Home
JoVE Journal
Environment
أركس الشعاب المرجانية: صورة متوسطة في الموقع ومجموعة أدوات لتجميع مجتمعات الشعاب المرجانية

Research Article

أركس الشعاب المرجانية: صورة متوسطة في الموقع ومجموعة أدوات لتجميع مجتمعات الشعاب المرجانية

DOI: 10.3791/64778

January 6, 2023

, , , , , , , , , , , , , , , , ,

1Department of Biology,San Diego State University, 2Energy and Environmental Sciences Branch,Naval Information Warfare Center (NIWC) Pacific, 3Coastal Monitoring Associates, 4Department of Marine Microbiology and Biogeochemistry,NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research, 5Computational Science Research Center,San Diego State University, 6Department of Aerospace Engineering,San Diego State University, 7Department of Organismic and Evolutionary Biology,Harvard University

Cite Watch Download PDF Download Material list
AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

In This Article

Summary Abstract Introduction Protocol Representative Results Discussion Disclosures Acknowledgements Materials References Reprints and Permissions

Summary

توفر الهياكل الجيوديسية الراسية في منتصف المياه المسماة Coral Arks منصة بحث معيارية وقابلة للتطوير وقابلة للتعديل رأسيا يمكن استخدامها لبناء ومراقبة وإزعاج مجتمعات الشعاب المرجانية في المناطق التي كانت معطلة سابقا ، بما في ذلك البحرية.

Abstract

تزدهر الشعاب المرجانية وتوفر أقصى خدمات النظام البيئي عندما تدعم بنية غذائية متعددة المستويات وتنمو في ظروف مواتية لجودة المياه تشمل مستويات الإضاءة العالية والتدفق السريع للمياه ومستويات المغذيات المنخفضة. تسببت نوعية المياه الرديئة وغيرها من الضغوطات البشرية في وفيات الشعاب المرجانية في العقود الأخيرة ، مما أدى إلى انخفاض التغذية وفقدان التعقيد البيولوجي في العديد من الشعاب المرجانية. لا تزال الحلول لعكس أسباب التخفيض الغذائي بعيدة المنال ، ويرجع ذلك جزئيا إلى أن الجهود المبذولة لاستعادة الشعاب المرجانية غالبا ما تتم تجربتها في نفس الظروف المتناقصة التي تسببت في وفيات الشعاب المرجانية في المقام الأول.

تم تصميم Coral Arks ، وهي هياكل طافية بشكل إيجابي في منتصف المياه ، لتوفير ظروف محسنة لجودة المياه والتنوع البيولوجي الخفي الداعم للشعاب المرجانية المنقولة والمجندة بشكل طبيعي لتجميع mesocosms الشعاب المرجانية الصحية لاستخدامها كمنصات بحث طويلة الأجل. تستخدم هياكل مراقبة الشعاب المرجانية المستقلة (ARMS) ، وهي أجهزة تسوية سلبية ، لنقل التنوع البيولوجي للشعاب المرجانية إلى أركس المرجانية ، وبالتالي توفير "دفعة" للتجنيد الطبيعي والمساهمة في الدعم البيئي لصحة المرجان. قمنا بنمذجة واختبار تصميمين تجريبيين للأرك لتقييم خصائص السحب للهياكل وتقييم استقرارها على المدى الطويل في منتصف المياه بناء على استجابتها للقوى الهيدروديناميكية.

ثم قمنا بتركيب تصميمين لهياكل Arks في موقعين للشعاب المرجانية في منطقة البحر الكاريبي وقمنا بقياس العديد من مقاييس جودة المياه المرتبطة ببيئة Arks بمرور الوقت. عند النشر وبعد 6 أشهر ، عرضت Coral Arks مقاييس محسنة لوظيفة الشعاب المرجانية ، بما في ذلك التدفق العالي والضوء والأكسجين المذاب ، وبقاء أعلى للشعاب المرجانية المنقولة ، وتقليل الترسيب والميكروبات بالنسبة لمواقع قاع البحر القريبة على نفس العمق. توفر هذه الطريقة للباحثين منصة قابلة للتكيف وطويلة الأجل لبناء مجتمعات الشعاب المرجانية حيث يمكن تعديل ظروف جودة المياه المحلية عن طريق تغيير معلمات النشر مثل العمق والموقع.

Introduction

في جميع أنحاء العالم ، تمر النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية بتحولات من مجتمعات قاعية عالية التنوع البيولوجي تهيمن عليها الشعاب المرجانية إلى مجتمعات أقل تنوعا تهيمن عليها الطحالب الكبيرة العشبية واللحمية1،2،3. كشفت عقود من التقدم في توصيف آليات تدهور الشعاب المرجانية كيف أن الروابط بين المجتمعات الميكروبية والكائنات الحية الكبيرة تعزز وتيرة وشدة هذه التحولات. على سبيل المثال ، يؤدي الصيد الجائر للشعاب المرجانية من قبل البشر إلى بدء سلسلة غذائية تقوم فيها السكريات الزائدة المشتقة ضوئيا من الطحالب غير الرعية بتحويل الطاقة إلى المجتمعات الميكروبية للشعاب المرجانية ، مما يؤدي إلى التسبب في المرض ويسبب انخفاض المرجان4،5،6. يتم تعزيز هذا التخفيض الغذائي من خلال فقدان التنوع البيولوجي على الشعاب المرجانية الناتج عن انخفاض جودة المياه 7,8. يمكن استخدام التجارب على مستوى الميزوكوزم لفهم وتخفيف الانخفاض الغذائي لمجتمعات الشعاب المرجانية بشكل أفضل من خلال تعزيز التنوع البيولوجي وتحسين جودة المياه ، لكن التحديات اللوجستية تجعل من الصعب تنفيذ هذه الدراسات في الموقع.

نتيجة للتخفيض الغذائي على الشعاب المرجانية هو فقدان واسع النطاق للتنوع البيولوجي الخفي ، والكثير منه لا يزال غير مميز 7,9. تعتمد الشعاب المرجانية على مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الشعاب المرجانية ("cryptobiota") التي تدعم صحتها من خلال لعب أدوار أساسية في الدفاع عن الحيوانات المفترسة10 ، والتنظيف 11 ، ورعي الطحالب المتنافسة 12،13 ، وتنظيم كيمياء مياه الشعاب المرجانية14،15. حتى وقت قريب وبسبب القيود المنهجية للمسوحات البصرية ، كانت كريبتوبيوتا الشعاب المرجانية ممثلة تمثيلا ناقصا وغير مفهومة بشكل جيد في سياق بيئة الشعاب المرجانية ، وبالتالي نادرا ما يتم أخذها في الاعتبار في الجهود المبذولة لاستعادة أو إعادة بناء الشعاب المرجانية. في العقد الماضي ، مكن استخدام وحدات التسوية الموحدة التي تسمى هياكل مراقبة الشعاب المرجانية المستقلة (ARMS) جنبا إلى جنب مع مناهج التسلسل عالية الإنتاجية من جمع وتوصيف أفضل ل cryptobiota16,17 للشعاب المرجانية. ويجند المركز بشكل سلبي ممثلين عن جميع التنوع البيولوجي المعروف تقريبا للشعاب المرجانية وساعد في الكشف عن العديد من الأدوار الوظيفية للكائنات الخفية في العمليات على نطاق الشعاب المرجانية9،18،19،20،21،22،23. وبالتالي ، توفر وحدات الاستيطان هذه آلية لنقل الكائنات الحية في الشعاب المرجانية الخفية جنبا إلى جنب مع الشعاب المرجانية من أجل تجميع مجتمعات شعاب مرجانية أكثر سلامة مع آليات بوساطة بيولوجية ، مثل الرعي والدفاع وتحسين جودة المياه المحلية ، والتي تعتبر ضرورية للحفاظ على الهيكل الغذائي.

تزدهر الشعاب المرجانية التي تهيمن عليها الشعاب المرجانية في البيئات عالية الإضاءة ومنخفضة المغذيات والمؤكسجة جيدا. أدت الأنشطة البشرية مثل التحضر والزراعة والصيد الجائر إلى تقليل جودة المياه في العديد من الشعاب المرجانية عن طريق زيادة الرواسب والمغذيات والمعادن والمركبات الأخرى في الجريان السطحي24،25 وعن طريق تغيير الدورة البيوجيوكيميائية26. في المقابل ، تؤدي هذه الأنشطة إلى تدهور مجتمعات الشعاب المرجانية من خلال الاختناق ، واستنفاد الطاقة ، وتوصيل الملوثات المرتبطة بالترسيب27,28 ، وتعزيز نمو الطحالب الكبيرة التي تتنافس مع الشعاب المرجانية29 ، وزيادة وفرة مسببات الأمراض الميكروبية6،30،31 ، وإنشاء مناطق نقص الأكسجين التي تقتل اللافقاريات الخفية32,33 . تتفاقم هذه "التأثيرات المحلية" وغيرها بسبب التغيرات الإقليمية والعالمية في ظروف المحيطات ، بما في ذلك زيادة درجات الحرارة وانخفاض درجة الحموضة ، مما يزيد من تدهور ظروف الشعاب المرجانية والكائنات المرجانية الأخرى34,35. وعلى وجه التحديد، تتسبب ديناميات الجهاز التنفسي والتمثيل الضوئي للمجتمعات القاعية في حدوث تقلبات في درجة الحموضة والأكسجين المذاب، والتي تصبح أكثر وضوحا في الشعاب المرجانية شديدة التدهور، مما يخلق ظروفا لا تستطيع اللافقاريات القاعية تحملها32،36،37،38 . لذلك ، فإن توفير ظروف مناسبة لجودة المياه أمر ضروري لتجميع مجتمعات الشعاب المرجانية العاملة ، ولكن هذا لا يزال يمثل تحديا لأن عددا متزايدا من الشعاب المحاصرة في حالات تدهور مختلفة.

يمكن التغلب على العديد من التحديات التي تواجهها الشعاب المرجانية والأصناف الخفية الأساسية على القاع عن طريق الانتقال إلى المياه الوسطى ، والتي تعرف هنا بأنها عمود الماء بين سطح المحيط وقاع البحر. في بيئة المياه الوسطى ، يتم تحسين جودة المياه39,40 ، ويتم تقليل الترسيب ، والمسافة من قاع البحر تخفف من التقلبات في المعلمات المرتبطة بالتمثيل الغذائي القاعي. وتتحسن هذه الخصائص أكثر بالانتقال إلى الخارج، حيث تتضاءل الآثار البشرية المنشأ البرية، مثل الجريان السطحي المستمد من الأرض، بشكل متزايد مع المسافة من الساحل. هنا ، نقدم ونوفر بروتوكولات لبناء ونشر ومراقبة Coral Reef Arks ، وهو نهج يستفيد من ظروف جودة المياه المحسنة في وسط المياه ويدمج التنوع البيولوجي الخفي على الهياكل الراسخة والمزدهرة بشكل إيجابي لتجميع مجتمعات الشعاب المرجانية.

تتكون أنظمة Coral Reef Arks ، أو "Arks" ، من مكونين أساسيين: (1) منصة جيوديسية صلبة معلقة مرتفعة فوق القاع و (2) ARMS المغطاة بالكائنات الحية أو "المصنفة" التي تنقل cryptobiota الشعاب المرجانية من المناطق القاعية القريبة ، وبالتالي تكمل عمليات التوظيف الطبيعية لتزويد الشعاب المرجانية المنقولة بمجتمع شعاب مرجانية أكثر تنوعا ووظيفية. تم اختيار هيكل جيوديسي لزيادة القوة وتقليل مواد البناء (وبالتالي الوزن) ، وكذلك لإنشاء بيئة تدفق داخلية مضطربة مماثلة لمصفوفة الشعاب المرجانية.

تم تركيب تصميمين من Arks بنجاح في موقعين ميدانيين في منطقة البحر الكاريبي ويتم استخدامهما حاليا للبحث في إنشاء مجتمع الشعاب المرجانية والتعاقب البيئي (الشكل 1). تهدف هياكل Coral Arks إلى أن تكون منصات بحث طويلة الأجل ، وعلى هذا النحو ، فإن التركيز الأساسي لهذه المخطوطة هو وصف بروتوكولات تحديد موقع هذه الهياكل وتركيبها ومراقبتها وصيانتها لزيادة استقرارها وطول عمرها في بيئة المياه الوسطى. تم استخدام مزيج من النمذجة والاختبار في الماء لتقييم خصائص السحب للهياكل وضبط التصميم لتحمل القوى الهيدروديناميكية المتوقعة. بعد التثبيت ، تم إنشاء مجتمعات الشعاب المرجانية على Arks وعلى مواقع المراقبة القاعية القريبة على نفس العمق من خلال مزيج من النقل النشط (الشعاب المرجانية ووحدات ARMS المصنفة) والتجنيد الطبيعي. تم توثيق ظروف جودة المياه وديناميكيات المجتمع الميكروبي وبقاء المرجان على Arks في عدة نقاط زمنية طوال فترة التعاقب المبكرة ومقارنتها بمواقع التحكم القاعية. حتى الآن ، كانت الظروف المرتبطة ببيئة Coral Arks في المياه الوسطى أكثر ملاءمة باستمرار للشعاب المرجانية والاتحادات المشفرة المرتبطة بها بالنسبة لمواقع التحكم القاعية المجاورة في نفس الأعماق. تصف الطرق أدناه الخطوات المطلوبة لتكرار نهج Coral Arks ، بما في ذلك كيفية اختيار المواقع وتصميم ونشر هياكل Coral Arks. يتم تضمين النهج المقترحة لرصد Coral Arks في الملف التكميلي 1.

Protocol

ملاحظة: يتم توفير معلومات مفصلة بشأن تصنيع ونشر ومراقبة هياكل ARMS و Coral Arks ، بما في ذلك الرسومات الفنية والرسوم البيانية والصور ، في الملف التكميلي 1. يوصى بإجراء أقسام البروتوكول التي تنطوي على أعمال تحت الماء ، بما في ذلك تركيب هياكل Arks و ARMS ، من قبل فريق من ثلاثة غواصين (على الغوص) واثنين من موظفي الدعم السطحي.

1. تجميع الأسلحة ونشرها

ملاحظة: ARMS عبارة عن هياكل بطول 1 قدم 3 (30 سم3) تقريبا مصنوعة من مواد أساسية من PVC أو الحجر الجيري تحاكي التعقيد ثلاثي الأبعاد لركائز الشعاب المرجانية الصلبة. ويناقش الجدول 1 تصميمين للقسم بالنظر إلى اعتبارات مختلفة للمشروع. يوصى بنشر ARMS لمدة 1-2 سنوات قبل نقله إلى Arks لتحقيق أقصى قدر من الاستعمار بواسطة الكائنات الحية الخفية.

