Les arches de corail peuvent répondre à des questions clés sur la façon dont les communautés marines se rassemblent, changent au fil du temps et réagissent aux conditions environnementales changeantes, y compris la façon dont la biologie modifie l’environnement abiotique. Les arches coralliennes fournissent une plate-forme de recherche reproductible, évolutive et réglable verticalement pour la construction et l’expérimentation de communautés de récifs coralliens dans leur environnement naturel et à l’échelle de l’écosystème. Cette méthode de combinaison d’ARMS et d’arches pour construire des mésocosmes écosystémiques peut être appliquée aux communautés marines benthiques vivant sur toute la planète, en particulier celles que l’on trouve dans les zones côtières.
Après avoir transporté les vis de sable vers le benthos, placez la vis de sable à la verticale et enterrez la vis de sable en la tordant jusqu’à ce que le premier disque soit recouvert de sable ou de gravats détachés. Placez une barre tournante métallique de cinq pieds de long à travers l’œil de l’ancre, de sorte que la majeure partie de la barre de braquage dépasse d’un côté de l’œil. En marchant, ou en nageant en rond sur le benthos, vissez la vis à sable dans le substrat jusqu’à ce que seul l’œil reste hors du benthos.
Installez trois vis à sable dans un motif triangulaire relié par une bride de chaîne pour une puissance de maintien accrue. Pour assembler le cadre géodésique, vissez un écrou hexagonal en acier inoxydable sur un boulon en acier inoxydable de 2,5 pouces aux 3/4 du chemin vers le haut du boulon. Insérez le boulon dans l’un des trous orientés vers l’intérieur de la jambe de force et fixez-le avec un écrou de verrouillage pour empêcher le moyeu de glisser le long de la jambe de force.
Maintenant, poussez l’extrémité de chaque jambe de force à travers l’un des trous du moyeu. Fixez un autre boulon à travers le trou extérieur de la jambe de force et terminez avec un écrou de verrouillage pour empêcher la jambe de force de glisser hors du moyeu. Répétez l’opération pour les cinq entretoises d’un même moyeu.
Ajoutez ensuite des moyeux et des entretoises jusqu’à ce que la sphère géodésique soit assemblée. Après avoir débobiné le câble métallique en acier inoxydable de 1/8 de pouce, commencez à l’enfiler à travers les entretoises. Créez 12 boucles à partir de serre-câbles en nylon de la taille d’un dollar en argent, une pour chaque moyeu.
Lorsque le câble métallique est enfilé à travers les entretoises, passez la corde à travers la boucle d’attache à glissière au niveau du moyeu, puis continuez jusqu’à la jambe de force suivante. Continuez à enfiler le câble métallique à travers toutes les entretoises reliées au milieu de chaque sommet par la boucle d’attache à glissière. Après avoir enfilé le câble jusqu’au point de départ, tirez les boucles d’attache à glissière à l’aide d’une pince pour rapprocher les longueurs du câble métallique.
Installez une pince de câble en acier inoxydable de 1/2 pouce sur toutes les longueurs de câble métallique et serrez solidement. Répétez l’opération pour tous les sommets de la structure. Maintenant, fixez et serrez les deux extrémités du fil métallique à l’aide de trois pinces de câble de 1/2 pouce.
Ajoutez le système de gréement composé de deux longueurs de câble en acier inoxydable de trois pouces sur huit pouces qui est balayé hydrauliquement sur un œil à chaque extrémité. Passez les extrémités inférieures du câble à travers le haut et le bas de l’arche, en ajustant les embouts sur les moyeux supérieur et inférieur à l’aide d’un maillet. Un système de tendeur au milieu relie les deux longueurs de câble inoxydable.
Vissez les boulons à œil dans le tendeur et serrez-les jusqu’à ce qu’il y ait une tension suffisante sur la structure pour rendre le système rigide. Ajoutez chaque grille en fibre de verre moulée coupée en deux demi-pentagones à l’intérieur de l’arche à l’aide de liens à glissière robustes de 250 livres pour ancrer les côtés de la plate-forme aux entretoises de l’arche. Placez une longueur de poutre en I en fibre de verre pour joindre les deux moitiés de la plate-forme en fibre de verre sous la structure, et fixez-la à la face inférieure de la plate-forme à l’aide de deux boulons en U en acier inoxydable et fixez avec des écrous de verrouillage en nylon.
