área desolada y explorar su creatividad. Los tonos rosas y anaranjados estaban en la paleta, pero también el verde neón. La impresora permitió decorar el arrecife con azul, amarillo y, volviendo a lo básico, con blanco brillante, colores que no suelen verse en un arrecife natural.

En Puerto Rico, estos biólogos están instalando miles de corales artificiales hechos de almidón de maíz utilizando impresoras 3D para restaurar los arrecifes en el territorio estadounidense. Los científicos de la Sociedad Ambiente Marino ya han instalado más de 10.000 corales artificiales alrededor de Culebra, una isla del archipiélago donde la vida coralina fue devastada por los huracanes Irma y María 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 climático.

Los corales impresos no miden más de 60 centímetros, una característica que distingue este proyecto, iniciado en 2021, de otros que también han utilizado impresoras 3D, en los cuales las estructuras suelen tener el tamaño de una caja de mudanza. Su objetivo es atraer peces y otros organismos para revitalizar el arrecife más rápidamente que los corales naturales, que pueden tardar hasta un año en crecer lo suficiente para convertirse en un hábitat adecuado para la vida marina. Por ahora, los corales artificiales solo se encuentran en puntos específicos de Culebra, como Punta Tampico y Punta de Maguey, dos paraísos sacados de una postal.

Para Alex Mercado Molina, el investigador principal del proyecto, y su colega Samuel Suleimán Ramos, la idea era recrear de la manera más exacta posible el ambiente coralino existente antes de la destrucción causada por los huracanes.

Los resultados son prometedores

“La biodiversidad del arrecife ha aumentado desde que introdujimos los corales artificiales”, dice Mercado Molina, quien también es profesor en la Universidad de Puerto Rico en Bayamón. “No solo está atrayendo más peces; está atrayendo más tipos de peces”. El equipo analizó el ecosistema de los arrecifes bajo distintos escenarios y encontraron un aumento significativo cuando se combinó la transplantación de corales naturales y artificiales.

Los llamativos colores de los corales también tienen una explicación. Como dice el dicho, la necesidad es la madre de la invención, y los biólogos no se detuvieron cuando, en un momento dado, el único filamento renovable disponible era de tonos neón y brillantes. Anteriormente, lograron imprimirlos en colores más neutros como marrón, blanco y gris. Aún así, los corales de colores vivos despertaron la curiosidad de los peces.

Edwin Hernández Delgado, el investigador encargado de monitorear los peces en este proyecto, afirmó que la cantidad de peces aumentó más del doble tras la trasplantación de corales artificiales. Esto contrasta drásticamente con los sectores estudiados sin intervención y también sin corales naturales, donde observaron una reducción en la población de peces. Hernández Delgado aseguró que no es solo la estructura de los corales lo que atrae a los peces. “Como la estructura atrae juveniles, también atrae depredadores”, dijo el científico.

La atracción de diferentes tipos de peces también crea un efecto dominó en la industria pesquera. Según Hernández Delgado, los corales han aumentado la cantidad de peces comerciales que los puertorriqueños usualmente consumen, como el pescado arrayao, el mero y el pargo.

Antes de que un equipo de buzos se sumerja en las playas, los biólogos recogen los corales hechos de almidón de maíz en distintos laboratorios a más de 120 kilómetros del campo de trabajo, en el sector urbano del territorio estadounidense. Una vez colocados en el arrecife, los corales no contaminan el área ya que sus componentes son renovables y naturales. Con miles de corales artificiales trasplantados, los biólogos esperan recuperar los esfuerzos realizados antes de que el huracán María de categoría 4 azotara la isla hace siete años.

“Una vez llegan los peces, llevan a cabo diferentes tipos de funciones ecológicas como el pastoreo, comer las algas, mantener limpio el arrecife y liberar nutrientes cuando están desechando sus desperdicios metabólicos”, dijo Mercado Molina. En menos de un mes, el coral de color chillón se transforma con las algas que la encubren y empieza a reflejar los colores más naturales de un coral.

El impacto desastroso del huracán María

Antes del huracán, la organización había logrado cultivar y trasplantar 75.000 corales a los arrecifes. Cuando el huracán azotó un 20 de septiembre, las fuertes corrientes destruyeron estos esfuerzos. Suleimán Ramos dijo que solo quedaron 200 fragmentos de esa iniciativa. De los 18 viveros y granjas de corales que tenían, ninguno sobrevivió.

“Irma dio un 80% de azote y María mapió (arrasó)”, dijo Suleimán Ramos, el fundador de Sociedad Ambiente Marino. “Literalmente lloré. Era como estar en una escena de guerra, donde todo se veía mustio. Tú sabías que, buscaras donde buscaras, lo que iba a haber eran cosas muertas,” expresó.