  1. الأسلحة البلاستيكية
    ملاحظة: يتم وصف المكونات الجاهزة المشار إليها في هذا البروتوكول (والمدرجة في جدول المواد) باستخدام الوحدات الإمبراطورية. يتم وصف المواد المصنعة باستخدام الوحدات المترية. يتم توفير تعليمات التصنيع التفصيلية ، بما في ذلك الرسومات الفنية لتصنيع المكونات ، في القسم 1 من الملف التكميلي 1.
    1. محفل
      1. أدخل أربعة 1/4 في 20 ، 8 بوصات طويلة ، مسامير سداسية الرأس من خلال الثقوب المركزية على صفيحة PVC سميكة ؛ ثم قم بقلبه بحيث تكون البراغي متجهة عموديا.
      2. أضف فاصل نايلون إلى كل مسمار ، ثم أضف 1/4 بوصة بسمك PVC 9 × 9 في اللوحة. هذا يخلق طبقة مفتوحة بين الصفيحة الأساسية ولوحة التراص الأولى.
      3. أضف فاصل متقاطع طويل على مسمارين في الزوايا المتقابلة ، ثم أضف فواصلين متقاطعين قصيرين على البراغي المتبقية بحيث يتم تشكيل "X". أضف لوحة تكديس PVC أخرى لإنشاء طبقة مغلقة.
      4. كرر الخطوة 1.1.1.2 والخطوة 1.1.1.3 ، بالتناوب بين الطبقات المفتوحة والمغلقة ، حتى تتم إضافة سبع إلى تسع طبقات لوحة إلى البراغي (الملف التكميلي 1-الشكل S5).
      5. أضف غسالة ، وصمولة سداسية ، وصواميل قفل من النايلون إلى الجزء العلوي من كل مسمار ، وشدها بإحكام.
    2. للنشر ، انقل الأسلحة البلاستيكية المجمعة إلى موقع النشر المستهدف ، مع تغطية ARMS بشبكة 100 ميكرومتر أثناء النقل للاحتفاظ باللافقاريات المتنقلة الصغيرة (الملف التكميلي 1-الشكل S6). حدد موقع رقعة من الركيزة الصلبة للشعاب المرجانية على مقربة من مجتمعات الشعاب المرجانية الصحية.
      ملاحظة: يجب اختيار مواقع النشر المحددة مع مراعاة اللوائح المحلية وشروط التصاريح ، مثل تجنب الموائل الحرجة للأنواع المدرجة في قانون الأنواع المهددة بالانقراض في مياه الولايات المتحدة.
      1. باستخدام 3 أطوال 1/2 بوصة حديد التسليح ومطرقة ، قم بتثبيت ARMS إلى القاع في جميع الزوايا الأربع عن طريق قصف حديد التسليح ، بزاوية خارجية قليلا ، في الحجر الجيري الأساسي بحيث يولد حديد التسليح توترا ضد حافة الصفيحة الأساسية (الشكل 2 أ ، ب).
      2. بدلا من ذلك ، قم بتوصيل سلاسل ARMS باستخدام روابط الكابلات شديدة التحمل ، وقم بتثبيت نهايات السلاسل بأكياس خرسانية صلبة (الشكل 2C والملف التكميلي 1-الشكل S6).
  2. الحجر الجيري الأسلحة
    1. للتجميع ، ابدأ ب 12 بوصة × 12 بوصة من الحجر الجيري غير المكتمل أو بلاط الحجر الجيري (الشكل 2). تحديد التعقيد المطلوب للحجر الجيري ARMS الداخلي.
      ملاحظة: يوصى باستخدام مكعبات 2 سم3 . وترد التصاميم والاعتبارات البديلة في القسم 2 من الملف التكميلي 1.
      1. باستخدام منشار البلاط المبلل ، قم بقطع العديد من البلاط غير المكتمل إلى فواصلمربعة 2 سم 2 (~ 250).
      2. قطع بلاط الحجر الجيري إلى الشكل المطلوب لطبقات ARMS. على غرار PVC ARMS ، استخدم 12 بوصة × 12 في مربعات ، وقم بوضعها في طبقات بفواصل لتشكيل مكعبات 1 قدم3 (الملف التكميلي 1-الشكل S8).
      3. باستخدام إيبوكسي من جزأين غير سام من الدرجة البحرية ، قم بلصق قطع الحجر الجيري الأصغر على لوحة طبقات أكبر من الحجر الجيري على طول نمط شبكي مرسوم مسبقا.
      4. قم بإعداد عدة طبقات ، عند تكديسها معا ، تحقق ارتفاع ARMS المطلوب. اسمح للإيبوكسي بالشفاء بناء على توصيات الشركة المصنعة.
      5. قم بتجميع ألواح تكديس ARMS باستخدام الإيبوكسي لصق كل طبقة بالطبقة الموجودة فوقها.
        ملاحظة: سيختلف ارتفاع ARMS بناء على الوزن المطلوب والتعقيد الداخلي. يوصى بحجم نهائي يبلغ حوالي 1 قدم3 .
      6. اسمح للإيبوكسي بالشفاء من أشعة الشمس المباشرة لمدة 24 ساعة قبل النشر.
    2. للنشر ، انقل Limestone ARMS المجمع إلى موقع النشر المستهدف. حدد موقع رقعة من الركيزة الصلبة للشعاب المرجانية على مقربة من مجتمعات الشعاب المرجانية الصحية.
      ملاحظة: يجب اختيار مواقع النشر المحددة مع مراعاة اللوائح المحلية وشروط التصاريح ، مثل تجنب الموائل الحرجة للأنواع المدرجة في قانون الأنواع المهددة بالانقراض في مياه الولايات المتحدة.
      1. انقل ARMS إلى القاع باستخدام صندوق الحليب وكيس الرفع. إسفين الحجر الجيري ARMS في مصفوفة الشعاب المرجانية الميتة (صخرة حية). تجنب الموائل السفلية الرملية وتلك التي تستعمرها بشدة الطحالب العشبية أو الحصائر الزرقاء القاعية.
      2. ضع Limestone ARMS بجوار النتوءات الصخرية المتدلية والنتوءات لحمايتها من حركة الأمواج وعرام العواصف.

2. تجميع ونشر Coral Arks

ملاحظة: يناقش الجدول 2 اعتبارات تصميم Coral Arks بالنظر إلى معلمات المشروع المختلفة. يمكن تعديل أبعاد العناصر الفرعية (الدعامات ، والمحاور ، والمنصات ، ومكونات الإرساء ، والطفو الإيجابي) اعتمادا على الحجم والوزن المطلوبين لهياكل Coral Ark النهائية.