Répétez l’opération pour les quatre autres poutres en I, en les répartissant également sur toute la longueur de la plate-forme. Cela rejoint et soutient les deux moitiés de la plate-forme, créant un pentagone complet. Serrez les attaches à glissière robustes sur les bords de la plate-forme et coupez l’excédent.
À la fin de cette étape, la plate-forme interne est fermement intégrée dans la structure de l’arche. Utilisez du fil de souris en acier inoxydable pour taupier les extrémités du tendeur et toutes les chaînes. À la fin de cette étape, l’arche aura deux plates-formes intégrées, des attaches supérieure et inférieure pour la fixation du matériel, et un câble central qui supporte la majeure partie de la force de tension placée sur la structure via l’ancrage et la flottabilité positive.
Une fois le cadre complètement assemblé, installez le cadre géodésique sur le site de déploiement. Pour mesurer le poids dans l’eau des arches, fixez le capteur de pesage submersible à un bloc et attaquez-vous au système de poulies pour transférer temporairement la tension sur la ligne d’amarrage au système de jauge de contrainte. Attachez la base du bloc et l’équipement à un endroit sûr sur le système d’amarrage de l’arche, comme un point de manille intermédiaire, ou à une ancre de fond marin.
Fixez le haut de la cellule de pesage à un endroit sûr sur le cadre de montage de l’arche. Sans enlever ou modifier les composants d’amarrage sur l’arche, tirez la ligne à travers le système de blocs, d’engins et de poulies de sorte que la tension soit transférée du système d’amarrage de l’arche au système de poulie, en fermant la ligne à chaque traction. Assurez-vous que la ligne d’amarrage est complètement relâchée pour permettre à la jauge de contrainte de recueillir les mesures de tension.
Après au moins plusieurs minutes de collecte de données, transférez lentement la tension du système de poulies du bloc et du tacle vers la ligne d’amarrage de l’arche. Assurez-vous que les manilles et autres composants d’amarrage sont correctement installés et bien fixés. La réponse de deux structures en arche de coquille montre une force de traînée inférieure à 10 kilogrammes et des flottabilités nettes de 82,7 et 83,0 kilogrammes.
Les vitesses actuelles au cours de la période de mesure étaient relativement stables à environ 20 centimètres par seconde. L’environnement de l’arche présentait des intensités lumineuses diurnes moyennes plus élevées, des vitesses d’écoulement moyennes plus élevées, des concentrations de carbone organique dissous plus faibles et des fluctuations plus faibles des concentrations d’oxygène dissous que les sites de contrôle benthiques situés à la même profondeur. Les différences de température entre les arches et les sites témoins étaient insignifiantes.
Les arches présentaient également des communautés microbiennes avec des ratios virus/microbes plus élevés que les sites témoins, en raison d’une plus faible abondance de microbes et d’une plus grande abondance de virus libres dans l’environnement de l’arche médiocrique. Les communautés microbiennes sur les arches étaient composées en moyenne de cellules physiquement plus petites que les communautés microbiennes sur les sites du fond marin. La survie des coraux transloqués expérimentalement a été évaluée tous les trois mois dans les arches et les sites témoins.
Neuf mois après la translocation de la première cohorte de coraux, plus de coraux étaient encore vivants dans les arches par rapport aux sites témoins. Les systèmes d’arches de corail sont conçus pour des projets de surveillance écologique à long terme, de sorte que les systèmes d’ancrage et les conceptions structurelles doivent être choisis en tenant compte des conditions normales et extrêmes sur les sites de déploiement. Les facteurs abiotiques associés aux communautés d’arches de corail peuvent être ajustés en modifiant la profondeur des systèmes, ce qui permet d’étudier comment les communautés virales et microbiennes des récifs réagissent aux conditions environnementales changeantes.