Los arrecifes no solo sirven como hábitat para distintas especies, sino también protegen de la erosión 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 climático intensifica los huracanes, los científicos en Puerto Rico consideran sus esfuerzos más esenciales que nunca.

La idea para restaurar los arrecifes de Puerto Rico utilizando impresoras 3D surgió cuando una estudiante subgraduada de Mercado Molina propuso el concepto para su tesina. Esta idea le ganó un premio por la Asociación de Laboratorios Marinos del Caribe en México en 2017, solo unos meses antes del paso del huracán María. Dos años después, Mercado Molina sometió una propuesta con los resultados preliminares a la Fundación Nacional de Pesca y Vida Silvestre, y la organización marina recibió subvenciones de la agencia estadounidense para iniciar el proyecto. Sin embargo, como muchas iniciativas a nivel global, la pandemia afectó el arranque del proyecto en la costa de Culebra. Además del impacto de la covid-19, muchos otros factores detienen el progreso para restaurar los arrecifes.

“A eso súmale el calentamiento global y los distintos tipos de bacterias que están afectando los arrecifes,” dijo Luis Torres, el fundador de uno de los laboratorios imprimiendo los corales 3D, Engine-4 Foundation. Además, distintas enfermedades han sido dañinas para los corales, incluyendo la banda negra y la banda blanca.

“Y tienes que poner en ecuación el factor humano, que destruye por estar pasando en lancha o en jetski y no respetan el hábitat marino”, añadió Torres. Un problema continuo para los corales en Puerto Rico es el desarrollo costero y la privatización de playas, que solo exacerban las condiciones dañinas en el ambiente marino del archipiélago, un fenómeno que ha impulsado el movimiento “Playas Pa’l Pueblo”.

El Gobierno de Puerto Rico ha implementado medidas para mitigar la erosión costera y proteger el ambiente marino frente al cambio climático, como la asignación de fondos y difusión de planes. Sin embargo, la falta de una moratoria en la construcción en zonas costeras y la laxitud en la concesión de permisos han dificultado la implementación efectiva de estas medidas. Los proyectos de construcción en áreas costeras, impulsados por inversionistas beneficiarios de la Ley 22, que otorga exenciones contributivas a personas adineradas que se mudan a Puerto Rico, están contribuyendo al problema, aumentando la vulnerabilidad de las comunidades y los ecosistemas costeros.

La fe impulsa la búsqueda

No fue hasta 2021 que el equipo comenzó el proyecto en la costa de Culebra. El proyecto captó la atención de compañías privadas que también quisieron colaborar, ya sea monetariamente o a través de mano de obra e impresoras, como el operador de red móvil T-Mobile y la compañía de cerveza local Medalla, que irónicamente producen latas que suelen terminar contaminando las playas de la isla. La Escuela de Artes Plásticas y la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Puerto Rico también aportaron su mano de obra y sus impresoras. Incluso la NASA, la agencia estadounidense de exploración espacial e investigación aeronáutica, se involucró en el proyecto.

Pero los fondos han disminuido. Aunque los corales se siguen imprimiendo, Mercado Molina actualmente está escribiendo propuestas para conseguir más fondos para poder instalarlos. Hasta ahora, en los últimos tres años los corales han sido posibles gracias al 1,6 millones de dólares que les otorgó la Fundación 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 ayudó a impulsar la iniciativa como parte de un proyecto especial dentro de un presupuesto anual más grande, pero con los años siguientes, otros proyectos han tomado prioridad. Torres expresó que donde le gustaría ver más 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 más dinero en recursos y ayudar a estos grupos de biólogos marinos que se graduaron de sus universidades y te están dando unas recomendaciones como doctores y diciendo que en Puerto Rico se están afectando las costas”.

Aun así, la Sociedad Ambiente Marino y los laboratorios, como muchas otras entidades en Puerto Rico, continúan impulsando sus esfuerzos pese a la precariedad económica que enfrenta la isla tras la mayor reestructuración de deuda pública en la historia de Estados Unidos. Para Torres, la impresión 3D abre nuevas posibilidades para la restauración de los arrecifes de coral, pero sus ambiciones no se detienen ahí. Su nuevo proyecto, todavía en etapas iniciales, explora la creación de experimentos utilizando la cresta de las piñas.

“Podríamos usarla como base para desarrollar otro tipo de coral, pero también podríamos hacer cultivos para sembrar semillas y cultivar vegetales en ellas”, comentó Torres, mientras seguía reflexionando sobre el mar de ideas que se le ocurrían.