  1. تركيب نظام التثبيت
    ملاحظة: حدد نظام التثبيت بناء على الاعتبارات الخاصة بالموقع والمشروع مثل تصميم الفلك وتردد العاصفة ونوع القاع والتعرض للموقع ومدة المشروع والقوى المتوقعة بسبب السحب والتيارات والطفو. انظر PADI41 للحصول على رؤى حول اختيار نظام الإرساء.
    1. استخدم مسامير الرمل في قاع الرمال وموائل الأنقاض السائبة.
      1. انقل مسامير الرمل إلى القاع. وضع المسمار الرملي في وضع مستقيم ، قم بلف ودفن المسمار الرملي حتى يتم تغطية القرص الأول بالرمل أو الأنقاض السائبة.
      2. ضع قضيب دوران معدني بطول 5 أقدام من خلال عين المرساة بحيث تخرج غالبية قضيب الدوران من جانب واحد من العين.
      3. المشي أو السباحة في دوائر على القاع ، قم بربط المسمار الرملي في الركيزة حتى تظل العين فقط بارزة من القاع (الملف التكميلي 1-الشكل S20).
      4. قم بتركيب ثلاثة مسامير رملية في نمط مثلث ، متصلة بلجام سلسلة ، لزيادة قوة الاحتفاظ (الملف التكميلي 1-الشكل S20).
    2. استخدم مثبتات Halas في الموائل الصخرية ذات القاع الصلب والكربونات.
      1. نقل 9-12 في مسامير العين ومثقاب غاطس (كهربائي أو هوائي) إلى موقع المرساة.
      2. استخدم المثقاب الغاطس ومنشار ثقب البناء بقطر 1 لحفر 9 بعمق و 1 في حفرة واسعة في صخرة القاعدة. قم بتنظيف الركيزة الزائدة بشكل دوري من الحفرة باستخدام باستر الديك الرومي.
      3. املأ الحفرة بالأسمنت البورتلاندي أو الإيبوكسي البحري. ادفع عمود الترباس في الحفرة ، واملأ الفجوات المتبقية بالأسمنت أو الإيبوكسي.
      4. دع الأسمنت / الإيبوكسي يعالج لمدة 5 أيام.
      5. لزيادة قوة الإمساك ، قم بتثبيت ثلاث مثبتات Halas في نمط مثلث ، متصلة بلجام سلسلة.
    3. استخدم الإرساء من نوع الكتلة في المواقع التي تحتوي على كتل إرساء موجودة أو عناصر حطام ثقيلة.
      ملاحظة: يتطلب تركيب كتلة إرساء جديدة معدات تركيب من الدرجة التجارية مثل الرافعة المثبتة على البارجة ولا يوصى به للمشاريع ذات النطاق الأصغر.
      1. قم بتوصيل نظام الإرساء بعناصر الحطام الثقيل الموجودة (السفن الغارقة ، كتل المحرك) أو بعيون كتلة الإرساء الموجودة عبر الأجهزة والمعالجة.
      2. تأكد من أن مكونات الإرساء المعدنية مصنوعة من معادن مماثلة ومحمية من التآكل الجلفاني باستخدام الأنودات القربانية.
  2. هيكل التردد 1V (منصتان)
    ملاحظة: تعليمات التصنيع التفصيلية ، بما في ذلك الرسومات الفنية لتصنيع المكونات ، متوفرة في القسم 4 من الملف التكميلي 1. المكونات الجاهزة المشار إليها في هذا البروتوكول (والمدرجة في جدول المواد) باستخدام الوحدات الإمبراطورية.
    1. تجميع الإطار الجيوديسي 1V
      1. قم بربط صمولة سداسية من الفولاذ المقاوم للصدأ 1/4-20 على مسمار من الفولاذ المقاوم للصدأ 1/4-20 2.5 بوصة من الطريق إلى أعلى الترباس. أدخل البرغي في أحد الثقوب المواجهة للداخل على الدعامة.
      2. ثبت صامولة القفل على الجانب الآخر من المسمار ، وشدها لأسفل حتى تتزاوج بإحكام مع PVC لمنع المحور من الانزلاق على طول الدعامة.
      3. كرر للجانب الآخر من الدعامة وللدعامات ال 29 المتبقية.
      4. ادفع نهاية كل دعامة من خلال أحد الفتحات الموجودة في المحاور واربط مسمارا آخر عبر الفتحة الخارجية على الدعامة ، مع الانتهاء بصامولة قفل لمنع الدعامة من الانزلاق خارج المحور (الملف التكميلي 1-الشكل S24).
      5. كرر لجميع الدعامات الخمسة في محور واحد ، ثم استمر في إضافة المحاور والدعامات حتى يتم تجميع الكرة الجيوديسية (الملف التكميلي 1-الشكل S24).
      6. قم بفك حبل أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ 1/8 بوصة وابدأ في خيوطه من خلال الدعامات. قم بإنشاء 12 حلقة ، بحجم الدولار الفضي تقريبا ، من روابط كبلات النايلون - واحدة لكل محور. عندما يتم ربط الحبل السلكي عبر الدعامات ، مرر الحبل عبر حلقة ربط الرمز البريدي في المحور ، ثم تابع إلى الدعامة التالية.
        ملاحظة: سيتم تكرار بعض الدعامات.
      7. استمر في الخيوط حتى يتم ربط الحبل السلكي عبر جميع الدعامات ، متصلا في منتصف كل رأس بواسطة حلقة ربط مضغوطة.
      8. قم بربط الكابل مرة أخرى إلى نقطة البداية. باستخدام كماشة ، اسحب حلقات ربط السحاب لتقليصها إلى أصغر حجم ممكن ، مما يجعل أطوال الحبل السلكي قريبة من بعضها البعض. قم بتركيب مشبك كابل من الفولاذ المقاوم للصدأ 1/2 بوصة على جميع أطوال حبل الأسلاك وشده بإحكام.
      9. كرر لجميع رؤوس الهيكل.
      10. قم بتزاوج طول بداية الحبل السلكي مع طول النهاية ، وقم بتثبيتهما معا باستخدام ثلاثة مشابك كابل.
        ملاحظة: يجب أن يدعم الحبل السلكي (قوة الكسر: 2000 رطل) الآن معظم الحمل الموجود على الهيكل ، مما يقويه بشكل كبير.
      11. أضف نظام التزوير ، الذي يتكون من طولين من 3/8 في كابل من الفولاذ المقاوم للصدأ مرجح هيدروليكيا على العين في كل طرف. قم بتركيب أغطية نهاية PVC بين الأراجيح بحيث يمر الكابل عبر طول الفلك بالكامل ، مع وجود عيون في الأعلى والأسفل لمرفقات خط الإرساء / العوامة. يربط نظام الإبزيم الدوار في المنتصف طولي الكابل غير القابل للصدأ.
      12. مرر الأطراف السفلية للكابل عبر الجزء العلوي والسفلي من الفلك ، وقم بتركيب أغطية النهاية على المحاور العلوية والسفلية باستخدام مطرقة. قم بربط مسامير العين في المشبك الدوار وشدها حتى يكون هناك توتر كاف على الهيكل لجعل النظام صلبا (الملف التكميلي 1-الشكل S24).
      13. أضف كل شبكة مصبوبة من الألياف الزجاجية ، مقطعة إلى نصفين خماسيين ، إلى داخل Ark باستخدام روابط مضغوطة شديدة التحمل 250 رطلا لتثبيت جوانب المنصة على دعامات Ark (الملف التكميلي 1-الشكل S24).
      14. أسفل الهيكل ، ضع طولا واحدا من شعاع I من الألياف الزجاجية بحيث ينضم إلى نصفي منصة الألياف الزجاجية. ثبت على الجانب السفلي من المنصة باستخدام اثنين من البراغي U المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 1/4 في 20.
      15. كرر ذلك مع الحزم الأربعة الأخرى ، وقم بتوزيعها بالتساوي على طول المنصة. هذا ينضم ويدعم نصفي المنصة ، مما يخلق خماسيا كاملا.
      16. اربط أربطة السحاب شديدة التحمل عند حواف المنصة ، وقم بقص الفائض. في نهاية هذه الخطوة ، يتم دمج النظام الأساسي الداخلي بقوة في هيكل Ark (الملف التكميلي 1-الشكل S24).
      17. استخدم سلك الماوس المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ لتمرير نهايات المشبك الدوار وجميع الأغلال. في نهاية هذه الخطوة ، سيكون لدى Ark منصتان متكاملتان ، مرفقات علوية وسفلية لربط الأجهزة ، وكابل مركزي يتحمل الجزء الأكبر من قوة الشد الموضوعة على الهياكل عبر التثبيت والطفو الإيجابي.
    2. ربط خط الإرساء بالإطار الجيوديسي
      ملاحظة: يجب تصميم أنظمة الإرساء بحيث تتجاوز قوة كسر جميع مكونات الإرساء الفردية الحد الأقصى للحمل المتوقع بسبب الظروف البيئية المحيطة والقاسية. انظر النتائج التمثيلية للحصول على وصف لاستخدام النمذجة الهيدروديناميكية في تصميم نظام الإرساء. يوصى بتوزيع الحمل عبر نقاط ربط متعددة على Ark وعلى نظام تثبيت قاع البحر ، لأن هذا يضيف تكرارا للنظام في حالة فشل العناصر الفردية.
      1. صمم خطوط الإرساء والأجهزة لضمان اتصالات آمنة بين قاعدة Ark ونظام التثبيت (انظر الشكل 1 للحصول على مثال).
        ملاحظة: يوصى بتصميم نظام الإرساء بحيث يتم وضع خط الوسط لهيكل Ark على عمق 30 مترا.
      2. قم بتوصيل الجزء العلوي من خط مزدوج التقسيم بالعين الأساسية للسفينة بتكبيل. قم بتوصيل قيد دوار عالي القوة من الفولاذ المقاوم للصدأ بقاعدة هذا الخط (الشكل 1 والملف التكميلي 1-الشكل S25).
      3. قم بتوصيل الجزء العلوي من خط مزدوج التقسيم بقاعدة القيد الدوار. سيتصل الجزء السفلي من هذا الخط بنظام الربط (الشكل 1 والملف التكميلي 1-الشكل S25).
    3. نقل الفلك إلى موقع الانتشار
      1. نقل السفينة عبر شاحنة مسطحة إلى شاطئ مجاور لموقع النشر (نشر قريب من الشاطئ مع دخول الرمال) أو إلى موقع إطلاق قارب (نشر السفينة).
      2. قم بتوصيل كيس رفع 220 رطلا بالعين العلوية غير القابل للصدأ للسفينة باستخدام قيد 1/2 بوصة.
      3. قم بتوصيل خط إرساء ، بما في ذلك الأجهزة اللازمة للربط بمرساة قاع البحر ، بقاعدة الفلك.
      4. للنشر من سفينة تفتقر إلى إطار A أو davit ، قم بتحميل Ark على السفينة بحيث يمكن دحرجتها بسهولة من القارب إلى الماء (تجنب الأقواس ذات البنادق العالية أو المؤخرة ذات المحركات الخارجية).
      5. للنشر من الشاطئ ، قم بلف الفلك في الماء حتى عمق كاف يمكن عنده ملء كيس الرفع بالهواء (الشكل 3).
      6. اسبح أو اسحب أو انقل الفلك إلى موقع التثبيت على السطح (الشكل 3).
    4. ربط الفلك بنظام الإرساء
      ملاحظة: في هذه المرحلة ، يطفو نظام Ark على السطح فوق موقع التثبيت بحقيبة رفع. يتم تنفيذ المهام التالية تحت الماء على الغوص وتتطلب فريقا من ثلاثة غواصين على الأقل.
      1. تنفيس الهواء ببطء من كيس الرفع ، قم بإجراء نزول متحكم فيه إلى نظام التثبيت.
      2. قم بتوصيل أجهزة الإرساء الموجودة في قاعدة الفلك بنظام التثبيت.
      3. زيادة الطفو الإيجابي لنظام Arks عن طريق ملء كيس الرفع بالهواء ، وفحص مكونات المراقبة للتأكد من سلامتها الهيكلية. تأكد من أن الأغلال مثبتة بشكل صحيح وأن المراسي مثبتة في مكانها. استخدم سلك الماوس لتمرير جميع الأغلال.
      4. قم بتوصيل عين خط قصير مزدوج التقسيم بالعين العلوية لنظام Arks بتكبيل. قم بتوصيل عوامة إرساء متعددة الأشكال وقابلة للنفخ بالطرف الآخر من هذا الخط بقيد (الملف التكميلي 1-الشكل S25).
      5. املأ عوامة الإرساء بالهواء باستخدام محول فوهة هواء قياسي منخفض الضغط متصل بزجاجة مهر من الهواء المضغوط حتى تمتلئ بنسبة 75٪ تقريبا من الهواء.
      6. قم بتهوية الهواء ببطء من كيس الرفع ، وقم بإزالته من النظام.
      7. أضف عوامات إرساء أكبر أو أكثر عددا لأنظمة Arks باستخدام الحجر الجيري ARMS أو للتعويض عن تراكم الكتلة البيولوجية.
    5. ربط الأسلحة بالفلك
      1. استرجع ARMS من موقع البذر ، وضعها في صناديق حليب مبطنة بشبكة 100 ميكرومتر لمنع فقدان اللافقاريات الصغيرة المتنقلة التي تعيش داخل ARMS.
      2. انقل ARMS إلى مواقع Arks في أحواض من مياه البحر المظللة والباردة.
      3. ضع ARMS على المنصة العلوية أو السفلية من Arks ، وقم بتوزيع الوزن بالتساوي عبر المنصة.
      4. قم بتمرير روابط الكابلات شديدة التحمل من خلال كل من منصة الألياف الزجاجية المصبوبة وقاعدة PVC أو Limestone ARMS وشدها لتثبيت ARMS بإطار Ark (الملف التكميلي 1-الشكل S25).
  3. هيكل التردد 2 فولت (شل)
    ملاحظة: تعليمات التصنيع التفصيلية ، بما في ذلك الرسومات الفنية لتصنيع المكونات ، متوفرة في القسم 3 من الملف التكميلي 1.
    1. تجميع الإطار الجيوديسي 2 فولت
      1. قم بتجميع إطار تركيب Ark وفقا للدليل المقدم من VikingDome (الملف التكميلي 1-الشكل S11).
      2. أضف غسالة إلى مسمار غير قابل للصدأ بطول 2.5 بوصة و 10/32. أدخل البرغي من خلال أحد الفتحتين في نهاية الدعامة ، مع إضافة موصل STAR إلى الوجه الداخلي (فتحة خاصة بدعامات S1 أو S2) ، واربطها بصامولة قفل.
      3. كرر لثقب الترباس الثاني. استمر دون شد الصواميل حتى يتم تجميع الهيكل بالكامل (الملف التكميلي 1-الشكل S12).
      4. تشديد إطار تركيب الفلك. في نهاية الخطوة 2.3.1.1 ، ستكون وصلات الدعامة STAR مفكوكة ومرنة. ابدأ في شد الصواميل باستخدام مفتاح ربط (مقبس 10 مم أو 3/8 بوصة) ومفك براغي رأس من Philips.
      5. استمر في جميع أنحاء الهيكل حتى يتم شد جميع الصواميل ، مع إدخال النايلون لصامولة القفل بالكامل على خيوط البراغي.
      6. أضف عيون وسادة لربط لجام الإرساء. أضف عين وسادة إلى دعامة S1 غير القابل للصدأ في قاعدة الفلك ، وقم بتثبيتها بأربعة مسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ برأس 3 بوصات.
      7. أضف 1/4 في 20 حبة واربطها. كرر ما مجموعه خمس نقاط اتصال إرساء (الملف التكميلي 1-الشكل S17).
      8. قم بتركيب 10 ألواح أساس ARMS على موصلات N2 STAR المواجهة للوسط. ضع مسمار رأس المقلاة مقاس 3 بوصات من خلال الفتحة المركزية على صفيحة ARMS. أضف مواجهة PVC رمادية إلى عمود البراغي وضعها من خلال الفتحة المركزية لموصل N2 STAR ، مع وجود الصفيحة الأساسية داخل الهيكل. أضف غسالة وصامولة وشد لأسفل.
      9. أضف قوسين واستخدم أربعة براغي رأس سداسية 3 1/4 بوصة وصواميل قفل لتثبيت صفيحة ARMS في الدعامات. تشديد جميع الصواميل. حافظ على نفس الاتجاه لجميع ألواح الأساس ARMS (الملف التكميلي 1-الشكل S15).
      10. قم بتركيب 20 صفيحة أساسية من الألواح المرجانية على الدعامات المواجهة للأعلى. ضع أربعة براغي سداسية الرأس مقاس 3 بوصات من خلال الثقوب الموجودة على صفيحة الصفيحة المرجانية واربطها بالدعامة باستخدام قوس وصامولة قفل. كرر للجانب الآخر. أحكم ربط الصواميل لتأمينها (الملف التكميلي 1-الشكل S15).
      11. أضف قضيبا مركزيا وعوامة شباك الجر إلى العمود الفقري المركزي للفلك. أدخل قضيبا من الألياف الزجاجية بطول 8 أقدام غير ملولب في موصلات STAR المعدلة بقطعة أنبوب ملحومة في قاعدة الفلك. أضف غسالة 1 بوصة وعوامة شباك جر غير معدلة على قضيب الألياف الزجاجية غير الملولب داخل الهيكل. قم بإنهاء إدخال القضيب من خلال موصل STAR العلوي للسفينة.
      12. قم بتركيب البراغي من خلال الأنبوب المعدني على موصلات STAR المعدلة وصواميل الأقفال على قضيب القفل داخل الفلك. أضف مشبك أنبوب أخضر بإحكام أسفل عوامة الجر (أعلى الفلك) ، وشدها.
      13. تطفو شباك الجر المعدلة المثبتة داخل الموصلات العلوية المواجهة ل N2 و N1 STAR المعدلة بفتحة مركزية 1. أضف غسالة من الألياف الزجاجية إلى الطرف الأطول من قضيب الألياف الزجاجية الملولب المكشوف.
      14. قم بالتثبيت من خلال فتحة موصل STAR المعدلة بحيث تطفو شباك الجر داخل الهيكل. أضف غسالة أخرى من الألياف الزجاجية وصامولة سداسية من الألياف الزجاجية. شد باستخدام مفتاح ربط وعن طريق لف العوامات (الملف التكميلي 1-الشكل S16).
    2. ربط نظام الإرساء بالإطار الجيوديسي
      1. صمم خطوط الإرساء والأجهزة لضمان اتصالات آمنة بين قاعدة Ark ونظام التثبيت (انظر الشكل 1 على سبيل المثال).
        ملاحظة: يوصى بتصميم نظام الإرساء بحيث يتم وضع خط الوسط لهيكل Ark على عمق 10 أمتار.
      2. قم بتوصيل كل عين وسادة في قاعدة هيكل Ark بالعين المقسمة في نهاية طول مزدوج التقسيم يبلغ 3/4 في خط الأطياف مع قيد عالي القوة ، 7/16 في الفولاذ المقاوم للصدأ (الملف التكميلي 1-الشكل S17).
      3. باستخدام قيد دبوس لولبي 1/2 بوصة ، قم بتوصيل الطرف الآخر من كل خط أطياف بأحد الرابطين الرئيسيين المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، بحيث يحتوي كل رابط على وصلتين أو ثلاثة.
      4. قم بتوصيل القيد الدوار 3/4 بوصة بأسفل Masterlink وعين خط نايلون 1 بوصة مقسم بكشتبان من الفولاذ المقاوم للصدأ.
      5. نعلق 3/4 في القيد على العين وكشتبان في الطرف الآخر من خط النايلون. سيتصل هذا القيد بنظام المرساة (الملف التكميلي 1-الشكل S17).
    3. نقل سفينة 2V إلى موقع النشر
      ملاحظة: يتطلب نشر Shell Ark سفينة ذات مؤخرة مسطحة ومحركات داخلية ، بحيث يمكن دحرجة Ark من سطح القارب إلى الماء ، أو سفينة ذات غطاء كبير أو إطار A.
      1. انقل السفينة عبر شاحنة مسطحة إلى الرصيف أو المرسى.
      2. قم بتحميل الفلك على السفينة باستخدام رافعة شوكية ذات حجم مناسب (الملف التكميلي 1-الشكل S21).
      3. قم بتوصيل خطوط الإرساء والأجهزة ، بما في ذلك الخطوط السفلية والأجهزة لربطها بنظام مرساة قاع البحر ، بقاعدة الفلك.
      4. انقل الفلك إلى موقع المرساة (الشكل 3). قم بإعداد خط بنفس طول عمق نظام التثبيت تقريبا مع قيد في أحد طرفيه وعوامة في الطرف الآخر.
      5. قم بتوصيل نهاية القيد للخط بنظام التثبيت ، مع تطفو نهاية العوامة على السطح.
      6. دحرج الفلك بأمان من سطح المؤخرة في الماء أو انشر الفلك في الماء باستخدام إطار دافيت أو إطار A. قم بتوصيل نهاية العوامة للخط بسفينة الطفو الإيجابية بحيث يطفو الهيكل فوق نظام التثبيت.
    4. ربط الفلك بنظام الإرساء
      ملاحظة: في هذه المرحلة ، يطفو هيكل Ark على السطح فوق موقع التثبيت مع عناصر الطفو المدمجة (العوامات) التي توفر التعويم. يتم الانتهاء من المهام التالية تحت الماء على الغوص وتتطلب فريقا من ثلاثة غواصين على الأقل واثنين من أفراد الدعم السطحي.
      1. قم بتوصيل الكتلة العلوية للكتلة ونظام بكرة المعالجة بنقطة ربط آمنة على قاعدة الفلك ، وقم بفك البكرة أثناء النزول نحو قاع البحر ، ثم قم بتوصيل الكتلة السفلية بنظام التثبيت (الملف التكميلي 1-الشكل S19).
      2. اسحب الخط عبر الكتلة السفلية لإشراك البكرة ، واسحب الفلك إلى العمق. يجب قفل الخط في المربط مع كل سحب (الملف التكميلي 1-الشكل S19).
        ملاحظة: بالنسبة لأنظمة Arks ذات الطفو الإيجابي الأولي العالي ، استخدم نظام كتلة ومعالجة 6: 1 لتحقيق أقصى قدر من الشراء. يمكن أيضا ربط الأوزان مؤقتا بنظام Arks لتقليل قوة الطفو اللازمة لإغراق الهيكل.
      3. استمر في سحب Ark إلى العمق حتى يمكن توصيل جهاز تثبيت downline و saoring بنظام التثبيت. استخدم الأسلاك لتمرير جميع الأغلال.
      4. افحص جميع مكونات الإرساء للتأكد من سلامتها. تأكد من تثبيت الأغلال بشكل صحيح وأن المراسي مثبتة في مكانها بإحكام.
      5. انقل التوتر ببطء من الكتلة وتعامل مع نظام الإرساء. قم بإزالة الكتلة والمعالجة والأوزان وخط العوامة.
    5. ربط الأسلحة بالفلك
      1. استرجع ARMS من موقع البذر ، وضعها في صناديق حليب مبطنة بشبكة 100 ميكرومتر لمنع فقدان اللافقاريات الصغيرة المتنقلة التي تعيش داخل ARMS. انقل ARMS إلى مواقع Arks في أحواض من مياه البحر المظللة والباردة.
      2. قم بمناورة ARMS من خلال إحدى الفتحات المثلثة الأكبر بالقرب من خط الوسط للفلك بحيث يكون ARMS داخل الهيكل. أمسك ARMS بإحكام بأحد ألواح الأساس البيضاء المثبتة داخل إطار Ark.
      3. قم بتأمين مسمار رأس سداسي طويل من الفولاذ المقاوم للصدأ 1/2 في 13 ، 1.75 بوصة من خلال فتحة زاوية مفتوحة من صفيحة ARMS والصفيحة البيضاء الأساسية HDPE ، وقم بتوصيل صامولة قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ بالمزلاج البارز من خلال الجانب الآخر ، وشدها حتى تصبح دافئة. كرر للجوانب الثلاثة الأخرى (الشكل 2 د).
      4. ادفع ARMS ذهابا وإيابا لضمان التثبيت الثابت.
    6. ربط الشعاب المرجانية بالفلك
      1. اربط الصفائح المرجانية التي تحتوي على الشعاب المرجانية المثقوبة ببلاط الحجر الجيري بألواح الصفيحة المرجانية HDPE على السطح الخارجي للسفينة باستخدام مسامير رأس سداسية من الفولاذ المقاوم للصدأ بطول 2 بوصة ، 1/4 في 20 ، وغسالة ، وصامولة قفل في جميع الزوايا الأربع.
      2. اربط الصواميل باستخدام مفتاح ربط لتثبيت الصفيحة المرجانية في مكانها.

