Las arcas de coral pueden responder preguntas clave sobre cómo las comunidades marinas se ensamblan, cambian con el tiempo y responden a las condiciones ambientales cambiantes, incluida la forma en que la biología cambia el entorno abiótico. Las arcas de coral proporcionan una plataforma de investigación replicable, escalable y ajustable verticalmente para construir y experimentar con comunidades de arrecifes de coral en su entorno natural y a escala de ecosistema. Este método de combinar ARMS y arcas para construir mesocosmos ecosistémicos se puede aplicar a las comunidades marinas bentónicas que viven en todo el planeta, especialmente las que se encuentran en las zonas costeras.
Después de transportar los tornillos de arena al bentos, coloque el tornillo de arena en posición vertical y entierre el tornillo de arena girándolo hasta que el primer disco se haya cubierto de arena o escombros sueltos. Coloque una barra giratoria de metal de cinco pies de largo a través del ojo del ancla, de modo que la mayor parte de la barra giratoria sobresalga de un lado del ojo. Mientras camina, o nada en círculos sobre el bentos, atornille el tornillo de arena en el sustrato hasta que solo quede el ojo que sobresale del bentos.
Instale tres tornillos de arena en un patrón triangular conectado por una brida de cadena para aumentar la potencia de sujeción. Para ensamblar el marco geodésico, atornille una tuerca hexagonal de acero inoxidable en un perno de acero inoxidable de 2.5 pulgadas 3/4 del camino hasta la parte superior del perno. Inserte el perno en uno de los orificios interiores del puntal y asegúrelo con una contratuerca para evitar que el cubo se deslice a lo largo del puntal.
Ahora, empuje el extremo de cada puntal a través de uno de los orificios del cubo. Sujete otro perno a través del orificio exterior del puntal y termine con una contratuerca para evitar que el puntal se deslice fuera del cubo. Repita para los cinco puntales en un cubo.
Luego agregue cubos y puntales hasta que se ensamble la esfera geodésica. Después de desenrollar el cable de acero inoxidable de 1/8 de pulgada, comience a enhebrarlo a través de los puntales. Cree 12 bucles de bridas de nylon del tamaño de un dólar de plata, uno para cada cubo.
A medida que el cable se enrosca a través de los puntales, pase la cuerda a través del lazo de cremallera en el cubo y luego continúe con el siguiente puntal. Continúe enhebrando el cable a través de todos los puntales conectados en el centro de cada vértice por el lazo de cremallera. Después de volver a enhebrar el cable hasta el punto de partida, tire de los lazos de cremallera con unos alicates para acercar las longitudes del cable de acero.
Coloque una abrazadera de cable de acero inoxidable de 1/2 pulgada en todas las longitudes de cable y apriétela firmemente. Repita para todos los vértices de la estructura. Ahora, acople y sujete ambos extremos del cable de metal con tres abrazaderas de cable de 1/2 pulgada.
Agregue el sistema de aparejo compuesto por dos longitudes de cable de acero inoxidable de tres por ocho pulgadas que se desliza hidráulicamente sobre un ojo en cada extremo. Pase los extremos inferiores del cable a través de la parte superior e inferior del arca, colocando las tapas de los extremos en los cubos superior e inferior con un mazo. Un sistema de tensor en el medio conecta las dos longitudes de cable inoxidable.
Atornille los pernos en el tensor y apriételos hasta que haya suficiente tensión en la estructura para que el sistema sea rígido. Agregue cada rejilla de fibra de vidrio moldeada cortada en dos medias pentágonos en el interior del arca usando bridas de resistencia de 250 libras para anclar los lados de la plataforma a los puntales del arca. Coloque una longitud de viga en I de fibra de vidrio para unir ambas mitades de la plataforma de fibra de vidrio debajo de la estructura, y asegúrela a la parte inferior de la plataforma con dos pernos en U de acero inoxidable, y asegúrela con contratuercas de inserción de nylon.
Repita para las otras cuatro vigas en I, distribuyéndolas equitativamente a lo largo de la plataforma. Esto une y soporta las dos mitades de la plataforma, creando un pentágono completo. Apriete las bridas de alta resistencia en los bordes de la plataforma y recorte el exceso.
Al final de este paso, la plataforma interna está firmemente integrada en la estructura del arca. Use alambre de acero inoxidable para mouse los extremos del tensor y todos los grilletes. Al final de este paso, el arca tendrá dos plataformas integradas, accesorios superior e inferior para la fijación de hardware, y un cable central que soporta la mayor parte de la fuerza de tensión colocada en la estructura a través del anclaje y la flotabilidad positiva.
Una vez que el marco esté completamente ensamblado, instale el marco geodésico en el sitio de implementación. Para medir el peso en el agua de las arcas, conecte la célula de carga sumergible a un sistema de poleas de bloque y aparejos para transferir temporalmente la tensión en la línea de amarre al sistema de galgas extensométricas. Fije la base del bloque y los aparejos a un lugar seguro en el sistema de amarre del arca, como un punto de grillete intermedio o a un ancla del fondo marino.
Fije la parte superior de la célula de carga a un lugar seguro en el marco de montaje del arca. Sin quitar o alterar los componentes de amarre en el arca, tire de la línea a través del sistema de bloques y aparejos y poleas de tal manera que la tensión se transfiera del sistema de amarre del arca al sistema de poleas, cortando la línea con cada tirón. Asegúrese de que la línea de amarre esté completamente floja para permitir que la galga extensométrica recoja las mediciones de tensión.
Después de al menos varios minutos de recopilación de datos, transfiera lentamente la tensión del bloque y aborde el sistema de poleas de regreso a la línea de amarre del arca. Asegúrese de que los grilletes y otros componentes de amarre estén correctamente colocados y seguros. La respuesta de dos estructuras de arca de concha muestra una fuerza de arrastre de menos de 10 kilogramos y flotaciones netas de 82.7 y 83.0 kilogramos.
Las velocidades actuales durante el período de medición fueron relativamente estables a unos 20 centímetros por segundo. El ambiente del arca exhibió intensidades de luz diurnas promedio más altas, velocidades de flujo promedio más altas, concentraciones de carbono orgánico disuelto más bajas y menores fluctuaciones de diel en las concentraciones de oxígeno disuelto que los sitios de control bentónicos ubicados a la misma profundidad. Las diferencias de temperatura entre las arcas y los sitios de control fueron insignificantes.
Las arcas también mostraron comunidades microbianas con mayores proporciones de virus a microbio que los sitios de control, impulsadas por una menor abundancia de microbios y una mayor abundancia de virus libres en el entorno del arca de aguas medias. Las comunidades microbianas en las arcas estaban compuestas de células físicamente más pequeñas que las comunidades microbianas en los sitios del fondo marino. La supervivencia de los corales translocados experimentalmente se evaluó cada tres meses en las arcas y los sitios de control.
Nueve meses después de la translocación de la primera cohorte de corales, más corales seguían vivos en las arcas en comparación con los sitios de control. Los sistemas de arcas de coral están diseñados para proyectos de monitoreo ecológico a largo plazo, por lo que los sistemas de anclaje y los diseños estructurales deben seleccionarse teniendo en cuenta las condiciones normales y extremas en los sitios de despliegue. Los factores abióticos asociados con las comunidades de arcas de coral se pueden ajustar cambiando la profundidad de los sistemas, lo que permite investigar cómo las comunidades virales y microbianas de los arrecifes responden a las condiciones ambientales cambiantes.