3. مراقبة وصيانة أركس المرجان

ملاحظة: تعليمات التصنيع التفصيلية ، بما في ذلك الرسومات الفنية لتصنيع المكونات ، مذكورة في القسم 7 من الملف التكميلي 1.

  1. قياس وزن الفلك في الماء
    1. قم بتوصيل خلية التحميل الغاطسة بكتلة ونظام بكرة معالجة لاستخدامها في نقل التوتر مؤقتا على خط الإرساء إلى نظام قياس الإجهاد.
    2. قم بتوصيل قاعدة الكتلة ومعالجتها بمكان آمن على نظام إرساء Ark ، مثل نقطة القيد الوسيطة أو بمرساة قاع البحر. قم بتوصيل الجزء العلوي من خلية التحميل بموقع آمن على إطار تركيب Ark (الملف التكميلي 1-الشكل S33).
    3. بدون إزالة أو تغيير مكونات الإرساء على الفلك ، اسحب الخط عبر الكتلة وتعامل مع نظام البكرة بحيث يتم نقل التوتر من نظام إرساء Ark إلى نظام البكرة ، مع ربط الخط مع كل سحب (الملف التكميلي 1-الشكل S33).
    4. تأكد من أن خط الإرساء متراخي تماما للسماح لمقياس الإجهاد بجمع قياسات التوتر (الملف التكميلي 1-الشكل S33).
    5. انقل التوتر ببطء من نظام بكرة الكتلة والمعالجة إلى خط إرساء Ark ، وتحقق للتأكد من أن الأغلال ومكونات الإرساء الأخرى مثبتة وآمنة بشكل صحيح.
    6. لجمع البيانات على المدى الطويل ، قم بدمج خلية تحميل في نظام الإرساء كمكون "في الخط". قم بتبديل مسجلات البيانات بشكل دوري لاسترداد البيانات.
  2. صيانة طويلة الأجل للسفن
    1. إجراء عمليات تفتيش روتينية لنظام إرساء Arks وإجراء أعمال الصيانة حسب الحاجة.
      ملاحظة: راجع الملف التكميلي الشكل S18 للحصول على مثال على قائمة التحقق من الصيانة. يوصى بالصيانة نصف السنوية.
    2. تأكد من استمرار المراسي في توفير أقصى قدر من قوة الاحتفاظ (أي عدم التراجع عن الركيزة).
    3. قم بتنظيف خطوط الإرساء للكائنات الحية الملوثة التي يمكن أن تغزو وتعرض سلامة الخطوط للخطر.
    4. استبدل المكونات المهينة ، مثل الأنودات القربانية والأغلال وخطوط الإرساء ، حسب الحاجة (الملف التكميلي - الشكل S18).
    5. أضف طفوا إضافيا حسب الحاجة عن طريق إضافة عوامات طفو ثابتة أو هواء إلى عوامات الإرساء الحالية للتعويض عن تراكم الكتلة البيولوجية.

Representative Results

توفر الطرق المذكورة أعلاه تعليمات التجميع والتركيب لتصميمين لأنظمة Coral Arks. تم تجميع النماذج الأولية لكل تصميم واختبارها ميدانيا في سان دييغو ، الولايات المتحدة الأمريكية ، قبل النشر على المدى الطويل لتقييم خصائص السحب وتحسين السلامة الهيكلية بناء على قيم القوة النموذجية والتجريبية. جهود النمذجة مفيدة لاختيار وصقل كل من هندسة Arks المعروضة هنا ، بما في ذلك نتائج اختبار نفق الرياح ، والمحاكاة الهيدروديناميكية ، والتحقق من صحة القيم النموذجية في الماء باستخدام هياكل النموذج الأولي ، موصوفة بالتفصيل في القسم 6 من الملف التكميلي 1. يتم عرض نتائج النمذجة والاختبار في الماء لتصميم "Shell" Arks هنا. ثم تم نشر هيكلين من كل تصميم في المواقع الميدانية الكاريبية في بورتوريكو وكوراساو (تم تركيب أربعة هياكل Arks إجمالا) ، وتم نقل الشعاب المرجانية إلى الهياكل. تم جمع مقاييس جودة المياه والمجتمع الميكروبي وبقاء المرجان المرتبطة بتصميم "شل" Arks وموقعين للتحكم في قاع البحر في عدة نقاط زمنية تمتد على مدار 6 أشهر لتوصيف وتحديد التغييرات في المعلمات البيئية وصحة المرجان المرتبطة بهياكل Arks بعد التوظيف الطبيعي وإضافة ARMS المصنفة.

خصائص سحب الفلك المرجاني
من المهم فهم خصائص السحب ل Coral Arks من أجل تصميم هيكل ومرسى ينجو من البيئة المستهدفة. من منظور هيكلي ، يفرض السحب الهيدروديناميكي ، بالاقتران مع الطفو الصافي ، أحمال داخل الهيكل ، لا سيما على الإرساء ونظام التثبيت الخاص به. أجرينا النمذجة والقياسات التجريبية لتقدير خصائص السحب لهياكل Arks. نتائج هذه الاختبارات لتصميم "شل" لهياكل Arks مفصلة أدناه. تم تنفيذ النمذجة عن طريق تقدير سحب العناصر الفردية للهيكل ، وجمعها ، ثم دمج النتيجة في معامل سحب فعال كما هو موضح في المعادلة (1) والمعادلة (2):

Equation 1(1)

Equation 2(2)

حيث D الإجمالي هو إجمالي السحب للهيكل المقدر من مجموع سحب عنصر D i ، CD هو معامل السحب الكلي للهيكل ، هو كثافة السائل ، U هي سرعة تدفق الجسم بالنسبة إلى السائل ، و A هي المنطقة الأمامية للهيكل. في هذه الحسابات ، كان من المفترض أن تكون جميع العناصر عبارة عن أسطوانات ، مع توجهها إلى التدفق الذي تمليه الهندسة المستقيمة لهيكل الفلك. تم تنفيذ النمذجة لنفس النموذج الأولي لنظام "Shell" (كرة جيوديسية 2 فولت) التي تم استخدامها لاختبار السحب (الموصوف أدناه) قبل بناء أنظمة الحقل النهائية. كان للنموذج الأولي مساحة أمامية إجمالية تبلغ حوالي 2.10 م2 ، وأشارت نتائج النمذجة إلى معامل سحب فعال للهيكل بأكمله يبلغ حوالي 0.12. يوضح الشكل 4 السحب المتوقع من النموذج للهيكل كدالة للسرعة.

تم الحصول على تقديرات تجريبية لقوة السحب للهيكل التي سيتم اختبارها تحت سرعات تدفق مختلفة عن طريق سحب هيكل Ark خلف سفينة بها خلية تحميل مقسمة في خط خط القطر ومستشعر إمالة لتسجيل التغييرات في اتجاه Ark بالنسبة إلى المحور الرأسي في نطاق من سرعات السحب. قبل القطر ، تم تحديد الوزن في الماء للهيكل ، وأضيف وزن إضافي كاف إلى الهيكل لمحاكاة طفو صاف يبلغ حوالي 200 كجم (هدف أولي للنظام). بناء على الشد في كابل السحب وزاوية ميل الفلك ، تم تحديد السحب (Dtow) عند كل سرعة باستخدام المعادلة (3):

Equation 3(3)

حيث T هي التوتر المقاس من خلية الحمل ، وهي زاوية الميل بالنسبة إلى المحور الرأسي. يظهر الشكل 4 علاقة السحب مقابل السرعة الناتجة. ثم تم استخدام منحنى السحب الأنسب (من الشكل Dسحب α U2 ؛ انظر الشكل 4) ، جنبا إلى جنب مع تقديرات المنطقة الأمامية وكثافة المياه ، لتحديد معامل السحب التجريبي البالغ 0.13.

كان رقم رينولدز أثناء اختبار السحب (والنطاق المستخدم للنمذجة) في حدود 105-10 6 ، بشكل عام في أنظمة التدفق المضطرب. تتراوح القيم النموذجية لمعامل السحب للكرة في نطاق أرقام رينولدز هذا بين 0.2 و 0.4. لأغراض المقارنة ، يظهر مخطط منحنى السحب لكرة بمعامل سحب 0.3 في الشكل 4. وبالتالي ، فإن التقديرات النموذجية والتجريبية لمعامل السحب تكون أصغر مرتين إلى ثلاث مرات من الكرة ، وهو ما يتوافق مع الطابع الأكثر انفتاحا للهيكل.

للتحقق من صحة هذه النتائج النموذجية ، أجرينا أيضا قياسات ميدانية لاستجابة هيكلين من هياكل "شل" آركس للتدفق. لتحقيق ذلك ، تم تركيب نفس خلية التحميل مؤقتا بما يتماشى مع خط الإرساء الرئيسي Ark ، وتم تركيب مستشعر إمالة على Ark ، وتم تركيب عداد تيار في الموقع لمراقبة سرعة المياه في وقت واحد. ثم تم حساب مكونات الطفو والسحب للتوتر من زاوية الميل وقياسات خلية الحمل (الشكل 5). كانت السرعات الحالية خلال فترة القياس مستقرة نسبيا عند حوالي 20 سم / ثانية ، وكانت مجموعة البيانات قصيرة نسبيا. ومن ثم ، تم حساب متوسط البيانات خلال الفترة واستخدامها لمقارنة استجابة السحب والسرعة الميدانية بتقديرات السحب النموذجية والتجريبية. تظهر هذه النتائج أنه في ظل الظروف المتوقعة في موقع النشر (سرعات تدفق تصل إلى 1.3 م / ث أثناء حدث عاصفة نموذجي) ، من المتوقع أن تكون قوة السحب على النظام أقل من 300 كجم.

نجا كلا هيكلي "شل" في بييكيس ، بورتوريكو ، من ضربة مباشرة من إعصار فيونا من الفئة 1 في سبتمبر 2022 دون أي ضرر واضح للهياكل أو الإرساء أو نظام التثبيت ، مما يوفر اختبارا في الموقع يدعم التصميم. وسجلت عوامة قريبة (CARICOOS) سرعات حالية بلغت 1.05 م/ث على عمق 10 أمتار في موقع الانتشار، أي ما يعادل قوة سحب تبلغ حوالي 160 كيلوغراما على نظم الإرساء. تم تصميم الأنظمة لتحمل 1600 كجم من القوة (مع الأخذ في الاعتبار سعة المرساة وقوة كسر المكونات) ، وبالتالي ، لا يتوقع أن تفشل في ظل ظروف العاصفة المحيطة أو النموذجية.

صافي مراقبة الطفو لأركس المرجان
كما تم استخدام نفس النهج الموصوف للتحقق من خصائص السحب لهياكل Ark لتطوير طريقة لمراقبة الطفو الصافي ل Arks. طالما ظل الهيكل المادي للسفينة ثابتا ، فإن صافي الطفو يوفر وكيلا تقريبيا لمراقبة التكلس العام للمجتمع ، وبالتالي نمو المرجان ، بالإضافة إلى مقياس صيانة لتحديد ما إذا كان النظام لديه طفو إيجابي كاف للتعويض عن النمو البيولوجي بمرور الوقت. تم حساب مكون الطفو (B) لشد الإرساء باستخدام بيانات مقياس الانفعال ومستشعر الميل في المعادلة (4):

Equation 4(4)

حيث T هي الشد المقاس من خلية الحمل ، وهي زاوية الميل. يظهر الشكل 5 السلسلة الزمنية الناتجة لصافي الطفو الصافي. وفي ظل الظروف الراهنة المستقرة نسبيا التي كانت سائدة خلال أحداث الرصد الميداني، وجدنا أن هيكلي "شل" آركس المنتشرين في بييكس، بورتوريكو، لهما طفويات صافية مماثلة تبلغ 82.7 كيلوغراما ± 1.0 كيلوغرام (الفلك 1) و 83.0 كيلوغراما ± 0.9 كيلوغرام (الفلك 2) عند حساب متوسطهما خلال فترة الرصد (± انحراف معياري واحد) بعد نقل جميع الشعاب المرجانية ووحدات ARMS المصنفة إلى الهياكل بعد 6 أشهر من النشر الأولي للهيكل. تظهر النتائج أنه يمكن استخدام المراقبة قصيرة الأجل خلال فترات مستقرة نسبيا لتدفق المياه لتحديد صافي الطفو في الحقل في حدود ~ 1 كجم ، والذي يجب أن يكون مفيدا على المدى الطويل لرصد التغيرات في الكتلة الحيوية.

نوعية المياه وديناميات المجتمع الميكروبي
تم قياس المقاييس المرتبطة بجودة المياه والمجتمعات الميكروبية المرتبطة بعمود المياه على اثنين من "شل" آركس في منتصف الماء ، والتي كانت مثبتة في 55 قدما من الماء مع قمة الفلك على عمق 25 قدما ، قبالة ساحل جزيرة فييكس ، بورتوريكو (الشكل 6 ج). تمت مقارنة مقاييس جودة المياه ، والوفرة الميكروبية والفيروسية ، ومتوسط حجم الميكروب من اثنين من الفلك بنفس المقاييس من موقعين قريبين من "التحكم" في قاع البحر ، والتي كانت أيضا على عمق 25 قدما ولكنها أقرب بكثير إلى الشاطئ (الشكل 6 د). تم جمع القياسات الموضحة مباشرة بعد تركيب Arks مع دفعة أولية من الشعاب المرجانية المنقولة (نوفمبر 2021) وبعد 6 أشهر بعد نقل دفعة ثانية من الشعاب المرجانية و ARMS المصنفة إلى Arks (مايو 2022) ؛ ثم تم حساب متوسطها عبر كلا الموقعين (Arks ومواقع التحكم) للمقارنة. نظرا لأن ARMS المصنف تم نقله إلى Arks في 6 أشهر بعد النشر ، فقد ارتبط تراكم المجتمعات البيولوجية على الهياكل خلال فترة ال 6 أشهر الأولى بالحشف الحيوي والتجنيد الطبيعي.

أظهرت بيئة Arks متوسط كثافة ضوء نهارا أعلى (الشكل 6 أ) ، ومتوسط سرعات تدفق أعلى (الشكل 6 ج) ، وتركيزات أقل من الكربون العضوي المذاب (الشكل 6 و) ، وتقلبات أقل في تركيزات الأكسجين المذاب (الشكل 6 ج) من مواقع التحكم القاعية. أظهرت Arks أيضا مجتمعات ميكروبية ذات نسب أعلى من الفيروس إلى الميكروبات مقارنة بمواقع التحكم (الشكل 7 أ) ، مدفوعة بوفرة أعلى من الفيروسات الحرة (الشكل 7C) ووفرة أقل من الميكروبات (الشكل 7 ب) في بيئة Arks في منتصف الماء. كانت المجتمعات الميكروبية على الفلك تتكون ، في المتوسط ، من خلايا أصغر ماديا من المجتمعات الميكروبية في مواقع قاع البحر (الشكل 7 د). لم تكن الاختلافات في درجة الحرارة بين الفلك ومواقع التحكم كبيرة (الشكل 6E). تتوافق جميع الاتجاهات المذكورة أعلاه مع جودة مياه أفضل ومجتمعات ميكروبية أكثر صحة على Arks مقارنة بمواقع التحكم. استمرت هذه الظروف خلال الأشهر ال 6 الأولى من النشر ، والتي تطور خلالها مجتمع بيولوجي ناشئ على Arks من خلال كل من نقل nubbins المرجانية والتجنيد الطبيعي من عمود الماء وشهدت تغييرات متتالية ، وكذلك من خلال إضافة ARMS المصنف على الهياكل في الشهر 6.

بقاء المرجان
تم توزيع مجموعة من الشعاب المرجانية تضم ثمانية أنواع وأشكال مختلفة على Arks ومواقع المراقبة القاعية بعد تركيب Arks (الشهر 0) وبعد إضافة ARMS المصنف في الشهر 6. تم تجزئة المستعمرات الأم الأصلية لكل نوع من أنواع المرجان إلى نوبين (2-8 سم في بعد معين) وربطها بألواح مرجانية من الحجر الجيري (أربعة إلى خمسة نوبين لكل 20 سم2 صفيحة) تم توزيعها بالتساوي في كل من Arks ومواقع التحكم ، مما يضمن تمثيل نفس الأنواع والأنماط الجينية في كل من مواقع Arks في منتصف المياه ومواقع التحكم. تم تقييم بقاء هذه الشعاب المرجانية المنقولة كل 3 أشهر في Arks ومواقع التحكم. بعد تسعة أشهر من نقل المجموعة الأولى من الشعاب المرجانية ، كان المزيد من الشعاب المرجانية لا يزال على قيد الحياة على الفلك (80٪ ، الشكل 8) مقارنة بمواقع التحكم (42٪ ، الشكل 8).

Figure 1
الشكل 1: رسم تخطيطي يوضح المكونات الهيكلية لهيكلين مثبتين بالكامل من هياكل Coral Ark . يتم عرض هياكل Coral Arks على اليسار و "Shell" و "Two-Platform" (يمين) ، جنبا إلى جنب مع طريقتين لتوفير الطفو الإيجابي وطريقتين للتثبيت. اختصار: ARMS = هياكل مراقبة الشعاب المرجانية المستقلة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: تصميم ونشر ونقل وحدات ARMS. (A-D) PVC ARMS و (E-H) الحجر الجيري ARMS من مواقع البذر في قاع البحر إلى Coral Arks. (أ) حقوق الصورة لمايكل بيرومين. (ب) حقوق الصورة لديفيد ليتشواغر. الاختصارات: PVC = كلوريد البوليفينيل. ARMS = هياكل مراقبة الشعاب المرجانية المستقلة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: صور تمثل مراحل نشر Coral Arks ، بما في ذلك النقل إلى الموقع والتركيب الكامل. (A-C) نوع شل و (D-F) أنظمة من نوع منصتين. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: خصائص السحب لهياكل "Shell" Ark بناء على النمذجة واختبار السحب التجريبي والتحقق من صحة المجال بالنسبة لسحب كرة من نفس المقياس التقريبي. "ARK1" و "ARK2" هما هيكلان متطابقان من طراز "شل" أرك مثبتان في نفس الموقع في بييكيس ، بورتوريكو. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: قيم الطفو الصافية المقاسة لاثنين من سفن "شل" في بييكس، بورتوريكو. تظهر سرعة الماء (المحور الأيمن ، الألوان المتوسطة) ، الطفو الصافي (المحور الأيسر ، الألوان الفاتحة) ، والسحب / الشد المحسوب على خط الإرساء (المحور الأيسر ، الألوان الداكنة) ل "Shell" Ark 1 (الأزرق) و "Shell" Ark 2 (الأخضر). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 6
الشكل 6: مقاييس نوعية المياه المرتبطة بسفن "شل" ومواقع التحكم في قاع البحر في بييكس، بورتوريكو، مباشرة بعد التركيب وبعد 6 أشهر من ذلك. (أ) شدة ضوء النهار، (ب) سرعة التيار، (ج، د) الصور الملتقطة بعد 6 أشهر من التركيب، (ه) درجة الحرارة، (و) الكربون العضوي المذاب، (ز) التغيرات في مستويات الأكسجين المذاب في أركس مقابل مواقع التحكم على مدى 6 أشهر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 7
الشكل 7: المقاييس المرتبطة بالمجتمعات الميكروبية المرتبطة بعمود الماء في سفن "شل" ومواقع التحكم في قاع البحر في بييكس ، بورتوريكو مباشرة بعد التثبيت وبعد 6 أشهر من ذلك. أ: نسبة الفيروس إلى الميكروب، ب: وفرة الخلايا البكتيرية، ج: وفرة الفيروس الحر، د: متوسط حجم الخلية البكتيرية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 8
الشكل 8: نسبة الشعاب المرجانية الباقية على متن سفن "شل" ومواقع التحكم في قاع البحر في بييكيس ، بورتوريكو خلال الأشهر ال 9 الأولى بعد النقل. تمثل الصور حالة صفيحة مرجانية واحدة على Arks (أعلى) وعلى مواقع التحكم القاعية (أسفل) مباشرة بعد النقل (يسار) وبعد 6 أشهر من النقل (يمين). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الجدول 1: اعتبارات البناء والتصميم المتعلقة ب ARMS. الاختصارات: ARMS = هياكل مراقبة الشعاب المرجانية المستقلة. PVC = كلوريد البوليفينيل. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الجدول.

الجدول 2: اعتبارات تصميم Coral Arks. الاختصارات: PVC = كلوريد البوليفينيل. ARMS = هياكل مراقبة الشعاب المرجانية المستقلة ؛ HDPE = البولي إيثيلين عالي الكثافة. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الجدول.

ملف تكميلي. الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الملف. 

Discussion

ليس للمؤلفين مصالح مالية متنافسة أو تضارب مصالح آخر.

Disclosures

توفر الهياكل الجيوديسية الراسية في منتصف المياه المسماة Coral Arks منصة بحث معيارية وقابلة للتطوير وقابلة للتعديل رأسيا يمكن استخدامها لبناء ومراقبة وإزعاج مجتمعات الشعاب المرجانية في المناطق التي كانت معطلة سابقا ، بما في ذلك البحرية.

Acknowledgements

نشكر مارك فيرميج وكريستين مارهافر ومؤسسة أبحاث كارمابي في كوراساو على توفير الموارد والدعم والبصيرة لهذا المشروع. ونشكر برنامج ترميم بييكس الأطلسي التابع للتحالف الوطني لمصائد الأسماك في المحيط الأطلسي وفريق جاكوبس الهندسي على ما قدموه من دعم لوجستي وتقني كبير في تركيب وصيانة ورصد أركس المرجانية في بييكس. نحن ممتنون أيضا لمايك أنغيرا ، وتوني لوك ، وسينثيا سيلفيرا ، وناتاشا فارونا ، وأندريس سانشيز كوينتو ، ولارس تير هورست ، وبن داربي لمساعدتهم ومساهمتهم البناءة في هذا المجال. تم تمويل هذا البحث من قبل جائزة محقق التكافل المائي لمؤسسة جوردون وبيتي مور إلى FLR وبرنامج شهادة تكنولوجيا الأمن البيئي التابع لوزارة الدفاع (RC20-5175).

Materials

حجم مفتاح حديد من جزأين من الدرجة البحرية من طويل السميكة 1/2 سميك مرساة تكبل سميك حبل بقطر 7/16 ألواح أغطية أنودات البحرية غير المعدلة غير المعدلة بطول 645 دعامات قضيب الألياف الزجاجية مسامير الملولبة طويل مواجهات Home Depot سلك بطول 475 تثبيت نفخ بقطر 7/16 عوامة بطول 645 سلك بطول 475
<قوي > PVC ARMS < / قوي > 316
مسمار سداسي من الفولاذ المقاوم للصدأ ، مترابطة جزئيا ، طول 8 بوصات ، 1/4 بوصة -20 حجم الخيطمسامير McMaster Carr92186A569لتجميع PVC ARMS
لكل وحدة: 4x
316 صامولة سداسية من الفولاذ المقاوم للصدأ ، مقاومة فائقة للتآكل ، 1/4 "-20 خيطمكماستر كار94805A029صواميل لتجميع PVC ARMS
لكل وحدة: 8x
316 الفولاذ المقاوم للصدأ نايلون إدراج قفل ، مقاومة فائقة للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيطماكماستر كار90715A125صواميل القفل لتجميع PVC ARMS
لكل وحدة: 4x
316 غسالة من الفولاذ المقاوم للصدأ لحجم المسمار 1/4 بوصة ، 0.281 "معرف ، 0.625" غسالات ODMcMaster Carr90107A029لتجميع PVC ARMS
لكل وحدة: 8x
فواصل نايلون غير مترابطة - 1/2 بوصة طويلة ، 1/2 بوصة OD ، أسودMcMaster Carr90176A159فواصل نايلون لتجميع PVC ARMS
لكل وحدة: 20x
ورقة PVC من النوع 1 ، 0.25 بوصة سميكة ، رماديةMcMaster Carr8747K215PVC لألواح التراص ARMS. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 4.
لكل وحدة: 9x
يشير إلى الرسم: نعم
ورقة PVC من النوع 1 ، 0.5 بوصة سميكة ، رماديةMcMaster Carr8747K217PVC لألواح الأساس ARMS. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 1.
لكل وحدة: 1x
يشير إلى الرسم: نعم
ورقة PVC من النوع 1 ، 0.5 بوصة سميكة ، رماديةMcMaster Carr8747K217PVC للفواصل المتقاطعة الطويلة ARMS. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 2.
لكل وحدة: 4x
يشير إلى الرسم: نعم
ورقة PVC من النوع 1 ، 0.5 بوصة سميكة ، رماديةMcMaster Carr8747K217PVC للفواصل المتقاطعة القصيرة ARMS. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 3.
لكل وحدة: 8x
يشير إلى الرسم: نعم
ربط مركب تصعيد ، 7/16 "McMaster Carr5163A15مفاتيح ربط لتأمين أجهزة PVC ARMS
لكل وحدة: 2x
حديد التسليح ، أطوال 3 أقدام ، 1/2 "أوتادالتسليح McMaster Carr7480N115السميكة لتأمين PVC ARMS إلى القاعات. مطلوب مطرقة
لكل وحدة: 4x
علامات معدنية مرقمة بالتسلسلMcMaster Carr2208N349علامات مرقمة ل ARMS ID
لكل وحدة: 1x
Limestone ARMS < / strong >
DeWalt Wet Tile SawHome DepotD24000Sقطع بلاط الحجر الجيري إلى قطع قابلة للتكديس
لكل وحدة: 1x
حقيبة رفع ، سعة 50 رطلأمازونB07GCNGRDRحقيبة رفع لنقل الحجر الجيري ARMS إلى القاعات
لكل وحدة: 1x
صندوق حليب ، شديد التحمل ، 13 × 19 بوصة × 11 بوصة صندوق AmazonB06XGBDJMD لنقل الحجر الجيري ARMS إلى benthos
لكل وحدة: 1x
من الحجر الجيري الطبيعي أو بلاط الحجر الجيري (غير مملوء) - 12 × 12 بوصة بلاط Bedrosians & amp حجرTRVSIENA1212Tالمواد الأساسية لطبقات الحجر الجيري ARMS وقطع التراص. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 7 والشكل SI 8.
لكل وحدة: 10x
يشير إلى الرسم: نعم
معجون لاصق إيبوكسي PC-11 ،إيبوكسيأمازون B008DZ1864جزأين لتجميع الحجر الجيري ARMS
<قوي > Shell Ark < / قوي>
أسفل الخط: 1 "نايلون ، 6 بوصات كشتبان إلى كشتبان مع كشتبان صانع شراع غير قابل للصدأ في الأعلى ، كشتبان مجلفن شديد التحمل في أسفلخط إرساء نايلون مخصص من غرب البحر لربط لجام إرساء الفلك بنظام المرساة.
لكل وحدة: 1
الهيكل الرئيسي: 105-B إيبوكسيويست مارين (صنع من قبل نظام الغرب) 318352الايبوكسي لختم الرغوة في الدعامات.
الهيكل الرئيسي: 205-B HardenerWest Marine (التي أدلى بها West System) 318378الايبوكسي لختم الرغوة في الدعامات.
لجام الإرساء: 3-1 / 8 "× 2" قاعدة ماسية صغيرة مع 7/8 "كفالةWest Marine (صنع بواسطة Harken) 130560Padeyes لربط نظام الإرساء بقاعدة Ark.
لكل وحدة: 5
الهيكل الرئيسي: 3/4 "H-80 Divinycell رغوة خلية مغلقة ، ورقة عادية 48 "× 96" توريد الألياف الزجاجيةL18-1110رغوة الطفو للدعامات. قطع الرغوة إلى شرائح بعرض 1.5 بوصة ، بطول 15.5 بوصة للدعامات S1 وطول 19 بوصة للدعامات S2 ، أضف إلى الدعامات.
لكل وحدة: 120
أسفل الخط: 3/4 بوصة Stainless MasterlinkLift-It (صنع من Suncor) S0652-0020Masterlink ، يربط الجزء العلوي من الدوران بالجزء السفلي من لجام الإرساء المكون من 5 نقاط.
لكل وحدة: 1
لجام الإرساء: 3/8 "أغلال طويلة D غير قابلة للصدأ مع دبوس أسير ذاتي القفل ويستمارين (صنع من Wichard) 116293أغلال عالية القوة لتوصيل عيون الوسادة بنظام الإرساء.
لكل وحدة: 5
الهيكل الرئيسي: 316 SS ، برغي فيليبس برأس عموم ، 1 / 4-20 ، 3 "مسامير طويلةMcMaster Carr91735A385لربط أنودات الهيكل بالدعامات غير القابل للصدأ
لكل وحدة: 2
مرفقات ARMS: 316 صامولة قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ من النايلون ، مقاومة فائقة للتآكل ، 1/2 "-13 حجم الخيطMcMaster90715A165Locknuts لربط ARMS بألواح التثبيت ARMS (8 لكل وحدة)
لكل وحدة: 80
ARMS الألواح الأساسية: 316 صامولة قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ من النايلون ، مقاومة فائقة للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيطMcMaster90715A125صواميل القفل لألواح القاعدة المتصاعدة ARMS (الدعامات والنجوم)
لكل وحدة: 600
صفيحة قاعدة للوحة المرجان: 316 صامولة قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ من النايلون ، مقاومة فائقة للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيطMcMaster90715A125صواميل قفل لربط الألواح الأساسية للألواح المرجانية بالدعامات
لكل وحدة: 600
لوحة مرجانية مرفقة: 316 صامولة قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ من النايلون ، مقاومة فائقة للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيطماكماستر90715A125صواميل القفل لربط الألواح المرجانية بألواح القاعدة
لكل وحدة: 80
لجام الإرساء: 316 صامولة قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ من النايلون ، مقاومة فائقة للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيطماكماستر90715A125صواميل قفل Padeye لربط عيون الوسادة بالدعامات.
لكل وحدة: 20
الهيكل الرئيسي: 316 صامولة قفل من الفولاذ المقاوم للصدأ من النايلون ، مقاومة فائقة للتآكل ، 10-32 حجم الخيطماكماستر90715A115Locknuts لتوصيلات النجوم
لكل وحدة: 475
الهيكل الرئيسي: 316 برغي فيليبس من الفولاذ المقاوم للصدأ ، 10-32 خيط ، 2-1 / 2 "مساميرماكماستر91735A368طويلة لتوصيلات النجوم
لكل وحدة: 475
لجام الإرساء: 316 مسامير رأس مسطحة من الفولاذ المقاوم للصدأ فيليبس ، 1/4 "-20 حجم الخيط ، 2-3 / 4"ماكماستر91500A341مسامير Padeye لربط عيون الوسادة بالدعامات.
لكل وحدة: 15
ARMS الألواح الأساسية: 316 مسامير رأس مسطحة من الفولاذ المقاوم للصدأ فيليبس ، 1/4 "-20 حجم الخيط ، 3" مساميرماكماستر91500A554طويلة لربط الألواح الأساسية لتركيب ARMS بالنجوم
لكل وحدة: 475
لجام الإرساء: 316 مسامير فيليبس ذات رأس مسطح من الفولاذ المقاوم للصدأ ، 1/4 "-20 حجم الخيط ، 3" مساميرماكماستر91500A554طويلة لربط عيون الوسادة من خلال الدعامات و Stars.
لكل وحدة: 5
لجام الإرساء: 316 تكبل برغي من الفولاذ المقاوم للصدأ - للرفع ، أغلالMcMaster3583T15بوصة لتوصيل كشتبانات اللجام السفلية بالروابط الصغيرة على Masterlink.
لكل وحدة: 5
ملحقات ARMS: 316 غسالة قفل سبليت من الفولاذ المقاوم للصدأ لحجم المسمار 1/2 بوصة ، معرف 0.512 بوصة ، 0.869 بوصة ODMcMaster92147A033غسالات قفل لربط ARMS بألواح التثبيت ARMS (4 لكل وحدة)
لكل وحدة: 40
مرفق ARMS: 316 غسالة من الفولاذ المقاوم للصدأ لحجم المسمار 1/2 بوصة ، معرف 0.531 بوصة ، 1.25 بوصة ODMcMaster90107A033غسالات دعم لتوصيل ARMS بألواح التثبيت ARMS (4 لكل وحدة)
لكل وحدة: 40
ARMS الألواح الأساسية: 316 غسالة من الفولاذ المقاوم للصدأ لحجم المسمار 1/4 بوصة ، معرف 0.281 بوصة ، غسالات 0.625 بوصة ODMcMaster90107A029لربط الألواح الأساسية لتركيب ARMS بالدعامات
لكل وحدة: 40
لوحة قاعدة من الألواح المرجانية: 316 غسالة من الفولاذ المقاوم للصدأ لحجم المسمار 1/4 بوصة ، 0.281 بوصة معرف ، 0.625 بوصة ODMcMaster90107A029غسالات لربط الألواح الأساسية للشعاب المرجانية بالدعامات
لكل وحدة: 40
لوحة المرجانية المرفقة: 316 غسالة الفولاذ المقاوم للصدأ لحجم المسمار 1/4 "، 0.281" معرف ، 0.625 "ODMcMaster90107A029غسالات لربط الألواح المرجانية بألواح القاعدة
لكل وحدة: 160
الهيكل الرئيسي: 316 غسالة من الفولاذ المقاوم للصدأ لرقم 10 حجم المسمار ، 0.203 "معرف ، 0.438" غسالات ODMcMaster90107A011لتوصيلات النجوم
لكل وحدة: 475
الطفو: 316 غسالة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، 1 بوصة حجم المسمار ، 2 بوصة ODMcMaster90107A038غسالات كبيرة للقضيب المركزي (2 لكل عوامة)
لكل وحدة: 22
مرفق ARMS: 316 غسالة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، كبيرة الحجم ، 1/2 بوصة برغي ، 1.5 بوصة OD ، 0.052 بوصة - 0.072 بوصة سمكMcMaster91525A145غسالات كبيرة الحجم لربط ARMS بألواح التثبيت ARMS (4 لكل وحدة)
لكل وحدة: 40
لوحة مرجانية: مادة مانعة للتسرب بحرية لاصقة 3M - Fast Cure 5200   ؛ماكماستر67015A44لاصق للصق بلاط الحجر الجيري على الألواح المرجانية البلاستيكية. حفر الزوايا مع بت البناء. 
الطفو: 3M مانع التسرب اللاصق البحري - Fast Cure 5200 & nbsp ؛McMaster67015A44لاصق لتأمين قضبان الألياف الزجاجية الملولبة في عوامات شباك الجر
لكل وحدة: 2
لجام الإرساء: 5/8 "Dyneema مع Stainless Sailmakers Stemles في الأعلى والسفليلجام الإرساء المخصصWest Marine 5 أرجل لربط Ark بالخط السفلي.
لكل وحدة: 5
Downline: Clevis-to-Clevis Swivel - ليس للرفع ، 316 الفولاذ المقاوم للصدأ ، 6-7 / 32 "LongMcMaster37405T29قطب ، الجزء السفلي يتصل بأعلى الخط السفلي ، يتصل الجزء العلوي برابط كبير في Masterlink.
لكل وحدة: 1
الطفو: الألياف الزجاجية عرافة الجوز ، 1 "-8 حجم الخيطماكماستر91395A038المكسرات السداسية المصنوعة من الألياف الزجاجية لتأمين قضبان الخيوط المصنوعة من الألياف الزجاجية في عوامات شباك الجر
لكل وحدة: 30
الطفو: قضيب خيوط من الألياف الزجاجية ، 1 "-8 حجم الخيط ، 8 أقدامماكماستر91315A238قضيب ملولب من الألياف الزجاجية لربط الطفو ب Ark. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 16.
لكل وحدة: 10
يشير إلى الرسم: نعم
نظام المرساة: تكبل من سبائك الصلب المجلفن مع دبوس لولبي - للرفع ، 1/2 "مكماستر3663T42تكبل متوسط من السلسلة إلى رابط الكمثرى.
لكل وحدة: 3
نظام التثبيت: تكبل سبائك الصلب المجلفن مع دبوس لولبي - للرفع ، 3/4 "مكماستر سميك3663T44تكبل كبير علوي لتوصيل وصلة الكمثرى بكشتبان أسفل الخط السفلي.
لكل وحدة: 1
نظام المرساة: تكبل سبائك فولاذية مجلفنة مع دبوس لولبي - للرفع ، 3/4 "تكبلMcMaster3663T44سميك.
لكل وحدة: 3
نظام المرساة: تكبل سبائك الصلب المجلفن مع دبوس لولبي - للرفع ، 3/8 "McMaster3663T51لتوصيل السلسلة بالقيد الأوسط العلوي.
لكل وحدة: 3
نظام المرساة: تكبل من سبائك الصلب المجلفن مع دبوس لولبي - للرفع ، 3/8 "مكماستر3663T51تكبل صغير سفلي لتوصيل السلسلة وتكبل المرساة.
لكل وحدة: 3
تثبيت & الأدوات: HARKEN – 57 مم كاربو الهواء & ريج ؛ ثلاثي الكتلةويست مارين200076أعلى الكتلة ومعالجة
لكل وحدة: 1
تثبيت & الأدوات: HARKEN – 57 مم كاربو الهواء & ريج ؛ كتلة ثلاثية مع Becket and CamWest Marine1171644قاعدة الكتلة والمعالجة
لكل وحدة: 1
ARMS الألواح الأساسية: أنابيب الانكماش الحراري ، معرف 0.50 بوصة قبل تقليصMcMaster7856K47Heatshrink لعدم الانزلاق. تقطع إلى أطوال 1.5 بوصة ، وانزلق فوق قوس SS u-bolt واستخدم مسدس حراري لتشديده على القوس.
لكل وحدة: 20
صفيحة قاعدة للوحة المرجان: أنابيب الانكماش الحراري ، معرف 0.50 بوصة قبل تقليصMcMaster7856K47Heatshrink لعدم الانزلاق. مقطعة إلى أطوال 1.5 بوصة ، وانزلق فوق قوس SS u-bolt واستخدم مسدس حراري لتشديده على القوس.
لكل وحدة: 40
الطفو: الانكماش الحراري لتغطية القضبان الملولبة قبل التركيب في العوامات ، أقسام 14 بوصةMcMaster7856K66Heatshrink لعدم الانزلاق. مقطعة إلى أطوال 14 بوصة. انزلق على قضبان الألياف الزجاجية مع 1 "مكشوفة من أحد طرفيها و 2-1 / 4" مكشوفة من الطرف الآخر. استخدم المسدس الحراري للتقلص حتى يصبح دافئا.
لكل وحدة: 11  
نظام المرساة: سلسلة عالية القوة من الدرجة 40/43 - ليست للرفع ، فولاذ مجلفن ، 5/16 حجم تجاريسلسلة McMaster3588T23لتوصيل المراسي والخط السفلي.
لكل وحدة: 3
تثبيت & الأدوات: حبل منخفض التمدد ،ماكماستر3789T25بوصة للكتلة والمعالجة
لكل وحدة: 250
ذراعا الألواح الأساسية: HDPE مقاوم للرطوبة من الدرجة البحرية ، 48 بوصة × 48 بوصة ، 1/2 بوصة أغطيةMcMaster9785T82السميكة لألواح القاعدة المتصاعدة ARMS. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 13.
لكل وحدة: 10
يشير إلى الرسم: نعم
القاعدة المرجانية: HDPE مقاوم للرطوبة من الدرجة البحرية ، 48 × 48 بوصة ، 1/2 بوصةMcMaster9785T82السميكة لألواح الألواح المرجانية. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 14. 
لكل وحدة: 20
يشير إلى الرسم: نعم
لجام الإرساء: طوق الشهيد الأنود الزنك 3/4 بوصة × 2 1/8 بوصة × 2 1/8 بوصة أنودات 5538715القرابين البحرية الغربية للماسترلينكس على خطوط الإرساء
لكل وحدة: 2
الهيكل الرئيسي: الزنك الأنود الهيكل الشهيد 6 1/4 بوصة × 2 3/4 بوصة × 5/8 بوصةالقربانية484998الغربية للدعامات غير القابل للصدأ في قاعدة Ark
لكل وحدة: 3
ألواح أساسية للأذرع: لوحة تركيب لحجم الخيط 1/4 بوصة -20 ، 2 بوصة ID 304 الفولاذ المقاوم للصدأ U-BoltMcMaster8896T156لوحة قوس مع الانكماش الحراري ، لربط ألواح التثبيت ARMS بالدعامات
لكل وحدة: 6
ألواح قاعدة للوحة المرجانية: لوحة تركيب لحجم الخيط 1/4 بوصة -20 ، 2 بوصة معرف 304 الفولاذ المقاوم للصدأ U-BoltMcMaster8896T156لوحة قوس مع تقليص حراري ، لربط الألواح الأساسية للألواح المرجانية بالدعامات
لكل وحدة: 40
الهيكل الرئيسي: < قوي > N1 نجوم < / قوي > ، 316 SS ، موصلات سميكة 5 مم ل DIY VikingDome F2 Sphere ، معدلة & nbsp ؛Viking DomeICO2-AISIN1 Stars معدلة للقضيب المركزي. وصلات الماكينة / اللحام لإدخال الجزء العلوي والسفلي من قضيب هيكلي من الألياف الزجاجية غير الملولبة. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 10.
لكل وحدة: 2
الهيكل الرئيسي: < قوي > N1 نجوم < / قوي > ، 316 SS ، موصلات بسمك 5 مم لكرة DIY VikingDome F2 ، قبةالفايكنجICO2-AISIنجوم N1 غير المعدلة لتجميع الفلك. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 10
لكل وحدة: 10
يشير إلى الرسم: نعم
الهيكل الرئيسي: <قوي >N2 نجوم< / قوي > ، 316 SS ، موصلات بسمك 5 مم ل DIY VikingDome F2 Sphere ، VikingDomeICO2-AISIN2 Stars المعدلة للعوامات. حفر ثقب مركزي أكبر لاستيعاب قضيب الألياف الزجاجية الملولبة 1 بوصة
لكل وحدة: 10
الهيكل الرئيسي: <قوي >N2 نجوم < / قوي > ، 316 SS ، موصلات سميكة 5 مم ل DIY VikingDome F2 Sphere ، VikingDomeICO2-AISIN2 Stars المعدلة لعيون الوسادة. حفر ثقب أكبر الترباس (بت - 1/4 بوصة) على الفتحة الخارجية لذراع واحد لموصل Padeye.
لكل وحدة: 5 & nbsp;
الهيكل الرئيسي: < قوي > N2 نجوم < / قوي > ، 316 SS ، موصلات سميكة 5 مم ل DIY VikingDome F2 Sphere ، قبةالفايكنجICO2-AISIنجوم N2 غير المعدلة لتجميع الفلك
لكل وحدة: 15
نظام التثبيت: رابط على شكل كمثرى - ليس للرفع ، فولاذ مجلفن ، 3/4 "McMaster3567T34Link لتوصيل أغلال 3x 1/2" بالقيد الكبير العلوي.
لكل وحدة: 1
تثبيت & الأدوات: مفك براغي فيليبس ، مقاس رقم 2McMaster Carr5682A28شد صواميل القفل على مسامير الدعامات النجمية
لكل وحدة: 1
ألواح مرجانية: صفائح PVC من النوع 1 ، رمادي ، 48 بوصة × 48 بوصة ، 1/4 بوصة سميكةMcMaster8747K194ألواح PVC للألواح المرجانية. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 4.
لكل وحدة: 20
يشير إلى الرسم: نعم
التثبيت & الأدوات: مفتاح ربط التصعيد ، 3/4 بوصة McMaster Carr5163A21إرفاق ARMS بألواح التثبيت ARMS
لكل وحدة: 2
تثبيت & الأدوات: مفتاح ربط التصعيد ، 3/8 بوصة McMaster Carr5163A14شد صواميل القفل على مسامير الدعامات النجمية
لكل وحدة: 2
تثبيت & الأدوات: مفتاح ربط التصعيد ، 7/16 "McMaster Carr5163A15قم بإرفاق الألواح المرجانية بألواح القاعدة المرجانية
لكل وحدة: 2
تثبيت & الأدوات: سلك فولاذي مقاوم للصدأ متعدد الأغراض مستدير ، قطر 0.012 بوصة ، سلكماكماستر9882K35قدما لأغلال الماوس غير القابل للصدأ
لكل وحدة: 1
الهيكل الرئيسي: <قوي > S1 دعامات < / قوي> - أنبوب مربع من الألياف الزجاجية FRP الهيكلي ، 2 "عرض × 2" ارتفاع خارجي ، 1/4 بوصة سمك الجدارماكماستر8548K34دعامات الألياف الزجاجية S1. قطع إلى 20.905 بوصة (531 مم) ، حفر ثقوب البراغي (بت - 7/32 بوصة) ، املأ مع رغوة divinycell & الايبوكسي. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 9
لكل وحدة: 55
يشير إلى الرسم: نعم
الهيكل الرئيسي: <قوي > S1 دعامات (SS) < / قوي> - أنبوب مستطيل من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 / 316L مقاوم للتآكل ، سمك الجدار 0.12 بوصة ، 2 بوصة × 2 بوصة خارجMcMaster2937K17غير القابل للصدأ S1. قطع إلى 20.905 بوصة (531 مم) ، ثقوب البراغي (بت - 1/4 بوصة). انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 9.
لكل وحدة: 5
يشير إلى الرسم: نعم
الهيكل الرئيسي: <قوي > S2 دعامات < / قوي> - أنبوب مربع من الألياف الزجاجية الهيكلية FRP ، 2 "عرض × 2" ارتفاع خارجي ، 1/4 "سمك الجدارMcMaster8548K34دعامات الألياف الزجاجية S2. قطع إلى 24.331 بوصة (618 مم) ، ثقوب الترباس (بت - 7/32 بوصة) ، املأ مع رغوة divinycell & الايبوكسي. انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 9.
لكل وحدة: 60
يشير إلى الرسم: نعم
نظام المرساة:  Skrew SK2500 مجرفة مرساة الولايات المتحدة الأمريكيةSK2500المراسي اللولبية الرملية ذات اللوحتين
لكل وحدة: 3
لوحات مرجانية: غسالات من الفولاذ المقاوم للصدأ لحجم المسمار 1/4 بوصة ، معرف 0.281 بوصة ، 0.625 بوصة ODMcMaster90107A029علامات مرقمة لألواح المرجان. ختم غسالات SS مع طوابع مرقمة وغراء على لوحة المرجان في وقت لاحق ID.
لكل وحدة: 100 & nbsp ؛
الهيكل الرئيسي: قضيب الألياف الزجاجية الهيكلي FRP ، بطول 10 أقدام ، قطر 1 بوصةالمركزي McMaster8543K26، مقطوع إلى قطر الفلك
لكل وحدة: 1
مرفقات ARMS: برغي رأس سداسي من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاوم للتآكل ، 1/2 "-13 حجم الخيط ، 1-3 / 4" مسامير McMaster93190A718طويلة لربط ARMS بألواح التثبيت ARMS (4 لكل وحدة)
لكل وحدة: 40
لوحة مرجانية مرفقة: برغي رأس سداسي من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاوم للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيط ، 2" بطول 2 "،McMaster93190A550بالكامل لربط الألواح المرجانية بألواح القاعدة
لكل وحدة: 80
ARMS الألواح الأساسية: برغي رأس سداسي من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 فائق المقاومة للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيط ، 3-1 / 2"ماكماستر92186A556مسامير لربط الألواح الأساسية لتركيب ARMS بالدعامات
لكل وحدة: 40
لوحة قاعدة من الألواح المرجانية: برغي رأس سداسي من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 مقاوم للتآكل ، 1/4 "-20 حجم الخيط ، 3" بطول ، ملولبة جزئياMcMaster92186A554مسامير لربط الألواح الأساسية للشعاب المرجانية بالدعامات
لكل وحدة: 160
الطفو: TFLOAT 14 "CENTERHOLE أو 437FM ، تعديلسياتل مارينYUN12B-8   ؛تطفو شباك الجر مقاس 14 بوصة للتركيب على النجوم. انزلاق قضيب الألياف الزجاجية مع تقليص الحرارة من خلال تعويم شباك الجر. أضف غسالة غير قابلة للصدأ وصمولة سداسية من الألياف الزجاجية على كلا الجانبين. غسالات مانعة للتسرب مع 3M 5200. شد المكسرات لأسفل.  انظر الملف التكميلي 1-الشكل SI 16.
لكل وحدة: 11
يشير إلى الرسم: نعم
الطفو: TFLOAT 14 "CENTERHOLE OR 437FM ، سياتل مارين غير المعدلYUN12B-8   ؛14 بوصة تعويم شباك الجر
لكل وحدة: 2
ألواح ARMS: أنابيب PVC ذات جدران سميكة باللون الرمادي الداكن للمياه ، غير ملولب ، حجم أنبوب 1/4 ،McMaster48855K41Star بطول 5 أقدام لربط ألواح القاعدة المتصاعدة ARMS بالنجوم. قطع إلى أقسام طويلة 1.75 بوصة.
لكل وحدة: 40
لوحة مرجانية: بلاط أرضيات الحجر الجيري الطبيعي غير المملوءة ، 16 × 16 بوصة بلاط الحجر الجيري304540080لألواح المرجان. قطع إلى 9 × 9 "بلاط باستخدام منشار البلاط الرطب.
لكل وحدة: 20
الطفو: مشبك توجيه التخميد الاهتزازي ، حامل اللحام ، البولي بروبيلين مع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ، 1 "IDMcMaster3015T47مرفق للقضيب المركزي وتعويم
لكل وحدة: 1
الطفو: غسالة الألياف الزجاجية المقاومة للماء والبخار لحجم المسمار 1 بوصة ، 1.015 "معرف ، 1.755" ODMcMaster93493A110غسالات الألياف الزجاجية لتأمين قضبان الألياف الزجاجية الملولبة في عوامات شباك الجر
لكل وحدة: 20
تثبيت & الأدوات: أسلاك فولاذية مجلفنة بالزنك ، قطر 0.014 بوصة ،ماكماستر8872K19قدما لأغلال الماوس المجلفنة
لكل وحدة: 1
<قوي>اثنان منصة Ark< / قوي>
الخط السفلي: 1 "نايلون ، طول 15 بوصة كشتبان إلى كشتبان مع SS Sailmaker Thimble مقسم في الأعلى ، كشتبان مجلفن مقسم في الأسفلWest MarineCustomيمتد من أسفل القيد الدوار (SS) إلى أعلى نظام المرساة (المجلفن)
لكل وحدة: 1x
Downline: 1/2 "حبل طيفي مع SS316 Sailmakers Stemles مقسمة في أعلى وأسفلWest MarineCustomRuns من أسفل الفلك إلى أعلى القيد الدوار.
لكل وحدة: 2x
الطفو: 1/2 "حبل طيفي مع SS316 Sailmakers Stemles مقسمة في أعلى وأسفلWest MarineCustomيربط عوامة الإرساء بالعين العلوية على Ark
لكل وحدة: 2x
الهيكل الرئيسي: 3/8 × 36 بوصة SS كشتبان العين و 5/8 Jaw-Jaw Turnbuckle Cable AssemblyPacific Rigging & amp نظامتزوير مخصص علوي مخصص مع مشبك ، حبل سلكي SS 3/8 بوصة يتأرجح في أغطية نهاية PVC
لكل وحدة: 1x
الهيكل الرئيسي: 304 SS U-Bolt مع لوحة تركيب ، 1/4 "-20 ، 2" IDMcMaster Carr8896T123للانضمام إلى منصات الألياف الزجاجية باستخدام I-beams
لكل وحدة: 10x
الهيكل الرئيسي: 316 SS عرافة الجوز ، 1/4 "-20ماكماستر كار94804A029لقفل الدعامات في المحاور
لكل وحدة: 120x
الهيكل الرئيسي: 316 SS Nylon-Insert Locknut ، 1/4 "-20McMaster Carr90715A125لقفل الدعامات في المحاور
لكل وحدة: 240x
الهيكل الرئيسي: 316 SS Pan Head Phillips Screw ، 1/4 "-20 خيط ، 2.5" LongMcMaster Carr91735A384لقفل الدعامات في المحاور
لكل وحدة: 120x
Downline: 316 SS Safety-Pin Shackle ، 1/2 "ThickMcMaster Carr3860T25قم بتوصيل العين السفلية ل Ark بحبل أطياف 1/2 بوصة.
لكل وحدة: 1x
الطفو: 316 SS تكبل دبوس الأمان ، 1/2 "ThickMcMaster Carr3860T25يربط الجزء السفلي من حبل 1/2" بأعلى عين Ark
لكل وحدة: 2x
الطفو: 316 SS تكبل دبوس الأمان ، 7/16 "سميكةماكماستر كار3860T24يربط عوامة الإرساء بحبل 1/2"
لكل وحدة: 2x
تثبيت & الأدوات: الشجرة مع 7/16 "عرافة لمنشار ثقب بقطر 1-1 / 2"ماكماستر كار4066A63حفر ثقوب في 6 "PVC (محاور)
لكل وحدة: 1x
الهيكل الرئيسي: لقط U-bolt ، 304 SS ، 1/4 "-20 حجم الخيط ، 9/16" معرفMcMaster Carr3042T149لتثبيت حبل سلكي SS في رؤوس Ark
لكل وحدة: 15x
Downline: Clevis-to-Clevis Swivel ، 316 SS ، 5-7 / 16 "LongMcMaster Carr37405T28تكبل دوار بين حبل طيفي 1/2" و 1 "نايلون أسفل الخط
لكل وحدة: 1x
الهيكل الرئيسي: حبل سلكي مقاوم للتآكل ، 316 SS ، 1/8 "سلسلة سميكةMcMaster Carr8908T44من خلال الفلك المجمع والمشبك عند الرؤوس
لكل وحدة: 250 قدما
الهيكل الرئيسي: صريف مصبوب من الألياف الزجاجية ، شبكة مربعة ، ارتفاع الشبكة 1 بوصة ، شبكة مربعة 1-1 / 2 بوصة ، سطح حصى ، 70٪ منطقة مفتوحةMcNicholsMS-S-100مقطوعة إلى نصف شكل خماسي ، صور معكوسة. انظر الشكل S23.
لكل وحدة: 2x
يشير إلى الرسم: نعم
نظام المرساة: تكبل برغي من سبائك الصلب المجلفن ، 1/2 بوصة سميكةMcMaster Carr3663T42يربط قاعدة من النايلون 1 بوصة إلى أسفل السلسلة
لكل وحدة: 1x
نظام التثبيت: تكبل برغي من سبائك الصلب المجلفن ، 3/8 "McMasterCarr3663T51سميكة يربط سلسلة المرساة معا
لكل وحدة: 1x
نظام المرساة: سلسلة من الدرجة 30 ، فولاذ مجلفن ، 1/4 حجم تجاريسلسلة مرساةMcMaster Carr3592T45
& الأدوات: HARKEN – 57 مم كاربو اير ثلاثي الكتلةويست مارين200076أعلى الكتلة ومعالجة
لكل وحدة: 1x
تثبيت & الأدوات: HARKEN – 57 مم كاربو هواء ثلاثي الكتلة مع بيكيت وكامويست مارين1171644قاعدة الكتلة والمعالجة < br / > لكل وحدة: 1x
تثبيت & amp; الأدوات: منشار ثقب ، عمق القطع 1-15 / 16 بوصة ، قطر 1-1 / 2 بوصةماكماستر كار4066A27حفر ثقوب في 6 "PVC (محاور)
لكل وحدة: 1x
تثبيت & الأدوات: فوهة منفاخ الضغط المنخفضأمازون (مصنوعة من ترايدنت) B00KAI940Eعوامات الإرساء تحت الماء < br / > لكل وحدة: 1x
تثبيت & amp الأدوات: حبل منخفض التمدد ، حبلماكماستر3789T25بوصة للكتلة والمعالجة < / > لكل وحدة: 100 قدم
الهيكل الرئيسي: روابط كابلات من النايلون ، مقاومة للأشعة فوق البنفسجية شديدة التحمل ، بطول 19 بوصة ، قوة 250 رطلاCableTiesAndMoreCT19BKاستخدم لتأمين المنصات إلى إطار عمل Ark
لكل وحدة: 30x
التثبيت والتشغيل الأدوات: مفك براغي فيليبس ، مقاس رقم 3ماكماستر كار5682A29لقفل الدعامات في المحاور
لكل وحدة: 1x
الطفو: عوامة متعددة الأشكال ، عوامة متعددة الأغراض من سلسلة A-5 ، 27 بوصة ويست مارين (مصنوعة من PolyformUS) 11630142رباط للطفو.
لكل وحدة: 2x
الهيكل الرئيسي: الأنابيب البلاستيكية ، الجدول 80 ، قطر 1 بوصةماكماستر كار48855K13الدعامات. قطع إلى أطوال 1.2 متر (4 أقدام) ، حفر لاستيعاب البراغي
لكل وحدة: 30x
الهيكل الرئيسي: الأنابيب البلاستيكية ، الجدول 80 ، 6 "قطرماكماستر كار48855K42محاور. مقطعة إلى أطوال 4 بوصات ، وحفر 5 ثقوب بشكل متماثل حول خط الوسط باستخدام منشار ثقب 1-1 / 2 بوصة. انظر الملف التكميلي 1-الشكل S22.
لكل وحدة: 12x
يشير إلى الرسم: نعم
الهيكل الرئيسي: تركيب أنابيب الجدار السميك PVC ، غطاء النهاية ، الجدول 80 ، قطر 6 بوصات ،PRMFiltration الأنثوي (صنع بواسطة ERA) PVC80CAP600Xأغطية نهاية لأعلى وأسفل Ark. قطع الجزء السفلي 2 بوصة.
لكل وحدة: 2x
التثبيت & الأدوات: مفتاح ربط التصعيد ، 7/16 "McMaster Carr5163A15لقفل الدعامات في المحاور
لكل وحدة: 1x
تثبيت & الأدوات: تصعيد PVC القاطع ، 1-1 / 4 "McMaster Carr8336A11قطع 1" PVC إلى دعامات
لكل وحدة: 1x
الهيكل الرئيسي: الحلقة ، 18-8 SS ، لحجم تداول السلسلة 5/32 ، 3/4 "الطول الداخليMcMaster Carr3769T71بديل لمشابك حبل الأسلاك SS 1/2.
لكل وحدة: 12x
تثبيت & الأدوات: سلك فولاذي مقاوم للصدأ متعدد الأغراض مستدير ، قطر 0.012 بوصة ، سلكماكماستر9882K35قدما لأغلال الماوس غير القابل للصدأ
لكل وحدة: 1
الهيكل الرئيسي: الألياف الزجاجية الهيكلية FRP I-Beam ، سمك الجدار 1/4 بوصة ، 1-1 / 2 بوصة عرض × 3 بوصة ارتفاع ، 5 أقدام بطولMcMaster Carr9468T41مقطوع إلى 5 أقسام بطول 1 قدم.
لكل وحدة: 1x
تثبيت & الأدوات: حقيبة رفع تحت الماء ، سعة رفع 220 رطلاSubsalve CommercialC-200Transport Ark إلى موقع النشر
لكل وحدة: 1x
تثبيت & الأدوات: أسلاك فولاذية مجلفنة بالزنك ، قطر 0.014 بوصة ،ماكماستر8872K19قدما للأغلال المجلفنة
لكل وحدة: 1x
< قوي >مقياس إجهاد < / قوي >
316 غير قابل للصدأ   ؛ مسمار عدوى فولاذي ، للرفع ، حجم الخيط M16 × 2 ، طول الخيط 27 ممMcMaster Carr3130T14لمسامير العروة لمقياس الإجهاد
لكل وحدة: 2x
Bridge101A Data Logger ، 30 مللي فولتMadgeTechBridge101A-30جمع بيانات الجهد من خلية الحمل.
لكل وحدة: 1x
مقاومة للمواد الكيميائية   ؛ قضيب PVC ، 2 "قطرماكماستر كار8745K26لغطاء نهاية مبيت مسجل البيانات. انظر الملف التكميلي 1-الشكل S32.
لكل وحدة: 1x
يشير إلى الرسم: نعم
لقط   U-Bolt ، 304 SS ، 5/16 "-18 حجم الخيط ، 1-3 / 8" معرفMcMaster Carr3042T154لربط مبيت مسجل البيانات بمقياس الإجهاد.
لكل وحدة: 1x & nbsp ؛
داو كورنينج موليكوت 44 زيوت تشحيم متوسطةالشحوم أمازون (مصنوعة من قبل داو كورنينج)B001VY1EL8للتزاوج بين الذكور والإناث موصلات تحت الماء.
لكل وحدة: 1x
STA-8 الفولاذ المقاوم للصدأ نوع S نوع التوتر والضغطخلية تحميل LCM SystemsSTA-8-1T-SUBأداة خلية التحميل لتقييم الوزن في الماء.
لكل وحدة: 1x & nbsp ؛
Standard-Wall  أنبوب PVC صلب أزرق شفاف للمياه ، غير مترابط ، حجم الأنبوب 1-1 / 2 ، 2 قدمMcMaster Carr49035K47لإسكان مسجل البيانات. انظر الملف التكميلي 1-الشكل S31.
لكل وحدة: 1x
يشير إلى الرسم: نعم
الجدار القياسي   تركيب الأنابيب البلاستيكية للمياه ، غطاء ، أبيض ، 1-1 / 2 مقبس بحجم الأنبوب أنثىماكماستر كار4880K55لإسكان مسجل البيانات.
لكل وحدة: 2x
لوح الألياف الزجاجية الهيكلية FRP ، 12 بوصة عرض × 12 بوصة طول ، 3/16 بوصة سميكMcMaster Carr8537K24لربط مبيت مسجل البيانات بمقياس الإجهاد.
لكل وحدة: 1x
موصل دائري صغير SubConn ، أنثى ، مكارتني ذات 4 منافذ(مصنوعة من SubConn) MCBH4Fقم بالتثبيت في غطاء نهاية للإسكان المشكل.
لكل وحدة: 1x
موصل دائري صغير SubConn ، ذكر ، 4 جهاتاتصال McCartney (مصنوعة من SubConn) لصق MCIL4Mلتحميل الأسلاك الخلوية واتصال مقاوم للماء.
لكل وحدة: 1x
Threadlocker ، & nbsp ؛ Loctite  262,  0.34 FL.  أوقية زجاجةماكماستر كار91458A170لمقياس الإجهاد eyebolts
لكل وحدة: 1x
اهتزاز التخميد   ؛ مشبك التوجيه ، حامل اللحام ، مادة البولي بروبيلين مع لوحة علوية فولاذية مطلية بالزنك ، 1-7 / 8 "IDMcMaster Carr3015T39لربط مبيت مسجل البيانات بمقياس الإجهاد.
لكل وحدة: 1x

References

  1. Pandolfi, J. M., et al. Global trajectories of the long-term decline of coral reef ecosystems. Science. 301 (5635), 955-958 (2003).
  2. Hughes, T. P., et al. Phase shifts, herbivory, and the resilience of coral reefs to climate change. Current Biology. 17 (4), 360-365 (2007).
  3. McManus, J. W., Polsenberg, J. F. Coral-algal phase shifts on coral reefs: Ecological and environmental aspects. Progress in Oceanography. 60 (2-4), 263-279 (2004).
  4. Haas, A. F., et al. Global microbialization of coral reefs. Nature Microbiology. 1, 16042 (2016).
  5. Dinsdale, E. A., et al. Microbial ecology of four coral atolls in the Northern Line Islands. PLoS One. 3 (2), 1584 (2008).
  6. Zaneveld, J. R., et al. Overfishing and nutrient pollution interact with temperature to disrupt coral reefs down to microbial scales. Nature Communications. 7, 11833 (2016).
  7. Estes, J. A., et al. Trophic downgrading of planet earth. Science. 333 (6040), 301-306 (2011).
  8. Houk, P., Musburger, C. Trophic interactions and ecological stability across coral reefs in the Marshall Islands. Marine Ecology Progress Series. 488, 23-34 (2013).
  9. Pearman, J. K., Anlauf, H., Irigoien, X., Carvalho, S. Please mind the gap - Visual census and cryptic biodiversity assessment at central Red Sea coral reefs. Marine Environmental Research. 118, 20-30 (2016).
  10. Stella, J. S., Pratchett, M. S., Hutchings, P. A., Jones, G. P., Gibson, R. N., Atkinson, R. J. A., Gordon, J. D. M. Coral-associated invertebrates: Diversity, ecological importance and vulnerability to disturbance. Oceanography and Marine Biology: An Annual Review, edited by. , (2011).
  11. Stewart, H. L., Holbrook, S. J., Schmitt, R. J., Brooks, A. J. Symbiotic crabs maintain coral health by clearing sediments. Coral Reefs. 25 (4), 609-615 (2006).
  12. Williams, S. M. The reduction of harmful algae on Caribbean coral reefs through the reintroduction of a keystone herbivore, the long-spined sea urchin Diadema antillarum. Restoration Ecology. 30 (1), 13475 (2022).
  13. Francis, F. T., Filbee-Dexter, K., Yan, H. F., Côté, I. M. Invertebrate herbivores: Overlooked allies in the recovery of degraded coral reefs. Global Ecology and Conservation. 17, 00593 (2019).
  14. De Goeij, J. M., et al. Surviving in a marine desert: The sponge loop retains resources within coral reefs. Science. 342 (6154), 108-110 (2013).
  15. Rix, L., et al. Differential recycling of coral and algal dissolved organic matter via the sponge loop. Functional Ecology. 31 (3), 778-789 (2017).
  16. Plaisance, L., Caley, M. J., Brainard, R. E., Knowlton, N. The diversity of coral reefs: What are we missing. PLoS One. 6 (10), 25026 (2011).
  17. Leray, M., Knowlton, N. DNA barcoding and metabarcoding of standardized samples reveal patterns of marine benthic diversity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (7), 2076-2081 (2015).
  18. Pearman, J. K., et al. Disentangling the complex microbial community of coral reefs using standardized Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS). Molecular Ecology. 28 (15), 3496-3507 (2019).
  19. Pearman, J. K., et al. Cross-shelf investigation of coral reef cryptic benthic organisms reveals diversity patterns of the hidden majority. Scientific Reports. 8, 8090 (2018).
  20. Carvalho, S., et al. Beyond the visual: Using metabarcoding to characterize the hidden reef cryptobiome. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 286 (1896), 20182697 (2019).
  21. Hartmann, A. C., et al. Meta-mass shift chemical profiling of metabolomes from coral reefs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (44), 11685-11690 (2017).
  22. Ransome, E., et al. The importance of standardization for biodiversity comparisons: A case study using autonomous reef monitoring structures (ARMS) and metabarcoding to measure cryptic diversity on Mo'orea coral reefs, French Polynesia. PLoS One. 12 (4), 0175066 (2017).
  23. Pennesi, C., Danovaro, R. Assessing marine environmental status through microphytobenthos assemblages colonizing the Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS) and their potential in coastal marine restoration. Marine Pollution Bulletin. 125 (1-2), 56-65 (2017).
  24. Bartley, R., et al. Relating sediment impacts on coral reefs to watershed sources, processes and management: A review. Science of the Total Environment. 468-469, 1138-1153 (2014).
  25. Häder, D. P., et al. Anthropogenic pollution of aquatic ecosystems: Emerging problems with global implications. Science of the Total Environment. 713, 136586 (2020).
  26. Bianchi, D., Carozza, D. A., Galbraith, E. D., Guiet, J., DeVries, T. Estimating global biomass and biogeochemical cycling of marine fish with and without fishing. Science Advances. 7 (41), (2021).
  27. Rogers, C. S. Responses of coral reefs and reef organisms to sedimentation. Marine Ecology Progress Series. 62, 185-202 (1990).
  28. Fabricius, K. E. Effects of terrestrial runoff on the ecology of corals and coral reefs: Review and synthesis. Marine Pollution Bulletin. 50 (2), 125-146 (2005).
  29. Littler, M. M., Littler, D. S., Brooks, B. L. Harmful algae on tropical coral reefs: Bottom-up eutrophication and top-down herbivory. Harmful Algae. 5 (5), 565-585 (2006).
  30. Scofield, V., Jacques, S. M. S., Guimarães, J. R. D., Farjalla, V. F. Potential changes in bacterial metabolism associated with increased water temperature and nutrient inputs in tropical humic lagoons. Frontiers in Microbiology. 6, 310 (2015).
  31. Cárdenas, A., et al. Excess labile carbon promotes the expression of virulence factors in coral reef bacterioplankton. ISME Journal. 12, 59-76 (2018).
  32. Johnson, M. D., et al. Rapid ecosystem-scale consequences of acute deoxygenation on a Caribbean coral reef. Nature Communications. 12, 4522 (2021).
  33. Altieri, A. H., et al. Tropical dead zones and mass mortalities on coral reefs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (14), 3660-3665 (2017).
  34. Timmers, M. A., et al. Biodiversity of coral reef cryptobiota shuffles but does not decline under the combined stressors of ocean warming and acidification. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 118 (39), 2103275118 (2021).
  35. Enochs, I. C., et al. Shift from coral to macroalgae dominance on a volcanically acidified reef. Nature Climate Change. 5 (12), 1083-1088 (2015).
  36. Nelson, H. R., Altieri, A. H. Oxygen: The universal currency on coral reefs. Coral Reefs. 38, 177-198 (2019).
  37. Wallace, R. B., Baumann, H., Grear, J. S., Aller, R. C., Gobler, C. J. Coastal ocean acidification: The other eutrophication problem. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 148, 1-13 (2014).
  38. Haas, A. F., et al. Effects of coral reef benthic primary producers on dissolved organic carbon and microbial activity. PLoS One. 6 (11), 27973 (2011).
  39. Shafir, S., Van Rijn, J., Rinkevich, B. A mid-water coral nursery. Proceedings of the 10th International Coral Reef Symposium. , 1674-1679 (2006).
  40. Rinkevich, B. The active reef restoration toolbox is a vehicle for coral resilience and adaptation in a changing world. Journal of Marine Science and Engineering. 7 (7), 201 (2019).
  41. Nakamura, T., Van Woesik, R. Water-flow rates and passive diffusion partially explain differential survival of corals during the 1998 bleaching event. Marine Ecology Progress Series. 212, 301-304 (2001).
  42. Dennison, W. C., Barnes, D. J. Effect of water motion on coral photosynthesis and calcification. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 115 (1), 67-77 (1988).
  43. Mass, T., Genin, A., Shavit, U., Grinstein, M., Tchernov, D. Flow enhances photosynthesis in marine benthic autotrophs by increasing the efflux of oxygen from the organism to the water. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (6), 2527-2531 (2010).
  44. Finelli, C. M., Helmuth, B. S., Pentcheff, N. D., Wethey, D. S. Intracolony variability in photosynthesis by corals is affected by water flow: Role of oxygen flux. Marine Ecology Progress Series. 349, 103-110 (2007).
  45. Nakamura, T., Yamasaki, H., Van Woesik, R. Water flow facilitates recovery from bleaching in the coral Stylophora pistillata. Marine Ecology Progress Series. 256, 287-291 (2003).
  46. Nakamura, T., Yamasaki, H. Requirement of water-flow for sustainable growth of Pocilloporid corals during high temperature periods. Marine Pollution Bulletin. 50 (10), 1115-1120 (2005).
  47. McDole, T., et al. Assessing coral reefs on a Pacific-wide scale using the microbialization score. PLoS One. 7 (9), 43233 (2012).
  48. Haas, A. F., Jantzen, C., Naumann, M. S., Iglesias-Prieto, R., Wild, C. Organic matter release by the dominant primary producers in a Caribbean reef lagoon: Implication for in situ O2 availability. Marine Ecology Progress Series. 409, 27-39 (2010).
  49. Haas, A. F., et al. Influence of coral and algal exudates on microbially mediated reef metabolism. PeerJ. 1, 108 (2013).
  50. Silveira, C. B., et al. Microbial processes driving coral reef organic carbon flow. FEMS Microbiology Reviews. 41 (4), 575-595 (2017).
  51. Knowles, B., et al. Lytic to temperate switching of viral communities. Nature. 531 (7595), 466-470 (2016).
  52. Szmit, R. Geometry design and structural analysis of steel single-layer geodesic domes. 2017 Baltic Geodetic Congress (BGC Geomatics). , 205-209 (2017).
  53. Laila, T., Arruda, A., Barbosa, J., Moura, E. The constructive advantages of Buckminster Fuller's geodesic domes and their relationship to the built environment ergonomics. Advances in Ergonomics in Design. Proceedings of the AHFE 2017 International Conference on Ergonomics in Design, July 17-21, 2017. , (2018).
  54. Graham, N. A. J., Nash, K. L. The importance of structural complexity in coral reef ecosystems. Coral Reefs. 32, 315-326 (2013).
  55. Alldredge, A. L., King, J. M. Distribution, abundance, and substrate preferences of demersal reef zooplankton at Lizard Island Lagoon, Great Barrier Reef. Marine Biology. 41, 317-333 (1977).
  56. Scheffers, S. R., Nieuwland, G., Bak, R. P. M., Van Duyl, F. C. Removal of bacteria and nutrient dynamics within the coral reef framework of Curaçao (Netherlands Antilles). Coral Reefs. 23 (3), 413-422 (2004).
  57. Van Duyl, F. C., Scheffers, S. R., Thomas, F. I. M., Driscoll, M. The effect of water exchange on bacterioplankton depletion and inorganic nutrient dynamics in coral reef cavities. Coral Reefs. 25, 23-36 (2006).
  58. Reidenbach, M. A., Stocking, J. B., Szczyrba, L., Wendelken, C. Hydrodynamic interactions with coral topography and its impact on larval settlement. Coral Reefs. 40 (2), 505-519 (2021).
  59. Reidenbach, M. A., Koseff, J. R., Koehl, M. A. R. Hydrodynamic forces on larvae affect their settlement on coral reefs in turbulent, wavedriven flow. Limnology and Oceanography. 54 (1), 318-330 (2009).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission

Play Video

أركس الشعاب المرجانية: صورة متوسطة في <em>الموقع</em> ومجموعة أدوات لتجميع مجتمعات الشعاب المرجانية
Contact Us Recommend to Library
Research
Business
Education
Solutions
About JoVE
Others
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies