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कोरल रीफ आर्क्स: रीफ समुदायों को इकट्ठा करने के लिए एक सीटू मेसोकॉस्म और टूलकिट

Published: January 6, 2023 doi: 10.3791/64778
Automatic Translation
1, 2, 3, 1, 1, 4, 4, 1, 1, 1, 5, 6, 2, 2, 5, 4, 7, 1
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

Summary

कोरल आर्क्स नामक मूर्ड मिडवाटर जियोडेसिक संरचनाएं एक मॉड्यूलर, स्केलेबल और लंबवत समायोज्य अनुसंधान मंच प्रदान करती हैं जिसका उपयोग अपतटीय सहित पहले से निष्क्रिय क्षेत्रों में कोरल रीफ समुदायों के निर्माण, निगरानी और परेशान करने के लिए किया जा सकता है।

Abstract

कोरल रीफ्स पनपते हैं और अधिकतम पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं प्रदान करते हैं जब वे एक बहु-स्तरीय ट्रॉफिक संरचना का समर्थन करते हैं और अनुकूल पानी की गुणवत्ता की स्थिति में बढ़ते हैं जिसमें उच्च प्रकाश स्तर, तेजी से जल प्रवाह और कम पोषक तत्व शामिल होते हैं। खराब पानी की गुणवत्ता और अन्य मानवजनित तनावों ने हाल के दशकों में प्रवाल मृत्यु दर का कारण बना है, जिससे ट्रॉफिक डाउनग्रेडिंग और कई चट्टानों पर जैविक जटिलता का नुकसान हुआ है। ट्रॉफिक डाउनग्रेडिंग के कारणों को उलटने के समाधान अभी भी अस्पष्ट हैं, क्योंकि चट्टानों को बहाल करने के प्रयास अक्सर उन्हीं कम परिस्थितियों में किए जाते हैं जो पहले स्थान पर प्रवाल मृत्यु दर का कारण बनते थे।

कोरल आर्क, सकारात्मक रूप से उत्प्लावन, मध्य जल संरचनाएं, लंबी अवधि के अनुसंधान प्लेटफार्मों के रूप में उपयोग के लिए स्वस्थ रीफ मेसोकोएसएमएस को इकट्ठा करने के लिए स्थानांतरित और स्वाभाविक रूप से भर्ती कोरल के लिए बेहतर जल गुणवत्ता की स्थिति और सहायक गूढ़ जैव विविधता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। स्वायत्त रीफ मॉनिटरिंग स्ट्रक्चर (एआरएमएस), निष्क्रिय निपटान उपकरणों का उपयोग कोरल आर्क्स में गूढ़ रीफ जैव विविधता को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है, जिससे प्राकृतिक भर्ती को "बढ़ावा" मिलता है और कोरल स्वास्थ्य में पारिस्थितिक सहायता में योगदान होता है। हमने संरचनाओं की ड्रैग विशेषताओं का मूल्यांकन करने और हाइड्रोडायनामिक बलों के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के आधार पर मध्य जल में उनकी दीर्घकालिक स्थिरता का आकलन करने के लिए आर्क के दो डिजाइनों का मॉडलिंग और प्रयोगात्मक परीक्षण किया।

फिर हमने दो कैरेबियन रीफ साइटों पर आर्क संरचनाओं के दो डिजाइन स्थापित किए और समय के साथ आर्क पर्यावरण से जुड़े कई जल गुणवत्ता मैट्रिक्स को मापा। तैनाती और 6 महीने बाद, कोरल आर्क्स ने रीफ फ़ंक्शन के बढ़े हुए मैट्रिक्स प्रदर्शित किए, जिसमें उच्च प्रवाह, प्रकाश और घुलित ऑक्सीजन, स्थानांतरित कोरल का उच्च अस्तित्व, और एक ही गहराई पर पास के समुद्र तल साइटों के सापेक्ष अवसादन और माइक्रोबियलाइजेशन कम हो गया। यह विधि शोधकर्ताओं को रीफ समुदायों के निर्माण के लिए एक अनुकूलनीय, दीर्घकालिक मंच प्रदान करती है जहां स्थानीय जल गुणवत्ता की स्थिति को गहराई और साइट जैसे तैनाती मापदंडों को बदलकर समायोजित किया जा सकता है।

Introduction

दुनिया भर में, कोरल रीफ पारिस्थितिक तंत्र उच्च-जैव विविधता, प्रवाल-प्रभुत्व वाले बेंटिक समुदायों से कम-विविधता वाले समुदायों में संक्रमण के दौर से गुजर रहे हैं, जो टर्फ- और मांसल मैक्रोएल्गी 1,2,3 के प्रभुत्व में हैं। कोरल रीफ क्षरण के तंत्र को चिह्नित करने में दशकों की प्रगति से पता चला है कि माइक्रोबियल और मैक्रो-ऑर्गेनिज्मल समुदायों के बीच संबंध इन संक्रमणों की गति और गंभीरता को कैसे बढ़ाते हैं। उदाहरण के लिए, मानव आबादी द्वारा चट्टानों की अधिक मछली पकड़ने से एक ट्रॉफिक कैस्केड शुरू होता है जिसमें बिना चरे हुए शैवाल शंट ऊर्जा से अतिरिक्त प्रकाश संश्लेषक रूप से व्युत्पन्न शर्करा रीफ माइक्रोबियल समुदायों में पहुंच जाती है, इस प्रकार रोगजनन को बढ़ावा मिलता है और कोरल गिरावट 4,5,6 होती है। इस ट्रॉफिक डाउनग्रेडिंग को चट्टानों पर जैव विविधता के नुकसान से प्रबलित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप पानी की गुणवत्तामें गिरावट 7,8 होती है। मेसोकोसम-स्तरीय प्रयोगों का उपयोग जैव विविधता को बढ़ाने और पानी की गुणवत्ता में सुधार करके कोरल रीफ समुदायों के ट्रॉफिक डाउनग्रेडिंग को बेहतर ढंग से समझने और कम करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन तार्किक चुनौतियां इन अध्ययनों को सीटू में लागू करना मुश्किल बनाती हैं।

चट्टानों पर ट्रॉफिक डाउनग्रेडिंग का एक परिणाम गूढ़ जैव विविधता का व्यापक नुकसान है, जिनमें से अधिकांश 7,9 की विशेषता नहीं है। कोरल क्रिप्टिक रीफ जीवों ("क्रिप्टोबायोटा") के एक विविध सूट पर भरोसा करते हैं जो शिकारी रक्षा10, 11 की सफाई, चराई प्रतिस्पर्धी शैवाल12,13 और रीफ जल रसायन विज्ञान14,15 के विनियमन में अभिन्न भूमिका निभाकर अपने स्वास्थ्य का समर्थन करते हैं। हाल तक और दृश्य सर्वेक्षणों की पद्धतिगत सीमाओं के कारण, रीफ क्रिप्टोबायोटा को रीफ पारिस्थितिकी के संदर्भ में कम प्रतिनिधित्व और खराब तरीके से समझा गया है, और इस प्रकार, उन्हें चट्टानों को बहाल करने या पुनर्निर्माण करने के प्रयासों में शायद ही कभी माना जाता है। पिछले दशक में, उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण दृष्टिकोण के साथ संयुक्त स्वायत्त रीफ मॉनिटरिंग स्ट्रक्चर्स (एआरएमएस) नामक मानकीकृत निपटान इकाइयों के उपयोग ने रीफ क्रिप्टोबायोटा16,17 के बेहतर संग्रह और लक्षण वर्णन को सक्षम किया है। आर्म्स निष्क्रिय रूप से लगभग सभी ज्ञात कोरल रीफ जैव विविधता के प्रतिनिधियों की भर्ती करते हैं और रीफ-स्केल प्रक्रियाओं 9,18,19,20,21,22,23 में गूढ़ जीवों की कई कार्यात्मक भूमिकाओं को प्रकट करने में मदद करते हैं। इसलिए, ये निपटान इकाइयां कोरल के साथ-साथ क्रिप्टिक रीफ बायोटा को स्थानांतरित करने के लिए एक तंत्र प्रदान करती हैं ताकि जैविक रूप से मध्यस्थता तंत्र, जैसे चराई, रक्षा और स्थानीय जल गुणवत्ता में वृद्धि के साथ अधिक बरकरार रीफ समुदायों को इकट्ठा किया जा सके, जो ट्रॉफिक संरचना को बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं।

कोरल-प्रभुत्व वाली चट्टानें उच्च-प्रकाश, कम पोषक तत्व और अच्छी तरह से ऑक्सीजन युक्त वातावरण में पनपती हैं। शहरीकरण, कृषि और ओवरफिशिंग जैसी मानव गतिविधियों ने अपवाह24,25 में तलछट, पोषक तत्वों, धातुओं और अन्य यौगिकों को बढ़ाकर और जैव-रासायनिक चक्रण 26 को बदलकर कई प्रवाल भित्तियों पर पानी की गुणवत्ता को कमकर दिया है। बदले में, ये गतिविधियां चट्टान समुदायों को गला घोंटने, ऊर्जा की कमी, अवसादन से जुड़े प्रदूषकों के वितरण27,28 के माध्यम से नीचा दिखाती हैं, कोरल 29 के साथ प्रतिस्पर्धा करने वाले मैक्रोशैवाल की वृद्धि को बढ़ाती हैं, माइक्रोबियल रोगजनकों की बहुतायत में वृद्धि करती हैं 6,30,31, और हाइपोक्सिक क्षेत्रों का निर्माण करती हैं जो गूढ़ अकशेरुकी जीवों को मारते हैं 32,33 . ये और अन्य "स्थानीय प्रभाव" समुद्र की स्थितियों में क्षेत्रीय और वैश्विक परिवर्तनों से जटिल होते हैं, जिसमें बढ़ते तापमान और घटते पीएच शामिल हैं, जिससे कोरल और अन्यरीफ जीवों के लिए स्थितियां और खराब हो जाती हैं। बेंटिक-वाटर इंटरफेस पर, विशेष रूप से, बेन्टिक समुदायों की श्वसन और प्रकाश संश्लेषक गतिशीलता पीएच और घुलित ऑक्सीजन में डाइल उतार-चढ़ाव का कारण बनती है, जो अत्यधिक अवक्रमित भित्तियों पर अधिक स्पष्ट हो जाती है, इस प्रकार ऐसी स्थिति पैदा करती है कि बेन्टिक अकशेरुकी 32,36,37,38 को सहन नहीं कर सकते हैं। . इसलिए, कार्यशील रीफ समुदायों को इकट्ठा करने के लिए उचित जल गुणवत्ता की स्थिति प्रदान करना आवश्यक है, लेकिन यह चुनौतीपूर्ण बना हुआ है क्योंकि चट्टानों की बढ़ती संख्या क्षरण के विभिन्न राज्यों में फंस गई है।

बेंथोस पर कोरल और मूलभूत गूढ़ टैक्सा द्वारा सामना की जाने वाली कई चुनौतियों को मध्य जल में स्थानांतरण के माध्यम से दूर किया जा सकता है, जिसे यहां समुद्र की सतह और समुद्र तल के बीच पानी के स्तंभ सेटिंग के रूप में परिभाषित किया गया है। मध्य जल वातावरण में, पानी की गुणवत्तामें 39,40 का सुधार होता है, अवसादन कम हो जाता है, और समुद्र तल से दूरी बेंटिक चयापचय से जुड़े मापदंडों में उतार-चढ़ाव को कम करती है। अपतटीय रूप से स्थानांतरित करके इन विशेषताओं में और सुधार किया जाता है, जहां भूमि-आधारित मानवजनित प्रभाव, जैसे स्थलीय रूप से व्युत्पन्न अपवाह, तट से दूरी के साथ तेजी से पतला हो जाते हैं। यहां, हम कोरल रीफ आर्क्स के निर्माण, तैनाती और निगरानी के लिए प्रोटोकॉल पेश करते हैं और प्रदान करते हैं, एक दृष्टिकोण जो मध्य जल में बेहतर पानी की गुणवत्ता की स्थिति का लाभ उठाता है और कोरल रीफ समुदायों की असेंबली के लिए लंगर, सकारात्मक रूप से उत्प्लावन संरचनाओं पर गूढ़ जैव विविधता को शामिल करता है।

कोरल रीफ आर्क सिस्टम, या "आर्क्स" में दो प्राथमिक घटक शामिल हैं: (1) बेंथोस के ऊपर ऊंचा एक निलंबित कठोर जियोडेसिक प्लेटफॉर्म और (2) जीव-कवर या "सीडेड" आर्म्स जो पास के बेंटिक क्षेत्रों से रीफ क्रिप्टोबायोटा को स्थानांतरित करते हैं, जिससे अधिक विविध और कार्यात्मक रीफ समुदाय के साथ स्थानांतरित कोरल प्रदान करने के लिए प्राकृतिक भर्ती प्रक्रियाओं को पूरक किया जाता है। ताकत को अधिकतम करने और निर्माण सामग्री (और, इस प्रकार, वजन) को कम करने के साथ-साथ रीफ मैट्रिक्स के अनुरूप एक आंतरिक, अशांत प्रवाह वातावरण बनाने के लिए एक जियोडेसिक संरचना का चयन किया गया था।

आर्क के दो डिजाइन सफलतापूर्वक दो कैरिबियन फील्ड साइटों पर स्थापित किए गए थे और वर्तमान में रीफ समुदाय की स्थापना और पारिस्थितिक उत्तराधिकार में अनुसंधान के लिए उपयोग किया जा रहा है (चित्रा 1)। कोरल आर्क संरचनाओं का उद्देश्य दीर्घकालिक अनुसंधान प्लेटफॉर्म होना है, और इस तरह, इस पांडुलिपि का एक प्राथमिक फोकस मध्य जल वातावरण में उनकी स्थिरता और दीर्घायु को अधिकतम करने के लिए इन संरचनाओं को साइट, स्थापित, मॉनिटर और बनाए रखने के प्रोटोकॉल का वर्णन करना है। मॉडलिंग और इन-वाटर परीक्षण के संयोजन का उपयोग संरचनाओं की ड्रैग विशेषताओं का मूल्यांकन करने और प्रत्याशित हाइड्रोडायनामिक बलों का सामना करने के लिए डिजाइन को समायोजित करने के लिए किया गया था। स्थापना के बाद, सक्रिय स्थानांतरण (कोरल और बीजित आर्म्स इकाइयों) और प्राकृतिक भर्ती के संयोजन के माध्यम से एक ही गहराई पर आर्क और आस-पास के बेंटिक नियंत्रण स्थलों पर रीफ समुदायों की स्थापना की गई। पानी की गुणवत्ता की स्थिति, माइक्रोबियल सामुदायिक गतिशीलता, और आर्क पर प्रवाल अस्तित्व को प्रारंभिक उत्तराधिकार अवधि के दौरान कई समय बिंदुओं पर प्रलेखित किया गया था और बेंटिक नियंत्रण साइटों के खिलाफ तुलना की गई थी। आज तक, मिडवाटर कोरल आर्क्स पर्यावरण से जुड़ी स्थितियां कोरल और उनके संबंधित गूढ़ संघ के लिए एक ही गहराई पर पड़ोसी बेंटिक नियंत्रण स्थलों के सापेक्ष लगातार अधिक अनुकूल रही हैं। नीचे दिए गए तरीके कोरल आर्क्स दृष्टिकोण को दोहराने के लिए आवश्यक चरणों का वर्णन करते हैं, जिसमें साइटों का चयन कैसे करें और कोरल आर्क संरचनाओं को डिजाइन और तैनात करें। कोरल आर्क की निगरानी के लिए सुझाए गए दृष्टिकोण पूरक फ़ाइल 1 में शामिल हैं।

Protocol

नोट: तकनीकी चित्र, आरेख और फ़ोटो सहित आर्म्स और कोरल आर्क्स संरचनाओं के निर्माण, तैनाती और निगरानी के बारे में विस्तृत जानकारी पूरक फ़ाइल 1 में प्रदान की जाती है। आर्क और आर्म्स संरचनाओं की स्थापना सहित पानी के नीचे के काम से जुड़े प्रोटोकॉल के अनुभागों को तीन गोताखोरों (स्कूबा पर) और दो सतह सहायता कर्मियों की एक टीम द्वारा आयोजित करने की सिफारिश की जाती है।

1. हथियारों की सभा और तैनाती

नोट: आर्म्स पीवीसी या चूना पत्थर आधार सामग्री से बने लगभग1 फीट 3 (30 सेमी 3) संरचनाएं हैं जो रीफ हार्डबॉटम सब्सट्रेट्स की त्रि-आयामी जटिलता की नकल करती हैं। तालिका 1 अलग-अलग परियोजना विचारों को देखते हुए ARMS के लिए दो डिजाइनों पर चर्चा करती है। गुप्त बायोटा द्वारा उपनिवेशीकरण को अधिकतम करने के लिए आर्क्स में स्थानांतरित होने से पहले 1-2 साल के लिए बाहों को तैनात करने की सिफारिश की जाती है।

  1. पीवीसी हथियार
    नोट: इस प्रोटोकॉल में संदर्भित ऑफ-द-शेल्फ घटक (और सामग्री की तालिका में सूचीबद्ध) शाही इकाइयों का उपयोग करके वर्णित हैं। निर्मित सामग्री को मीट्रिक इकाइयों का उपयोग करके वर्णित किया गया है। घटकों के निर्माण के लिए तकनीकी चित्र सहित विस्तृत निर्माण अनुदेश, पूरक फ़ाइल 1 की धारा 1 में प्रदान किए गए हैं।
    1. सभा
      1. मोटी पीवीसी बेसप्लेट में 1/2 पर केंद्र छेद के माध्यम से चार 1/4 इन -20, 8 लंबे, हेक्स-हेड बोल्ट डालें; फिर, इसे इस तरह से मोड़ें कि बोल्ट लंबवत रूप से सामने आएं।
      2. प्रत्येक बोल्ट में एक नायलॉन स्पेसर जोड़ें, और फिर प्लेट में 1/4 मोटी, पीवीसी 9 में x 9 जोड़ें। यह बेसप्लेट और पहली स्टैकिंग प्लेट के बीच एक खुली परत बनाता है।
      3. विपरीत कोनों में दो बोल्ट पर एक लंबा क्रॉस स्पेसर जोड़ें, और फिर शेष बोल्ट पर दो छोटे क्रॉस स्पेसर जोड़ें ताकि "एक्स" बन जाए। एक बंद परत बनाने के लिए एक और पीवीसी स्टैकिंग प्लेट जोड़ें।
      4. चरण 1.1.1.2 और चरण 1.1.1.3 को दोहराएं, खुली और बंद परतों के बीच बारी-बारी से, जब तक बोल्ट में सात से नौ प्लेट परतें नहीं जोड़ी जाती हैं (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 5)।
      5. प्रत्येक बोल्ट के शीर्ष पर एक वॉशर, एक हेक्स नट, और एक नायलॉन डालें लॉकनट डालें, और सुरक्षित रूप से कस लें।
    2. तैनाती के लिए, इकट्ठे पीवीसी आर्म्स को लक्ष्य तैनाती स्थल पर ले जाएं, छोटे मोबाइल अकशेरुकी जीवों को बनाए रखने के लिए स्थानांतरण के दौरान 100 μm जाल के साथ ARMS को कवर करें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा S6)। स्वस्थ कोरल रीफ समुदायों के निकट निकटता में रीफ हार्डबॉटम सब्सट्रेट के एक पैच का पता लगाएं।
      नोट: विशिष्ट तैनाती स्थलों को स्थानीय नियमों और परमिट शर्तों को ध्यान में रखते हुए चुना जाना चाहिए, जैसे कि अमेरिकी जल में लुप्तप्राय प्रजाति अधिनियम सूचीबद्ध प्रजातियों के लिए महत्वपूर्ण आवासों से बचना।
      1. रीबार और एक मैलेट में 1/2 की लंबाई में 3 का उपयोग करके, रेबार को बेस चूना पत्थर में थोड़ा बाहर की ओर घुमाकर सभी चार कोनों पर बेंथोस में आर्म्स को सुरक्षित करें ताकि रिबार बेसप्लेट के किनारे के खिलाफ तनाव उत्पन्न करे (चित्रा 2 ए, बी)।
      2. वैकल्पिक रूप से, भारी-शुल्क केबल टाई का उपयोग करके ARMS की श्रृंखलाओं को कनेक्ट करें, और कठोर कंक्रीट बैग (चित्रा 2 सी और पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 6) के साथ श्रृंखलाओं के सिरों को लंगर दें।
  2. चूना पत्थर के हथियार
    1. असेंबली के लिए, अधूरे चूना पत्थर या ट्रेवरटाइन टाइल्स में एक्स 12 में 12 से शुरू करें (चित्रा 2)। चूना पत्थर आर्म्स इंटीरियर की वांछित जटिलता की पहचान करें।
      नोट: 2 सेमी3 क्यूब्स का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। वैकल्पिक डिजाइन और विचार पूरक फ़ाइल 1 के खंड 2 में प्रदान किए गए हैं।
      1. एक गीली टाइल आरी का उपयोग करके, कई अधूरी टाइलों को 2 सेमी2 वर्ग स्पेसर (~ 250) में काट लें।
      2. आर्म्स परतों के लिए वांछित आकार में ट्रेवर्टिन टाइल्स काटें। पीवीसी आर्म्स के समान, वर्गों में एक्स 12 में 12 का उपयोग करें, और उन्हें 1 फीट3 क्यूब्स (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 8) बनाने के लिए स्पेसर्स के साथ परत करें।
      3. दो-भाग, गैर विषैले समुद्री ग्रेड एपॉक्सी का उपयोग करके, छोटे ट्रेवर्टिन टुकड़ों को पूर्व-खींचे गए ग्रिड पैटर्न के साथ एक बड़ी ट्रेवर्टिन लेयरिंग प्लेट में गोंद करें।
      4. कई परतें तैयार करें, जो एक साथ ढेर होने पर, वांछित आर्म्स ऊंचाई प्राप्त करती हैं। निर्माता की सिफारिशों के आधार पर एपॉक्सी को ठीक करने की अनुमति दें।
      5. प्रत्येक परत को उसके ऊपर वाले पर गोंद करने के लिए एपॉक्सी का उपयोग करके आर्म्स स्टैकिंग प्लेटों को इकट्ठा करें।
        नोट: वांछित वजन और आंतरिक जटिलता के आधार पर हथियारों की ऊंचाई अलग-अलग होगी। लगभग 1 फीट3 के अंतिम आकार की सिफारिश की जाती है।
      6. तैनाती से पहले 24 घंटे के लिए एपॉक्सी को सीधे सूरज की रोशनी से ठीक करने की अनुमति दें।
    2. तैनाती के लिए, इकट्ठे लाइमस्टोन आर्म्स को लक्ष्य तैनाती स्थल पर ले जाएं। स्वस्थ कोरल रीफ समुदायों के निकट निकटता में रीफ हार्डबॉटम सब्सट्रेट के एक पैच का पता लगाएं।
      नोट: विशिष्ट तैनाती स्थलों का चयन स्थानीय नियमों और परमिट शर्तों को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए, जैसे कि अमेरिकी जल में लुप्तप्राय प्रजाति अधिनियम सूचीबद्ध प्रजातियों के महत्वपूर्ण आवासों से बचना।
      1. मिल्क क्रेट और लिफ्ट बैग का उपयोग करके बाहों को बेंथोस तक ले जाएं। चूना पत्थर के हथियारों को मृत चट्टान मैट्रिक्स (जीवित चट्टान) में विभाजित करें। रेतीले तल के आवासों और टर्फ शैवाल या बेंटिक साइनोबैक्टीरियल मैट द्वारा भारी उपनिवेशित लोगों से बचें।
      2. चट्टानी ओवरहैंग्स और आउटक्रॉप्स के बगल में चूना पत्थर के आर्म्स रखें ताकि उन्हें लहर कार्रवाई और तूफान की लहरों से बचाया जा सके।

2. कोरल आर्क असेंबली और तैनाती

नोट: तालिका 2 विभिन्न परियोजना मापदंडों को दिए गए कोरल आर्क के डिजाइन विचारों पर चर्चा करती है। उप-तत्वों (स्ट्रट्स, हब, प्लेटफॉर्म, मूरिंग घटक, और सकारात्मक उछाल) के आयामों को अंतिम कोरल आर्क संरचनाओं के वांछित आकार और वजन के आधार पर संशोधित किया जा सकता है।

  1. एंकरिंग सिस्टम की स्थापना
    नोट: साइट- और प्रोजेक्ट-विशिष्ट विचारों जैसे आर्क डिजाइन, तूफान आवृत्ति, निचले प्रकार, साइट एक्सपोज़र, परियोजना की अवधि, और ड्रैग, धाराओं और उछाल के कारण प्रत्याशित बलों के आधार पर एंकरिंग सिस्टम का चयन करें। मूरिंग सिस्टम चयन में अंतर्दृष्टि के लिए PADI41 देखें।
    1. रेतीले तल और ढीले मलबे के आवासों में रेत स्क्रू का उपयोग करें।
      1. रेत के स्क्रू को बेंथोस में ले जाएं। रेत के स्क्रू को सीधा खड़ा करें, रेत के स्क्रू को मोड़ें और दफन करें जब तक कि पहली डिस्क रेत या ढीले मलबे में कवर न हो जाए।
      2. एंकर की आंख के माध्यम से 5 फीट लंबी धातु टर्निंग बार रखें ताकि टर्निंग बार का अधिकांश हिस्सा आंख के एक तरफ से बाहर निकल जाए।
      3. बेंथोस पर गोलियों में चलना या तैरना, सैंड स्क्रू को सब्सट्रेट में तब तक स्क्रू करें जब तक कि केवल आंख बेंथोस से बाहर न चिपक जाए (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 20)।
      4. बढ़ी हुई होल्डिंग पावर (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 20) के लिए एक त्रिकोणीय पैटर्न में तीन रेत स्क्रू स्थापित करें, जो एक चेन ब्रिडल से जुड़े होते हैं।
    2. हार्डबॉटम और कार्बोनेट बेस रॉक आवासों में हलास लंगर का उपयोग करें।
      1. आईबोल्ट्स में 9-12 और एंकर साइट पर एक सबमर्सिबल ड्रिल (इलेक्ट्रिक या वायवीय) परिवहन करें।
      2. आधार चट्टान में 9 इंच गहरे और 1 इंच चौड़े छेद को ड्रिल करने के लिए पनडुब्बी ड्रिल और 1 इंच व्यास के चिनाई छेद का उपयोग करें। समय-समय पर टर्की बैस्टर का उपयोग करके छेद से अतिरिक्त सब्सट्रेट को साफ करें।
      3. पोर्टलैंड सीमेंट या समुद्री-ग्रेड एपॉक्सी के साथ छेद भरें। आईबोल्ट शाफ्ट को छेद में धकेलें, और शेष अंतराल को सीमेंट या एपॉक्सी से भरें।
      4. 5 दिनों के लिए सीमेंट / एपॉक्सी को ठीक होने दें।
      5. बढ़ी हुई होल्डिंग पावर के लिए, एक त्रिकोणीय पैटर्न में तीन हला लंगर स्थापित करें, जो एक चेन ब्रिडल से जुड़े हों।
    3. मौजूदा मूरिंग ब्लॉक या भारी मलबे तत्वों वाले साइटों पर ब्लॉक-टाइप मूरिंग का उपयोग करें।
      नोट: एक नए मूरिंग ब्लॉक की स्थापना के लिए वाणिज्यिक-ग्रेड स्थापना उपकरण जैसे कि बजरा-माउंटेड क्रेन की आवश्यकता होती है और छोटे दायरे वाली परियोजनाओं के लिए अनुशंसित नहीं है।
      1. मूरिंग सिस्टम को मौजूदा भारी मलबे तत्वों (डूबे हुए जहाजों, इंजन ब्लॉक) या हार्डवेयर और डील के माध्यम से मौजूदा मूरिंग ब्लॉक आंखों से जोड़ें।
      2. सुनिश्चित करें कि धातु मूरिंग घटक समान धातुओं से बने हैं और बलिदान एनोड का उपयोग करके गैल्वेनिक जंग के खिलाफ संरक्षित हैं।
  2. 1V आवृत्ति संरचना (दो प्लेटफ़ॉर्म)
    नोट: घटकों के निर्माण के लिए तकनीकी चित्र सहित विस्तृत निर्माण निर्देश निम्नलिखित में दिए गए हैं: धारा 4 का पूरक फ़ाइल 1. इस प्रोटोकॉल में संदर्भित ऑफ-द-शेल्फ घटक (और में सूचीबद्ध) सामग्री की तालिका) शाही इकाइयों का उपयोग करके वर्णित हैं।
    1. 1 वी जियोडेसिक फ्रेम की असेंबली
      1. बोल्ट के शीर्ष तक जाने के रास्ते में 1/4-20 2.5 स्टेनलेस स्टील बोल्ट में 1/4-20 2.5 पर एक 1/4-20 स्टेनलेस स्टील हेक्स नट को स्क्रू करें। बोल्ट को स्ट्रट पर अंदर के सामने के छेदों में से एक में डालें।
      2. स्क्रू के दूसरी तरफ एक लॉकनट सुरक्षित करें, इसे तब तक कसें जब तक कि यह पीवीसी के साथ सुरक्षित रूप से संभोग न करे ताकि हब को स्ट्रट की लंबाई से नीचे फिसलने से रोका जा सके।
      3. स्ट्रट के विपरीत पक्ष के लिए और शेष 29 स्ट्रट्स के लिए दोहराएं।
      4. हब में छेदों में से एक के माध्यम से प्रत्येक स्ट्रट के अंत को धक्का दें और स्ट्रट पर बाहरी छेद के माध्यम से एक और बोल्ट को बांधें, स्ट्रट को हब से बाहर फिसलने से रोकने के लिए लॉकनट के साथ समाप्त करें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 24)।
      5. एक हब में सभी पांच स्ट्रट्स के लिए दोहराएं, और फिर जियोडेसिक क्षेत्र को इकट्ठा होने तक हब और स्ट्रट्स जोड़ना जारी रखें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 24)।
      6. स्टेनलेस स्टील के तार की रस्सी में 1/8 को अनस्कूल करें और इसे स्ट्रट्स के माध्यम से थ्रेड करना शुरू करें। नायलॉन केबल टाई से चांदी के डॉलर के आकार के बारे में 12 लूप बनाएं- प्रत्येक हब के लिए एक। चूंकि तार की रस्सी को स्ट्रट्स के माध्यम से पिरोया जाता है, हब में ज़िप टाई लूप के माध्यम से रस्सी को पास करें, और फिर अगले स्ट्रट तक जारी रखें।
        नोट: कुछ स्ट्रट्स दोहराए जाएंगे।
      7. जब तक तार की रस्सी को सभी स्ट्रट्स के माध्यम से पिरोया नहीं जाता है, तब तक थ्रेडिंग जारी रखें, जो ज़िप टाई लूप द्वारा प्रत्येक शीर्ष के बीच में जुड़ा हुआ है।
      8. केबल को वापस प्रारंभिक बिंदु पर पिरोएं। प्लियर्स का उपयोग करके, ज़िप टाई लूप को खींचें ताकि उन्हें सबसे छोटे आकार तक सिकुड़ाया जा सके, जिससे तार रस्सी की लंबाई एक साथ करीब आ सके। सभी तार रस्सी की लंबाई पर स्टेनलेस स्टील केबल क्लैंप में 1/2 फिट करें और सुरक्षित रूप से कस लें।
      9. संरचना के सभी शीर्षों के लिए दोहराएं।
      10. तार की रस्सी की शुरुआती लंबाई को अंतिम लंबाई के साथ मेट करें, और केबल क्लैंप में तीन 1/2 का उपयोग करके इन्हें एक साथ दबाएं।
        नोट: तार रस्सी (टूटने की ताकत: 2,000 पाउंड) को अब संरचना पर रखे गए अधिकांश भार का समर्थन करना चाहिए, जिससे इसे काफी मजबूत किया जा सके।
      11. हेराफेरी प्रणाली जोड़ें, जो स्टेनलेस स्टील केबल में 3/8 की दो लंबाई से बना है, जो प्रत्येक छोर पर एक आंख पर हाइड्रोलिक रूप से स्वैग किया गया है। वेतन के बीच पीवीसी एंडकैप्स को इस तरह फिट करें कि केबल पूरी आर्क लंबाई से गुजरता है, जिसमें मूरिंग / बॉय लाइन अटैचमेंट के लिए शीर्ष और नीचे आंखें होती हैं। बीच में एक टर्नबकल सिस्टम स्टेनलेस केबल की दो लंबाई को जोड़ता है।
      12. आर्क के शीर्ष और निचले हिस्से के माध्यम से केबल के निचले सिरों को पास करें, एक मैलेट का उपयोग करके एंडकैप्स को शीर्ष और नीचे के हब पर फिट करें। आईबोल्ट्स को टर्नबकल में पेंच करें और सिस्टम को कठोर बनाने के लिए संरचना पर पर्याप्त तनाव होने तक कसें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 24)।
      13. प्रत्येक मोल्ड किए गए फाइबरग्लास ग्रेटिंग को दो आधे-पंचभुज में काटकर, आर्क इंटीरियर में भारी-शुल्क 250 एलबी ज़िप टाई का उपयोग करके जोड़ें ताकि प्लेटफॉर्म के किनारों को आर्क स्ट्रट्स (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 24) तक पहुंचाया जा सके।
      14. संरचना के नीचे, फाइबरग्लास आई-बीम की एक लंबाई रखें ताकि यह फाइबरग्लास प्लेटफॉर्म के दोनों हिस्सों को जोड़ दे। दो 1/4 इन -20 स्टेनलेस स्टील यू-बोल्ट का उपयोग करके प्लेटफॉर्म के नीचे सुरक्षित करें।
      15. अन्य चार आई-बीम के लिए दोहराएं, समान रूप से उन्हें प्लेटफ़ॉर्म की लंबाई में वितरित करें। यह प्लेटफ़ॉर्म के दो हिस्सों को जोड़ता है और समर्थन करता है, जिससे एक पूर्ण पेंटागन बनता है।
      16. प्लेटफ़ॉर्म के किनारों पर भारी-भरकम ज़िप टाई को कसें, और अतिरिक्त को बंद करें। इस चरण के अंत में, आंतरिक मंच दृढ़ता से आर्क संरचना (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 24) में एकीकृत है।
      17. टर्नबकल के सिरों और सभी बेड़ियों को माउस करने के लिए स्टेनलेस स्टील मूसिंग तार का उपयोग करें। इस चरण के अंत में, आर्क में दो एकीकृत प्लेटफ़ॉर्म होंगे, हार्डवेयर अटैचमेंट के लिए शीर्ष और नीचे के अनुलग्नक, और एक केंद्रीय केबल जो एंकरिंग और सकारात्मक उछाल के माध्यम से संरचनाओं पर रखे गए तनाव बल का बड़ा हिस्सा वहन करता है।
    2. जियोडेसिक फ्रेम के लिए मूरिंग लाइन का अनुलग्नक
      नोट: मूरिंग सिस्टम को इस तरह से डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि सभी व्यक्तिगत मूरिंग घटकों की ब्रेकिंग ताकत परिवेश और चरम पर्यावरणीय परिस्थितियों के कारण अपेक्षित अधिकतम भार से अधिक हो। मूरिंग सिस्टम डिज़ाइन में हाइड्रोडायनामिक मॉडलिंग के उपयोग के विवरण के लिए प्रतिनिधि परिणाम देखें। आर्क और सीफ्लोर एंकरिंग सिस्टम पर कई अटैचमेंट बिंदुओं पर लोड वितरित करने की सिफारिश की जाती है, क्योंकि यह व्यक्तिगत तत्वों की विफलता के मामले में सिस्टम में अतिरेक जोड़ता है।
      1. आर्क बेस और एंकर सिस्टम के बीच सुरक्षित कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए मूरिंग लाइनों और हार्डवेयर को डिज़ाइन करें (उदाहरण के लिए चित्रा 1 देखें)।
        नोट: मूरिंग सिस्टम को इस तरह से डिजाइन करने की सिफारिश की जाती है कि आर्क संरचना की मध्य रेखा 30 मीटर की गहराई पर स्थित हो।
      2. एक डबल-स्प्लिस्ड लाइन के शीर्ष को एक बेड़ी के साथ आर्क की आधार आंख से कनेक्ट करें। इस लाइन के आधार पर एक उच्च शक्ति, स्टेनलेस स्टील स्विवेल बेड़ियों को कनेक्ट करें (चित्रा 1 और पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 25)।
      3. एक डबल-स्प्लिस्ड लाइन के शीर्ष को स्विवेल शैकल के आधार से कनेक्ट करें। इस पंक्ति का निचला भाग एंकर सिस्टम (चित्रा 1 और पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 25) से कनेक्ट होगा।
    3. तैनाती स्थल पर जहाज का परिवहन
      1. जहाज को एक फ्लैटबेड ट्रक के माध्यम से तैनाती स्थल (रेत प्रवेश के साथ निकटवर्ती तैनाती) या नाव लॉन्च साइट (पोत तैनाती) से सटे समुद्र तट पर ले जाएं।
      2. 1/2 बेड़ियों का उपयोग करके जहाज की शीर्ष स्टेनलेस आंख में 220 पाउंड लिफ्ट बैग संलग्न करें।
      3. आर्क के आधार पर, सीफ्लोर एंकर से जुड़ने के लिए हार्डवेयर सहित एक मूरिंग लाइन संलग्न करें।
      4. ए-फ्रेम या डेविट की कमी वाले जहाज से तैनाती के लिए, जहाज पर आर्क को लोड करें ताकि इसे आसानी से नाव से और पानी में रोल किया जा सके (उच्च गुनेल वाले धनुष या आउटबोर्ड इंजन के साथ स्टर्न्स से बचें)।
      5. किनारे से तैनाती के लिए, जहाज को पर्याप्त गहराई तक पानी में रोल करें, जिस पर लिफ्ट बैग को हवा से भरा जा सकता है (चित्रा 3)।
      6. तैरना, तैरना, या जहाज को सतह पर लंगर स्थल तक ले जाना (चित्र 3)।
    4. मूरिंग सिस्टम के लिए आर्क्स का लगाव
      नोट: इस स्तर पर, आर्क सिस्टम एक लिफ्ट बैग के साथ एंकरिंग साइट के ऊपर सतह पर तैर रहा है। निम्नलिखित कार्य स्कूबा पर पानी के नीचे किए जाते हैं और कम से कम तीन गोताखोरों की एक टीम की आवश्यकता होती है।
      1. लिफ्ट बैग से धीरे-धीरे हवा को बाहर निकालते हुए, एंकरिंग सिस्टम के लिए एक नियंत्रित अवतरण करें।
      2. एंकरिंग सिस्टम के लिए आर्क के आधार पर मूरिंग हार्डवेयर संलग्न करें।
      3. लिफ्ट बैग को हवा से भरकर आर्क सिस्टम की सकारात्मक उछाल बढ़ाएं, और संरचनात्मक अखंडता के लिए निगरानी घटकों का निरीक्षण करें। सुनिश्चित करें कि बेड़ियां ठीक से बैठी हैं और लंगर मजबूती से जगह पर हैं। सभी बेड़ियों को माउस करने के लिए मूसिंग तार का उपयोग करें।
      4. रेखा की एक छोटी, डबल-स्प्लिस लंबाई की आंख को एक बेड़ी के साथ आर्क सिस्टम की शीर्ष आंख से कनेक्ट करें। एक बेड़ी के साथ इस लाइन के दूसरे छोर पर एक पॉलीफॉर्म, इन्फ्लेटेबल मूरिंग बॉय कनेक्ट करें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 25)।
      5. संपीड़ित हवा की टट्टू की बोतल से जुड़े एक मानक कम दबाव वाले एयर नोजल एडाप्टर का उपयोग करके मूरिंग बॉय को हवा से भरें जब तक कि यह हवा से लगभग 75% भरा न हो।
      6. धीरे-धीरे लिफ्ट बैग से हवा को बाहर निकालें, और इसे सिस्टम से हटा दें।
      7. चूना पत्थर आर्म्स का उपयोग करके या जैविक द्रव्यमान संचय की भरपाई के लिए आर्क सिस्टम के लिए बड़े या अधिक मूरिंग बॉय जोड़ें।
    5. जहाजों के लिए हथियारों का लगाव
      1. सीडिंग स्थान से आर्म्स को पुनः प्राप्त करें, और आर्म्स के भीतर रहने वाले छोटे मोबाइल अकशेरुकी जीवों के नुकसान को रोकने के लिए 100 μm जाल के साथ पंक्तिबद्ध दूध के टोकरे में रखें।
      2. छायांकित, शांत समुद्री जल के टब में आर्क साइटों पर हथियारों को स्थानांतरित करें।
      3. आर्क्स के शीर्ष या निचले मंच पर आर्म्स रखें, समान रूप से मंच पर वजन वितरित करें।
      4. मोल्ड किए गए फाइबरग्लास प्लेटफॉर्म और पीवीसी या लाइमस्टोन आर्म्स के आधार दोनों के माध्यम से भारी-शुल्क केबल टाई पास करें और एआरएमएस को आर्क फ्रेम (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 25) तक सुरक्षित करने के लिए कसें।
  3. 2V आवृत्ति संरचना (शेल)
    नोट: घटकों के निर्माण के लिए तकनीकी चित्र सहित विस्तृत निर्माण निर्देश निम्नलिखित में दिए गए हैं: धारा 3 का पूरक फ़ाइल 1.
    1. 2 वी जियोडेसिक फ्रेम की असेंबली
      1. वाइकिंगडोम (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 11) से प्रदान की गई मार्गदर्शिका के अनुसार आर्क माउंटिंग फ्रेमवर्क को इकट्ठा करें।
      2. 2.5 इंच लंबे, 10/32 स्टेनलेस बोल्ट में एक वॉशर जोड़ें। एक स्ट्रट के अंत में दो छेदों में से एक के माध्यम से बोल्ट डालें, अंदर के चेहरे पर एक स्टार कनेक्टर जोड़ें (एस 1 या एस 2 स्ट्रट्स के लिए विशिष्ट छेद), और लॉकनट के साथ बांधें।
      3. दूसरे बोल्ट छेद के लिए दोहराएं। लॉकनट्स को कसने के बिना जारी रखें जब तक कि संरचना पूरी तरह से इकट्ठी न हो जाए (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 12)।
      4. आर्क माउंटिंग फ्रेमवर्क को कस दें। चरण 2.3.1.1 के अंत में, स्ट्रट-स्टार कनेक्शन ढीले और निंदनीय होंगे। सॉकेट रिंच (सॉकेट में 10 मिमी या 3/8) और फिलिप्स हेड स्क्रूड्राइवर का उपयोग करके लॉकनट्स को कसना शुरू करें।
      5. पूरे ढांचे में तब तक जारी रखें जब तक कि सभी लॉकनट्स को कस नहीं दिया जाता है, लॉकनट का नायलॉन डालने के साथ बोल्ट के धागे पर पूरी तरह से लगा हुआ है।
      6. मूरिंग ब्रिडल के लगाव के लिए पैड आंखें जोड़ें। आर्क के आधार पर स्टेनलेस एस 1 स्ट्रट में एक पैड आंख जोड़ें, और पैन हेड स्टेनलेस स्टील बोल्ट में चार 3 के साथ सुरक्षित करें।
      7. 1/4 इन -20 लॉकनट्स जोड़ें और कस लें। कुल पांच मूरिंग कनेक्शन बिंदुओं (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 17) के लिए दोहराएं।
      8. माउंट 10 आर्म्स बेसप्लेट मध्य-सामने वाले एन 2 स्टार कनेक्टर्स के लिए हैं। आर्म्स बेसप्लेट पर केंद्र छेद के माध्यम से पैन हेड बोल्ट में 3 रखें। बोल्ट शाफ्ट में एक ग्रे पीवीसी गतिरोध जोड़ें और इसे संरचना के अंदर बेसप्लेट के साथ एन 2 स्टार कनेक्टर के केंद्र छेद के माध्यम से रखें। एक वॉशर और एक लॉकनट जोड़ें और कस लें।
      9. दो ब्रैकेट जोड़ें और आर्म्स बेसप्लेट को स्ट्रट्स में सुरक्षित करने के लिए हेक्स हेड बोल्ट और लॉकनट्स में चार 3 1/4 का उपयोग करें। सभी लॉकनट्स को कस लें। सभी ARMS बेसप्लेट (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा S15) के लिए एक ही अभिविन्यास बनाए रखें।
      10. माउंट 20 कोरल प्लेट बेसप्लेट शीर्ष-सामने वाले स्ट्रट्स पर आधारित है। कोरल प्लेट बेसप्लेट पर छेद के माध्यम से हेक्स हेड बोल्ट में चार 3 रखें और ब्रैकेट और लॉकनट का उपयोग करके स्ट्रट को बांधें। दूसरी तरफ दोहराएं। लॉकनट्स को सुरक्षित करने के लिए कसें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 15)।
      11. आर्क की केंद्रीय रीढ़ की हड्डी में एक केंद्रीय रॉड और ट्रॉल फ्लोट जोड़ें। आर्क के आधार पर वेल्डेड पाइप सेगमेंट के साथ संशोधित स्टार कनेक्टर्स में 8 फीट लंबा, अनथ्रेडेड फाइबरग्लास रॉड डालें। संरचना के अंदर अनथ्रेडेड फाइबरग्लास रॉड पर 1 इन वॉशर और एक अनमॉडिफाइड ट्रॉल फ्लोट जोड़ें। आर्क के शीर्ष स्टार कनेक्टर के माध्यम से रॉड डालना समाप्त करें।
      12. संशोधित स्टार कनेक्टर पर धातु ट्यूब के माध्यम से बोल्ट फिट करें और लॉकनट्स को आर्क के अंदर लॉक रॉड पर फिट करें। ट्रॉल फ्लोट (आर्क के शीर्ष) के नीचे एक हरे रंग की ट्यूब क्लैंप जोड़ें, और कस लें।
      13. माउंट मॉडिफाइड ट्रॉल शीर्ष फेसिंग एन 2 और एन 1 स्टार कनेक्टर्स के अंदर तैरता है जो 1 इन सेंटर होल के साथ संशोधित होता है। उजागर थ्रेडेड फाइबरग्लास रॉड के लंबे छोर पर एक फाइबरग्लास वॉशर जोड़ें।
      14. संशोधित स्टार कनेक्टर छेद के माध्यम से सुरक्षित करें ताकि ट्रॉल संरचना के अंदर चेहरे तैर सकें। एक और फाइबरग्लास वॉशर और एक फाइबरग्लास हेक्स नट जोड़ें। रिंच का उपयोग करके और फ्लोट्स को घुमाकर कस लें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 16)।
    2. जियोडेसिक फ्रेम के लिए मूरिंग सिस्टम का अनुलग्नक
      1. आर्क बेस और एंकर सिस्टम के बीच सुरक्षित कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए मूरिंग लाइनों और हार्डवेयर को डिज़ाइन करें (उदाहरण के लिए चित्रा 1 देखें)।
        नोट: मूरिंग सिस्टम को डिजाइन करने की सिफारिश की जाती है जैसे कि आर्क संरचना की मध्य रेखा 10 मीटर की गहराई पर स्थित हो।
      2. आर्क संरचना के आधार पर प्रत्येक पैड आंख को उच्च शक्ति के साथ स्पेक्ट्रा लाइन में 3/4 की डबल-स्प्लिस्ड लंबाई के अंत में स्प्लिस्ड आंख से कनेक्ट करें, स्टेनलेस स्टील शैकल में 7/16 (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 17)।
      3. स्क्रू पिन शैकल में 1/2 का उपयोग करके, प्रत्येक स्पेक्ट्रा लाइन के दूसरे छोर को दो स्टेनलेस स्टील मास्टरलिंक में से एक से कनेक्ट करें, जैसे कि प्रत्येक लिंक में दो या तीन कनेक्शन होते हैं।
      4. मास्टरलिंक के तल पर 3/4 स्विवेल शैकल संलग्न करें और नायलॉन लाइन में 1 की आंख को स्टेनलेस-स्टील थिम्बल के साथ विभाजित करें।
      5. आंख से 3/4 बेड़ियों को संलग्न करें और नायलॉन लाइन के दूसरे छोर पर थिबल करें। यह बेड़ियां एंकर सिस्टम (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 17) से कनेक्ट होंगी।
    3. तैनाती स्थल पर 2V आर्क का परिवहन
      नोट: शेल आर्क की तैनाती के लिए एक सपाट कठोर और इनबोर्ड इंजन वाले जहाज की आवश्यकता होती है, जैसे कि जहाज को नाव डेक से और पानी में घुमाया जा सकता है, या एक बड़े डेविट या ए-फ्रेम वाले जहाज।
      1. एक फ्लैटबेड ट्रक के माध्यम से जहाज को गोदी या मरीना तक ले जाएं।
      2. उचित आकार के फोर्कलिफ्ट (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 21) का उपयोग करके जहाज पर आर्क लोड करें।
      3. आर्क के आधार पर सीफ्लोर एंकर सिस्टम से जुड़ने के लिए डाउनलाइन और हार्डवेयर सहित मूरिंग लाइनों और हार्डवेयर को संलग्न करें।
      4. आर्क को एंकर साइट पर ले जाएं (चित्रा 3)। एंकरिंग सिस्टम की गहराई के लगभग समान लंबाई वाली एक रेखा तैयार करें, जिसमें एक छोर पर एक बेड़ी और दूसरे छोर पर एक बॉय हो।
      5. लाइन के बेड़े के छोर को एंकरिंग सिस्टम से संलग्न करें, जिसमें सतह पर बॉय एंड तैर रहा है।
      6. जहाज को पानी में कठोर डेक से सुरक्षित रूप से रोल करें या आर्क को डेविट या ए-फ्रेम के साथ पानी में तैनात करें। लाइन के बॉय छोर को सकारात्मक उत्प्लावन आर्क से जोड़ें ताकि संरचना एंकरिंग सिस्टम के ऊपर तैर सके।
    4. मूरिंग सिस्टम के लिए जहाज का लगाव
      नोट: इस स्तर पर, आर्क संरचना एंकरिंग साइट के ऊपर सतह पर तैर रही है जिसमें एकीकृत उछाल तत्व (फ्लोट्स) प्लवनशीलता प्रदान करते हैं। निम्नलिखित कार्य स्कूबा पर पानी के नीचे पूरे किए जाते हैं और कम से कम तीन गोताखोरों और दो सतह सहायता कर्मियों की एक टीम की आवश्यकता होती है।
      1. एक ब्लॉक के शीर्ष ब्लॉक को संलग्न करें और पुली सिस्टम को आर्क के आधार पर एक सुरक्षित अनुलग्नक बिंदु पर संलग्न करें, समुद्र तल की ओर उतरते समय पुली को खोल दें, और फिर नीचे के ब्लॉक को एंकरिंग सिस्टम से संलग्न करें (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 19)।
      2. पुली को संलग्न करने के लिए नीचे के ब्लॉक के माध्यम से रेखा खींचें, जहाज को गहराई तक खींचें। लाइन को प्रत्येक पुल (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 19) के साथ क्लीट में लॉक किया जाना चाहिए।
        नोट: उच्च प्रारंभिक सकारात्मक उछाल वाले आर्क सिस्टम के लिए, अधिकतम खरीद के लिए 6: 1 ब्लॉक और डील सिस्टम का उपयोग करें। संरचना को डुबोने के लिए आवश्यक उत्प्लावन बल को कम करने के लिए भार को अस्थायी रूप से आर्क सिस्टम से भी जोड़ा जा सकता है।
      3. आर्क को गहराई तक खींचना जारी रखें जब तक कि डाउनलाइन और मूरिंग अटैचमेंट हार्डवेयर को एंकर सिस्टम से कनेक्ट नहीं किया जा सकता है। सभी बेड़ियों को माउस करने के लिए तार का उपयोग करें।
      4. अखंडता के लिए सभी मूरिंग घटकों का निरीक्षण करें। सुनिश्चित करें कि बेड़ियां ठीक से बैठी हैं और लंगर मजबूती से जगह पर हैं।
      5. धीरे-धीरे ब्लॉक से तनाव को स्थानांतरित करें और मूरिंग सिस्टम से निपटें। ब्लॉक को हटा दें और हैंडल, वजन और बॉय लाइन।
    5. जहाजों के लिए हथियारों का लगाव
      1. सीडिंग स्थान से आर्म्स को पुनः प्राप्त करें, और आर्म्स के भीतर रहने वाले छोटे मोबाइल अकशेरुकी जीवों के नुकसान को रोकने के लिए 100 μm जाल के साथ पंक्तिबद्ध दूध के टोकरे में रखें। छायांकित, शांत समुद्री जल के टब में आर्क साइटों पर हथियारों को स्थानांतरित करें।
      2. आर्क की मध्य रेखा के पास बड़े त्रिकोणीय उद्घाटनों में से एक के माध्यम से हथियारों को पैंतरेबाज़ी करें जैसे कि आर्म्स संरचना के अंदर है। आर्क फ्रेमवर्क के अंदर लगाए गए सफेद बेसप्लेट में से एक पर बाहों को मजबूती से पकड़ें।
      3. आर्म्स बेसप्लेट के एक खुले कोने के छेद के माध्यम से 1/2 इंच -13, 1.75 इंच लंबा, स्टेनलेस-स्टील हेक्स हेड बोल्ट सुरक्षित करें और सफेद, अंतर्निहित एचडीपीई बेसप्लेट, दूसरी तरफ से फैले बोल्ट से स्टेनलेस-स्टील लॉकनट जोड़ें, और स्नूग तक कस लें। अन्य तीन पक्षों के लिए दोहराएं (चित्रा 2 डी)।
      4. दृढ़ लगाव सुनिश्चित करने के लिए हथियारों को आगे और पीछे धकेलें।
    6. जहाजों के लिए कोरल का लगाव
      1. कोरल प्लेटों को आर्क के बाहरी हिस्से में कोरल प्लेट एचडीपीई बेसप्लेट में चूना पत्थर की टाइल से बांधकर 2 इंच लंबे, 1/4 इंच -20, स्टेनलेस स्टील हेक्स हेड बोल्ट, एक वॉशर और सभी चार कोनों पर एक लॉकनट का उपयोग करके आर्क के बाहरी हिस्से में बांधें।
      2. कोरल प्लेट को सुरक्षित करने के लिए सॉकेट रिंच का उपयोग करके लॉकनट्स को कस लें।

3. कोरल आर्क्स निगरानी और रखरखाव

नोट: घटकों के निर्माण के लिए तकनीकी चित्र सहित विस्तृत निर्माण निर्देश, पूरक फ़ाइल 1 की धारा 7 में प्रदान किए गए हैं।

  1. जहाजों के पानी के वजन को मापना
    1. सबमर्सिबल लोड सेल को एक ब्लॉक में संलग्न करें और मूरिंग लाइन पर तनाव को अस्थायी रूप से तनाव को तनाव गेज सिस्टम में स्थानांतरित करने में उपयोग के लिए पुली सिस्टम से निपटें।
    2. ब्लॉक के आधार को संलग्न करें और आर्क मूरिंग सिस्टम पर एक सुरक्षित स्थान से निपटें, जैसे कि एक मध्यवर्ती बेड़ी बिंदु या सीफ्लोर एंकर। लोड सेल के शीर्ष को आर्क माउंटिंग फ्रेमवर्क (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 33) पर एक सुरक्षित स्थान पर संलग्न करें।
    3. आर्क पर मूरिंग घटकों को हटाने या बदलने के बिना, ब्लॉक के माध्यम से लाइन खींचें और पुली सिस्टम से निपटें ताकि तनाव आर्क मूरिंग सिस्टम से पुली सिस्टम में स्थानांतरित हो जाए, प्रत्येक पुल के साथ लाइन को बंद कर दिया जाए (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 33)।
    4. सुनिश्चित करें कि तनाव गेज को तनाव माप एकत्र करने की अनुमति देने के लिए मूरिंग लाइन पूरी तरह से सुस्त है (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 33)।
    5. धीरे-धीरे ब्लॉक से तनाव को स्थानांतरित करें और पुली सिस्टम को आर्क मूरिंग लाइन पर स्थानांतरित करें, यह सुनिश्चित करने के लिए जांच करें कि बेड़ियों और अन्य मूरिंग घटकों को ठीक से बैठाया और सुरक्षित किया जाए।
    6. दीर्घकालिक डेटा संग्रह के लिए, एक लोड सेल को मूरिंग सिस्टम में "इन-लाइन" घटक के रूप में एकीकृत करें। डेटा पुनर्प्राप्त करने के लिए समय-समय पर डेटालॉगर्स को स्विच आउट करें।
  2. जहाजों का दीर्घकालिक रखरखाव
    1. आर्क मूरिंग सिस्टम का नियमित निरीक्षण करें और आवश्यकतानुसार रखरखाव कार्य करें।
      नोट: एक उदाहरण रखरखाव चेकलिस्ट के लिए पूरक फ़ाइल-चित्रा S18 देखें। द्विवार्षिक रखरखाव की सिफारिश की जाती है।
    2. सुनिश्चित करें कि एंकर अधिकतम होल्डिंग पावर प्रदान करना जारी रख रहे हैं (यानी, सब्सट्रेट से पीछे नहीं हट रहे हैं)।
    3. फाउलिंग जीवों की मूरिंग लाइनों को साफ करें जो लाइनों की अखंडता पर आक्रमण और समझौता कर सकते हैं।
    4. आवश्यकतानुसार अपमानजनक घटकों, जैसे बलिदान एनोड, बेड़ियों और मूरिंग लाइनों को प्रतिस्थापित करें (पूरक फ़ाइल-चित्रा एस 18)।
    5. जैविक द्रव्यमान संचय की भरपाई के लिए मौजूदा मूरिंग बॉयज़ में निश्चित उछाल फ्लोट्स या हवा जोड़कर आवश्यकतानुसार पूरक उछाल जोड़ें।

Representative Results

उपरोक्त विधियां कोरल आर्क सिस्टम के दो डिजाइनों के लिए असेंबली और इंस्टॉलेशन निर्देश प्रदान करती हैं। प्रत्येक डिजाइन के लिए प्रोटोटाइप को सैन डिएगो, यूएसए में इकट्ठा और फील्ड-परीक्षण किया गया था, लंबी अवधि की तैनाती से पहले ड्रैग विशेषताओं का मूल्यांकन करने और ताकत के मॉडलिंग और अनुभवजन्य मूल्यों के आधार पर संरचनात्मक अखंडता को अनुकूलित करने के लिए। यहां प्रस्तुत दोनों आर्क ज्यामिति के चयन और शोधन के लिए महत्वपूर्ण मॉडलिंग प्रयास, जिसमें पवन सुरंग परीक्षण, हाइड्रोडायनामिक सिमुलेशन और प्रोटोटाइप संरचनाओं का उपयोग करके मॉडलिंग मूल्यों के इन-वाटर सत्यापन के परिणाम शामिल हैं, पूरक फ़ाइल 1 के खंड 6 में विस्तार से वर्णित हैं। "शेल" आर्क्स डिजाइन के मॉडलिंग और इन-वाटर परीक्षण के परिणाम यहां दिखाए गए हैं। प्रत्येक डिजाइन की दो संरचनाओं को तब प्यूर्टो रिको और कुराकाओ (चार कुल आर्क संरचनाएं स्थापित) में कैरिबियन फील्ड साइटों पर तैनात किया गया था, और कोरल को संरचनाओं में स्थानांतरित कर दिया गया था। "शेल" आर्क्स डिजाइन और दो सीफ्लोर नियंत्रण साइटों से जुड़े पानी की गुणवत्ता, माइक्रोबियल समुदाय और कोरल सर्वाइवल मैट्रिक्स को प्राकृतिक भर्ती और बीजित आर्म्स के अलावा आर्क संरचनाओं से जुड़े पर्यावरणीय मापदंडों और कोरल स्वास्थ्य में परिवर्तन को चिह्नित करने और निर्धारित करने के लिए 6 महीने तक कई समय बिंदुओं पर एकत्र किया गया था।

कोरल आर्क्स की ड्रैग विशेषताएं
एक संरचना और मूरिंग को डिजाइन करने के लिए कोरल आर्क्स की ड्रैग विशेषताओं को समझना महत्वपूर्ण है जो लक्ष्य वातावरण से बच जाएगा। संरचनात्मक परिप्रेक्ष्य से, हाइड्रोडायनामिक ड्रैग, शुद्ध उछाल के साथ संयोजन में, संरचना के भीतर लोडिंग लगाता है, विशेष रूप से मूरिंग और इसकी एंकरिंग प्रणाली पर। हमने आर्क संरचनाओं की ड्रैग विशेषताओं का अनुमान लगाने के लिए मॉडलिंग और प्रयोगात्मक माप आयोजित किए। आर्क संरचनाओं के "शेल" डिजाइन के लिए इन परीक्षणों के परिणाम नीचे विस्तृत हैं। मॉडलिंग संरचना के अलग-अलग तत्वों के ड्रैग का अनुमान लगाकर, इन्हें सारांशित करके, और फिर परिणाम को समीकरण (1) और समीकरण (2) में दिखाए गए अनुसार एक प्रभावी ड्रैग गुणांक में संयोजित करके किया गया था:

Equation 1(1)

Equation 2(2)

जहां डीकुल डी आई तत्व ड्रैग के योग से अनुमानित संरचना का कुल ड्रैग है, सीडी समग्र संरचना ड्रैग गुणांक है, द्रव घनत्व है, यू तरल पदार्थ के सापेक्ष वस्तु की प्रवाह गति है, और ए संरचना का ललाट क्षेत्र है। इन गणनाओं में, तत्वों को सभी सिलेंडर माना जाता था, जिसमें जहाज संरचना की सीधी ज्यामिति द्वारा निर्धारित प्रवाह के लिए उनका अभिविन्यास होता था। मॉडलिंग उसी प्रोटोटाइप "शेल" सिस्टम (एक 2 वी जियोडेसिक क्षेत्र) के लिए किया गया था जिसका उपयोग अंतिम क्षेत्र प्रणालियों के निर्माण से पहले टो परीक्षण (नीचे वर्णित) के लिए किया गया था। प्रोटोटाइप का कुल ललाट क्षेत्र लगभग 2.10 मीटर2 था, और मॉडलिंग परिणामों ने लगभग 0.12 की पूरी संरचना के लिए एक प्रभावी ड्रैग गुणांक का संकेत दिया। वेग के कार्य के रूप में संरचना के मॉडल-अनुमानित ड्रैग को चित्रा 4 में दिखाया गया है।

विभिन्न प्रवाह वेगों के तहत अनुभव किए जाने वाले संरचना के ड्रैग बल के प्रयोगात्मक अनुमान एक पोत के पीछे आर्क संरचना को टोइंग लाइन के साथ एक लोड सेल के साथ जोड़कर प्राप्त किए गए थे और एक झुकाव सेंसर था ताकि ऊर्ध्वाधर अक्ष के सापेक्ष आर्क के अभिविन्यास में परिवर्तन को रिकॉर्ड किया जा सके। टोइंग से पहले, संरचना का इन-वाटर वजन निर्धारित किया गया था, और लगभग 200 किलोग्राम (सिस्टम के लिए एक प्रारंभिक लक्ष्य) की शुद्ध उछाल का अनुकरण करने के लिए संरचना में पर्याप्त अतिरिक्त वजन जोड़ा गया था। टो केबल में तनाव और आर्क के झुकाव कोण के आधार पर, प्रत्येक गति पर ड्रैग (डी टो)समीकरण (3) का उपयोग करके निर्धारित किया गया था:

Equation 3(3)

जहां टी लोड सेल से मापा गया तनाव है, और ऊर्ध्वाधर अक्ष के सापेक्ष झुकाव कोण है। परिणामी ड्रैग बनाम गति संबंध चित्रा 4 में दिखाया गया है। एक सबसे अच्छा फिट ड्रैग वक्र (फॉर्म डीटो α यू2; चित्रा 4 देखें), फ्रंटल क्षेत्र और पानी के घनत्व के अनुमानों के साथ संयुक्त, तब 0.13 के अनुभवजन्य ड्रैग गुणांक को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया गया था।

टो परीक्षण (और मॉडलिंग के लिए उपयोग की जाने वाली सीमा) के दौरान रेनॉल्ड्स संख्या 105-10 6 की सीमा में थी, आमतौर पर अशांत प्रवाह व्यवस्था में। इस रेनॉल्ड्स संख्या सीमा में एक गोले के लिए ड्रैग गुणांक के विशिष्ट मान 0.2 और 0.4 के बीच हैं। तुलनात्मक उद्देश्यों के लिए, 0.3 के ड्रैग गुणांक के साथ एक गोले के लिए ड्रैग वक्र का एक प्लॉट चित्रा 4 में दिखाया गया है। इस प्रकार, ड्रैग गुणांक के मॉडलिंग और प्रयोगात्मक अनुमान एक गोले की तुलना में दो से तीन गुना छोटे के क्रम में हैं, जो संरचना के अधिक खुले चरित्र के अनुरूप है।

इन मॉडलिंग परिणामों को मान्य करने के लिए, हमने प्रवाह के लिए दो "शेल" आर्क संरचनाओं की प्रतिक्रिया के क्षेत्र माप भी किए। इसे प्राप्त करने के लिए, एक ही लोड सेल को अस्थायी रूप से आर्क मुख्य मूरिंग लाइन के अनुरूप स्थापित किया गया था, आर्क पर एक झुकाव सेंसर स्थापित किया गया था, और पानी की गति की एक साथ निगरानी करने के लिए साइट पर एक वर्तमान मीटर स्थापित किया गया था। तनाव के उछाल और ड्रैग घटकों की गणना तब झुकाव कोण और लोड सेल माप (चित्रा 5) से की गई थी। माप अवधि के दौरान वर्तमान गति लगभग 20 सेमी / सेकंड पर अपेक्षाकृत स्थिर थी, और डेटा सेट अपेक्षाकृत छोटा था; इसलिए, डेटा को अवधि में औसत किया गया था और मॉडलिंग और प्रयोगात्मक टोइंग अनुमानों के लिए फील्ड ड्रैग और वेग प्रतिक्रिया की तुलना करने के लिए उपयोग किया गया था। इन परिणामों से पता चलता है कि तैनाती स्थल पर अपेक्षित परिस्थितियों में (एक विशिष्ट तूफान की घटना के दौरान प्रवाह की गति 1.3 मीटर / सेकंड तक), सिस्टम पर ड्रैग फोर्स 300 किलोग्राम से कम होने की उम्मीद है।

प्यूर्टो रिको के विक्स में दोनों "शेल" संरचनाएं सितंबर 2022 में श्रेणी 1 तूफान फियोना से सीधे टकराने से बच गईं, जिसमें संरचनाओं, मूरिंग या एंकरिंग सिस्टम को कोई स्पष्ट नुकसान नहीं हुआ, जो डिजाइन का समर्थन करने वाले एक सीटू परीक्षण प्रदान करता है। पास के एक बॉय (कैरिकोस) ने तैनाती स्थल पर 10 मीटर की गहराई पर 1.05 मीटर / सेकंड की वर्तमान गति दर्ज की, जो मूरिंग सिस्टम पर लगभग 160 किलोग्राम के ड्रैग फोर्स के अनुरूप थी। सिस्टम को 1,600 किलोग्राम बल (लंगर क्षमता और घटक तोड़ने की ताकत को देखते हुए) का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया था और इसलिए, परिवेश या विशिष्ट तूफान की स्थिति में विफल होने की उम्मीद नहीं है।

कोरल आर्क्स के लिए नेट उछाल निगरानी
आर्क संरचनाओं की ड्रैग विशेषताओं को मान्य करने के लिए वर्णित एक ही दृष्टिकोण का उपयोग आर्क्स की शुद्ध उछाल की निगरानी के लिए एक विधि विकसित करने के लिए भी किया गया था। जब तक आर्क की भौतिक संरचना स्थिर रहती है, तब तक शुद्ध उछाल समग्र सामुदायिक कैल्सीफिकेशन की निगरानी के लिए एक मोटा प्रॉक्सी प्रदान करता है और इस प्रकार, कोरल विकास, साथ ही यह निर्धारित करने के लिए एक रखरखाव मीट्रिक है कि क्या सिस्टम में समय के साथ जैविक विकास की भरपाई के लिए पर्याप्त सकारात्मक उछाल है। मूरिंग तनाव के उछाल घटक (बी) की गणना समीकरण (4) में तनाव गेज और झुकाव सेंसर डेटा का उपयोग करके की गई थी:

Equation 4(4)

जहां टी लोड सेल से मापा गया तनाव है, और झुकाव कोण है। शुद्ध उछाल की परिणामी समय श्रृंखला चित्रा 5 में दिखाई गई है। फील्ड मॉनिटरिंग घटनाओं के दौरान मौजूद अपेक्षाकृत स्थिर वर्तमान परिस्थितियों के तहत, हमने पाया कि प्यूर्टो रिको के वीक्स में तैनात दो "शेल" आर्क संरचनाओं में 82.7 किलोग्राम ± 1.0 किलोग्राम (आर्क 1) और 83.0 किलोग्राम ± 0.9 किलोग्राम (आर्क 2) के समान शुद्ध उछाल थे, जब निगरानी अवधि (एक मानक विचलन के ±) में औसत था। परिणाम बताते हैं कि पानी के प्रवाह की अपेक्षाकृत स्थिर अवधि के दौरान अल्पकालिक निगरानी का उपयोग क्षेत्र में शुद्ध उछाल को ~ 1 किलोग्राम के भीतर निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है, जो बायोमास में परिवर्तन की निगरानी के लिए लंबी अवधि में उपयोगी साबित होना चाहिए।

पानी की गुणवत्ता और माइक्रोबियल समुदाय की गतिशीलता
पानी की गुणवत्ता और पानी के स्तंभ से जुड़े माइक्रोबियल समुदायों से जुड़े मैट्रिक्स को दो मिडवाटर "शेल" आर्क्स पर मापा गया था, जो 25 फीट की गहराई पर आर्क के शीर्ष के साथ 55 फीट पानी में लंगर डाले हुए थे, जो इस्ला वीक्स, प्यूर्टो रिको (चित्रा 6 सी) के अपतटीय थे। पानी की गुणवत्ता मैट्रिक्स, माइक्रोबियल और वायरल बहुतायत, और दो आर्क से औसत माइक्रोब आकार की तुलना पास के दो समुद्र तल "नियंत्रण" साइटों से समान मैट्रिक्स से की गई थी, जो 25 फीट की गहराई पर भी थे लेकिन किनारे के बहुत करीब थे (चित्रा 6 डी)। दिखाए गए माप ों को स्थानांतरित कोरल (नवंबर 2021) के प्रारंभिक बैच के साथ आर्क्स की स्थापना के तुरंत बाद एकत्र किया गया था और 6 महीने बाद कोरल और बीज वाले आर्म्स के दूसरे बैच को आर्क्स (मई 2022) में स्थानांतरित करने के बाद एकत्र किया गया था; फिर उन्हें तुलना के लिए दोनों साइटों (आर्क और नियंत्रण साइटों) में औसत किया गया। चूंकि सीड आर्म्स को तैनाती के 6 महीने बाद आर्क्स में स्थानांतरित कर दिया गया था, पहले 6 महीने की अवधि के दौरान संरचनाओं पर जैविक समुदायों का संचय बायोफॉलिंग और प्राकृतिक भर्ती से जुड़ा था।

आर्क्स पर्यावरण ने उच्च औसत दिन की प्रकाश तीव्रता (चित्रा 6 ए), उच्च औसत प्रवाह गति (चित्रा 6 सी), कम घुलित कार्बनिक कार्बन सांद्रता (चित्रा 6 एफ), और बेन्टिक नियंत्रण साइटों की तुलना में घुलित ऑक्सीजन सांद्रता (चित्रा 6 जी) में कम डाइल उतार-चढ़ाव का प्रदर्शन किया। आर्क्स ने नियंत्रण स्थलों (चित्रा 7 ए) की तुलना में उच्च वायरस-टू-माइक्रोब अनुपात वाले माइक्रोबियल समुदायों को भी प्रदर्शित किया, जो मुक्त वायरस की उच्च बहुतायत (चित्रा 7 सी) और मध्य जल अर्क वातावरण में रोगाणुओं की कम बहुतायत (चित्रा 7 बी) से प्रेरित है। आर्क्स पर माइक्रोबियल समुदाय औसतन, समुद्र तल साइटों पर माइक्रोबियल समुदायों की तुलना में शारीरिक रूप से छोटी कोशिकाओं से बने थे (चित्रा 7 डी)। आर्क और नियंत्रण स्थलों के बीच तापमान में अंतर महत्वपूर्ण नहीं थे (चित्रा 6 ई)। उपरोक्त सभी रुझान नियंत्रण स्थलों की तुलना में आर्क पर बेहतर पानी की गुणवत्ता और स्वस्थ माइक्रोबियल समुदायों के अनुरूप हैं। ये स्थितियां तैनाती के शुरुआती 6 महीनों के दौरान बनी रहीं, जिसके दौरान कोरल न्यूबिन्स के स्थानांतरण और पानी के स्तंभ से प्राकृतिक भर्ती दोनों के माध्यम से आर्क्स पर एक नवजात जैविक समुदाय विकसित हुआ और उत्तराधिकार परिवर्तनों का अनुभव किया, साथ ही साथ महीने 6 में संरचनाओं पर बीज वाले आर्म्स को जोड़ने के माध्यम से।

कोरल अस्तित्व
आठ प्रजातियों और विभिन्न आकृति विज्ञान वाले कोरल के एक समूह को आर्क्स और बेंटिक नियंत्रण स्थलों पर वितरित किया गया था, दोनों आर्क्स (महीने 0) की स्थापना के बाद और महीने 6 में बीज वाले आर्म्स को जोड़ने के बाद। कोरल की प्रत्येक प्रजाति की मूल मूल कॉलोनियों को न्यूबिन्स (किसी दिए गए आयाम में 2-8 सेमी) में विभाजित किया गया था और चूना पत्थर कोरल प्लेटों (प्रति 20 सेमी2 प्लेट में चार से पांच नुब्बिन) से जुड़ा हुआ था, जिन्हें आर्क और नियंत्रण साइटों दोनों पर समान रूप से वितरित किया गया था, यह सुनिश्चित करते हुए कि एक ही प्रजाति और जीनोटाइप दोनों मिडवाटर आर्क साइटों और नियंत्रण स्थलों पर प्रतिनिधित्व किया गया था। इन स्थानांतरित कोरल के अस्तित्व का मूल्यांकन आर्क और नियंत्रण स्थलों पर हर 3 महीने में किया गया था। कोरल के पहले समूह के स्थानांतरण के नौ महीने बाद, नियंत्रण स्थलों (42%, चित्रा 8) की तुलना में आर्क (80%, चित्रा 8) पर अधिक कोरल अभी भी जीवित थे।

Figure 1
चित्र 1: दो पूरी तरह से स्थापित कोरल आर्क संरचनाओं के संरचनात्मक घटकों को दिखाने वाला आरेख। बाएं, "शेल" और "टू-प्लेटफॉर्म" (दाएं) कोरल आर्क संरचनाओं को दिखाया गया है, साथ में सकारात्मक उछाल प्रदान करने के लिए दो तरीके और एंकरिंग के लिए दो तरीके हैं। संक्षिप्त नाम: ARMS = स्वायत्त रीफ निगरानी संरचनाएं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्र 2: आर्म्स इकाइयों का डिजाइन, तैनाती और हस्तांतरण। (ए-डी) पीवीसी आर्म्स और (ई-एच) चूना पत्थर आर्म्स समुद्र तल सीडिंग साइटों से कोरल आर्क्स तक। (ए) माइकल बेरुमेन को फोटो क्रेडिट। (बी) डेविड लिट्सचेगर को फोटो क्रेडिट। संक्षिप्तीकरण: पीवीसी = पॉलीविनाइल क्लोराइड; ARMS = स्वायत्त रीफ निगरानी संरचनाएं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्र 3: कोरल आर्क्स के परिनियोजन चरणों का प्रतिनिधित्व करने वाली छवियां, जिसमें साइट पर परिवहन और पूर्ण स्थापना शामिल है। (A-C) शेल प्रकार और (D-F) दो-प्लेटफ़ॉर्म प्रकार सिस्टम। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: मॉडलिंग, प्रयोगात्मक टो परीक्षण और एक ही अनुमानित पैमाने के गोले के ड्रैग के सापेक्ष क्षेत्र सत्यापन के आधार पर "शेल" आर्क संरचनाओं की ड्रैग विशेषताएं। "एआरके 1" और "एआरके 2" समान "शेल" आर्क संरचनाएं हैं जो वीक्स, प्यूर्टो रिको में एक ही साइट पर स्थापित हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: वीक्स, प्यूर्टो रिको में दो "शेल" आर्क के लिए मापा शुद्ध उछाल मान। दिखाया गया है कि "शेल" आर्क 1 (नीला) और "शेल" आर्क 2 (हरा) के लिए मूरिंग लाइन (बाएं अक्ष, गहरे रंग) पर पानी का वेग (दाएं अक्ष, मध्यम रंग), शुद्ध उछाल (बाएं अक्ष, हल्के रंग) पर गणना की गई ड्रैग / तनाव है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 6
चित्र 6: विएक्स, प्यूर्टो रिको में "शेल" आर्क और सीफ्लोर नियंत्रण स्थलों से जुड़े जल गुणवत्ता मैट्रिक्स, स्थापना के तुरंत बाद और 6 महीने बाद। (A) दिन की प्रकाश तीव्रता, (B) वर्तमान गति, (C, D) स्थापना के 6 महीने बाद ली गई तस्वीरें, (E) तापमान, (F) विघटित कार्बनिक कार्बन, (G) 6 महीने में आर्क बनाम नियंत्रण साइटों में घुलित ऑक्सीजन के स्तर में परिवर्तन। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 7
चित्र 7: विक्स, प्यूर्टो रिको में "शेल" आर्क्स और सीफ्लोर नियंत्रण साइटों पर पानी के स्तंभ से जुड़े माइक्रोबियल समुदायों से जुड़े मैट्रिक्स स्थापना के तुरंत बाद और 6 महीने बाद। (ए) वायरस-टू-माइक्रोब अनुपात, (बी) बैक्टीरियल सेल बहुतायत, (सी) मुक्त वायरस बहुतायत, और (डी) औसत जीवाणु कोशिका आकार। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 8
चित्र 8: स्थानांतरण के बाद पहले 9 महीनों के दौरान विक्स, प्यूर्टो रिको में "शेल" आर्क और सीफ्लोर नियंत्रण स्थलों पर जीवित कोरल का अनुपात। छवियां स्थानांतरण (बाएं) के तुरंत बाद और स्थानांतरण (दाएं) के 6 महीने बाद आर्क (ऊपर) और बेंटिक नियंत्रण साइटों (नीचे) पर एकल कोरल प्लेट की स्थिति का प्रतिनिधित्व करती हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

तालिका 1: हथियार निर्माण और डिजाइन विचार। संक्षिप्तीकरण: ARMS = स्वायत्त रीफ निगरानी संरचनाएं; पीवीसी = पॉलीविनाइल क्लोराइड। कृपया इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

तालिका 2: कोरल आर्क डिजाइन विचार। संक्षिप्तीकरण: पीवीसी = पॉलीविनाइल क्लोराइड; ARMS = स्वायत्त रीफ निगरानी संरचनाएं; एचडीपीई = उच्च घनत्व पॉलीथीन। कृपया इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

पूरक फ़ाइल. कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें. 

Discussion

ऊपर प्रस्तुत प्रतिनिधि परिणामों से पता चलता है कि कोरल आर्क स्थिर, स्वस्थाने अनुसंधान प्लेटफार्मों पर रीफ समुदायों को इकट्ठा करने के लिए एक निवास स्थान और बेहतर जल गुणवत्ता की स्थिति प्रदान करते हैं। एक ही गहराई पर आर्क और सीफ्लोर नियंत्रण साइटों ने लगातार अलग-अलग जल गुणवत्ता प्रोफाइल प्रदर्शित किए। उच्च औसत वर्तमान गति और तट से आगे की दूरी ने आर्क साइटों (चित्रा 6 बी) पर मध्य जल वातावरण में अवसादन और मैलापन को कम कर दिया, संभवतः आर्क्स पर कम मापा घुलित कार्बनिक कार्बन सांद्रता में योगदान दिया (चित्रा 6 एफ)। इसके अलावा, पानी की स्पष्टता में इन सुधारों के परिणामस्वरूप नियंत्रण स्थलों के सापेक्ष आर्क पर दिन के प्रकाश तीव्रता में वृद्धि हुई (चित्रा 6 ए)। घुलित ऑक्सीजन में कम डाइल उतार-चढ़ाव बेंथोस की तुलना में आर्क पर कोरल के लिए बेहतर ऑक्सीजन उपलब्धता का संकेत देता है, खासकर रात में (चित्रा 6 जी)। ये मैट्रिक्स सभी पिछले काम में कोरल उत्तरजीविता42, विकास43,44,45, और तनाव46,47 से वसूली में सुधार के साथ जुड़े हुए हैं और बेंटिक नियंत्रण साइटों की तुलना में आर्क में स्थानांतरित कोरल के जीवित रहने के परिणामों में वृद्धि से जुड़े हो सकते हैं (चित्रा 8)। ). तथ्य यह है कि बायोफॉलिंग के माध्यम से पर्याप्त बायोमास के संचय के बाद भी ये स्थितियां बनी रहती हैं, यह इंगित करता है कि प्राकृतिक भर्ती प्रक्रियाएं मध्य जल वातावरण की बेहतर जल गुणवत्ता विशेषताओं को कम नहीं करती हैं। आर्क्स को बेंटिक नियंत्रण स्थलों से 3 किमी दूर तैनात किया गया था और संभवतः स्थलीय रूप से व्युत्पन्न तलछट, पोषक तत्वों और संभवतः मछली पकड़ने के दबाव के इनपुट में कमी से लाभान्वित हुए थे जो निकटवर्ती साइटों को चुनौती देते हैं। स्वच्छ पानी और कम मानव प्रभाव वाले क्षेत्रों (जैसे अपतटीय) में आर्क ्स को बैठाना मेसोकॉस्म-स्तर के प्रयोगों के लिए रीफ जैव विविधता का प्रचार करने के लिए भारी प्रभावित तटीय क्षेत्रों की तुलना में बेहतर सेटिंग प्रदान कर सकता है।

प्रारंभिक निष्कर्षों ने यह भी सुझाव दिया कि मिडवाटर आर्क्स ने कम माइक्रोबियलाइजेशन का अनुभव किया, एक केंद्रीय रीफ प्रक्रिया जो बेंटिक रीफआवास4,48 के क्षरण से जुड़ी है। उच्च पोषक तत्व इनपुट और ओवरफिशिंग को रीफ-वाइड ट्रॉफिक फीडबैक लूप के चालकों के रूप में पहचाना गया है जिसमें ऊर्जावान रूप से अस्थिर माइक्रोबियल समुदायों का प्रसार होता है, जिसके परिणामस्वरूप चयापचय रूप से उपलब्ध ऑक्सीजन का श्वसन ड्रॉडाउन होता है और बेंथोस 6,49,50,51 पर कोरल रोगजनकों की घटनाओं में वृद्धि होती है। . माइक्रोबियल रीफ्स पर मुक्त वायरस की कम बहुतायत, जो माइक्रोबियल समुदाय के विकास पर प्राथमिक लिटिक नियंत्रण के रूप में काम करती है, ट्रॉफिक संरचना में टूटने का संकेत देती है जो आगे माइक्रोबियल विस्तारका पक्ष लेती है। आर्क पर पानी के स्तंभ से जुड़े रोगाणु समुद्र तल साइटों की तुलना में कम प्रचुर मात्रा में (चित्रा 7 बी) और शारीरिक रूप से छोटे (चित्रा 7 डी) थे। आर्क्स ने उच्च वायरस-टू-माइक्रोब अनुपात (चित्रा 7 ए), मुक्त वायरस की बहुतायत (चित्रा 7 सी), और घुलित ऑक्सीजन उपलब्धता भी प्रदर्शित की, विशेष रूप से रात में (चित्रा 6 जी)। एक साथ लिया गया, इन निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि मध्य जल वातावरण ने समुद्र तल साइटों के सापेक्ष माइक्रोबियलाइजेशन के लिए कम क्षमता प्रदर्शित की। आर्क, मेसोकोएसएमएस के रूप में, जिस पर पर्यावरणीय स्थितियों को पानी के स्तंभ में ऊर्ध्वाधर समायोजन द्वारा बदला जा सकता है, रीफ क्षरण के माइक्रोबियल और आणविक तंत्र को कम करने और आगे तलाशने का अवसर प्रदान करता है।

यहां प्रस्तुत कोरल आर्क्स के डिजाइन के लिए दो अलग-अलग आवृत्तियों के जियोडेसिक क्षेत्रों का चयन किया गया था (चित्रा 1)। जियोडेसिक आवृत्ति (1वी, 2वी, 3वी) एक जियोडेसिक गोले में दोहराए जाने वाले उप-तत्वों की संख्या को इंगित करता है, जिसमें त्रिकोणीय उप-तत्वों की उच्च संख्या के अनुरूप उच्च आवृत्तियों होती हैं। संरचनात्मक परिप्रेक्ष्य से, जियोडेसिक पॉलीहेड्रा पूरे संरचना में यांत्रिक तनाव वितरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप उनके आकार53,54 के लिए एक उच्च जन्मजात शक्ति होती है। ये विशेषताएं उच्च स्थायित्व और दीर्घायु प्रदान करती हैं लेकिन उच्च हाइड्रोडायनामिक ड्रैग की कीमत पर आती हैं, जिसके परिणामस्वरूप मूरिंग सिस्टम पर उच्च लोडिंग हो सकती है। एक आवास परिप्रेक्ष्य से, एक आर्क सिस्टम द्वारा उत्पन्न ड्रैग संरचना के भीतर गति के प्रसार का एक संकेतक का प्रतिनिधित्व करता है और इस प्रकार, जिस डिग्री तक आंतरिक परिवेश प्रवाह कम हो जाता है। मॉडलिंग और प्रयोगात्मक रूप से मान्य परिणाम संरचनाओं के अंदर अशांत प्रवाह की पीढ़ी के कारण आसपास के प्रवाह क्षेत्र के सापेक्ष "शेल" आर्क के अंदर प्रवाह की गति में 40% -70% की कमी का संकेत देते हैं (पूरक फ़ाइल 1 का खंड 6 देखें)। जबकि आंतरिक प्रवाह में कमी का इष्टतम स्तर स्पष्ट नहीं है (और जियोडेसिक आवृत्ति के साथ भिन्न होता है), संरचना के भीतर कम प्रवाह के क्षेत्रआला आवास 55,56 बनाने, पोषक तत्वों को पुन: खनिज बनाने57,58, और लार्वा 59,60 के प्रतिधारण और निपटान को बढ़ावा देने के लिए महत्वपूर्ण हैं। . सामान्य तौर पर, बड़ी और उच्च आवृत्ति जियोडेसिक संरचनाओं, विशेष रूप से अधिक उजागर स्थापना स्थलों पर, उच्च होल्डिंग पावर और संरचनात्मक डिजाइन में शामिल अधिक अतिरेक के साथ एंकरिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है।

"शेल" आर्क मूरिंग सिस्टम पर तनाव के ड्रैग घटक के क्षेत्र-आधारित माप के परिणाम मॉडलिंग और प्रयोगात्मक टोइंग अनुमानों (चित्रा 4) से उत्पन्न उन परिणामों से निकटता से मेल खाते थे और अपेक्षित डिजाइन सीमाओं के भीतर अच्छी तरह से थे। इन परिणामों से संकेत मिलता है कि हाइड्रोडायनामिक मॉडल की धारणाएं मान्य हैं और मॉडल पृष्ठभूमि वर्तमान सीमाओं पर ड्रैग फोर्स की भविष्यवाणी कर सकता है। हालांकि, जबकि मॉडलिंग और प्रयोगात्मक डेटा में विचलन छोटे थे, परीक्षण अवधि के दौरान प्रवाह की सीमा, जो साइट पर परिवेश, गैर-तूफान प्रवाह गति के विशिष्ट थे, ने पूर्ण मॉडलिंग स्पेक्ट्रम पर कठोर सत्यापन को सक्षम नहीं किया। कोरल आर्क्स सिस्टम की डिजाइन आवश्यकताओं की भविष्यवाणी करने में, मॉडलिंग प्रयासों को संरचनाओं और मूरिंग सिस्टम को डिजाइन करने के लिए नियोजित तैनाती स्थलों पर तूफान आवृत्ति और जोखिम पर जानकारी के साथ जोड़ा जाना चाहिए जो प्रत्याशित हाइड्रोडायनामिक बलों से बच सकते हैं। यहां प्रस्तुत मॉडलिंग कार्य का उपयोग मूरिंग और एंकरिंग सिस्टम पर ड्रैग गुणांक और अधिकतम अपेक्षित बल प्रदान करके न्यूनतम इनपुट (तैनाती साइट पर वांछित आर्क आकार, आवृत्ति और औसत वर्तमान गति) के साथ अन्य साइटों पर आर्क सिस्टम को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है।

आर्क और आर्म्स सिस्टम मॉड्यूलर हैं और यहां वर्णित लोगों की तुलना में विभिन्न पैमानों पर और वैकल्पिक सामग्रियों के साथ बनाया जा सकता है। यद्यपि उनकी अंतिम दीर्घायु अभी तक निर्धारित नहीं की गई है, कोरल आर्क्स को लगभग 10 साल के जीवन चक्र के लिए डिज़ाइन किया गया था। आर्क्स और आर्म्स की भौतिक संरचना संरचनाओं की दीर्घायु, सिस्टम के वजन को प्रभावित करती है, और इसलिए, वजन को ऑफसेट करने के लिए आवश्यक उछाल और शुरुआती फाउलिंग समुदायों की प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकती है (पूरक फ़ाइल 1-चित्रा एस 7)। उदाहरण के लिए, चूना पत्थर एआरएमएस पर जैविक उपनिवेशीकरण के लिए एक अधिक प्राकृतिक सब्सट्रेट प्रदान करता है और अधिकांश कार्बोनेट रीफ द्वीपों पर आसानी से और सस्ते में सोर्स किया जाता है, लेकिन यह पीवीसी और फाइबरग्लास जैसी अन्य सामग्रियों की तुलना में अधिक नाजुक और भारी है। इन कारकों को आर्म्स, आर्क्स और मूरिंग सिस्टम को डिजाइन करने के लिए साइट-विशिष्ट विशेषताओं के खिलाफ माना जाना चाहिए जो वांछित परियोजना परिणामों को सर्वोत्तम रूप से संबोधित करते हैं।

कोरल आर्क्स के लिए तैनाती स्थलों को भी इच्छित परियोजना लक्ष्यों (यानी, अनुसंधान, शमन या बहाली) के आधार पर चुना जाना चाहिए। साइट चयन के लिए विचार करने वाले कारकों में सामग्री तक पहुंच, रीफ स्थिति या स्थिति, सामुदायिक निवेश / भागीदारी, संसाधन सीमा, संस्थागत समर्थन और परमिट आवश्यकताएं शामिल हैं। कोरल आर्क उन साइटों पर विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के अवसर प्रदान कर सकते हैं जिनमें (1) जीवित प्रवाल भित्तियां होती हैं जो अपेक्षाकृत खराब स्थिति में हैं और कोरल भर्ती, कोरल कवर, तटीय संरक्षण या मानव खाद्य संसाधनों को बढ़ाने के लिए बहाली गतिविधियों से लाभान्वित होंगी; (2) कोरल के स्थानांतरण को किसी अन्य स्थान पर स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, जो हो सकता है, उदाहरण के लिए, जब हटाने के लिए निर्धारित मलबे की वस्तुओं से जीवित कोरल को स्थानांतरित करने के लिए कानूनी आवश्यकताएं होती हैं (इन साइटों पर, कोरल आर्क्स का उपयोग मौजूदा बहाली और स्थानांतरण परिणामों में सुधार के प्रयासों के सहयोग से या समर्थन में किया जा सकता है); (3) स्थानीय प्रयासों की सफलता में सुधार के लिए कोरल आर्क्स का उपयोग करके नवीन संरक्षण और बहाली प्रौद्योगिकियों में अनुसंधान की आवश्यकता; या (4) पर्याप्त रूप से अलग स्थानीय स्थितियां हैं (यानी, मानवजनित प्रभाव का विभिन्न परिमाण), जिसका अर्थ है कि मानकीकृत मेसोकोएसएमएस रीफ प्रक्रियाओं और हस्तक्षेपों के बारे में सार्थक तुलना कर सकते हैं। कोरल आर्क्स पारिस्थितिकी तंत्र के पहलुओं जैसे जैविक विकास, विविधता और जल रसायन विज्ञान की निगरानी के लिए विशिष्ट दृष्टिकोण परियोजना लक्ष्यों और साइट-विशिष्ट चर के आधार पर परियोजनाओं के बीच भिन्न होंगे। आज तक आयोजित कोरल आर्क्स की वैज्ञानिक निगरानी के लिए एक प्रतिनिधि रूपरेखा पूरक फ़ाइल 1 की धारा 5 में प्रदान की गई है।

कोरल आर्क संरचनाओं का डिजाइन लगभग किसी भी प्रजाति, आकार और उम्र के कोरल को समायोजित कर सकता है और एक परेशान रीफ बेंथोस पर उन लोगों के सापेक्ष बेहतर स्थिति प्रदान करनी चाहिए। किसी दिए गए सिस्टम पर देखी गई वृद्धि और कैल्सीफिकेशन दरों के आधार पर, जैविक विकास की भरपाई करने और डूबने के जोखिम को कम करने के लिए आर्क संरचनाओं में सकारात्मक उछाल की आवश्यकता हो सकती है। सकारात्मक रूप से उत्प्लावन मध्यजल संरचनाओं को तनाव / संपीड़न लोड सेल, या तनाव गेज का उपयोग करके तौला जा सकता है, यह निर्धारित करने के लिए कि समुदाय का इन-वाटर वजन बढ़ रहा है (चित्रा 5)। लोड सेल का उपयोग करके आवधिक या दीर्घकालिक माप समुदाय-स्तरीय विकास / कैल्सीफिकेशन के मीट्रिक उत्पन्न करने के लिए अन्य बेहतर-रिज़ॉल्यूशन कोरल ग्रोथ मैट्रिक्स को पूरक कर सकते हैं और यह निर्धारित करने के लिए नियमित रखरखाव कार्य के रूप में शामिल किए गए हैं कि क्या सिस्टम में समय के साथ इस जैविक विकास की भरपाई के लिए पर्याप्त सकारात्मक उछाल है। इस मामले में कि एक स्थापित आर्क की अब निगरानी या रखरखाव नहीं किया जा सकता है, इसे स्थानांतरित किया जा सकता है और / या उछाल को हटाया जा सकता है ताकि जहाज को बेंथोस से मजबूती से जोड़ा जा सके।

यहां वर्णित विधियां शोधकर्ताओं को मिडवाटर रीफ समुदायों को इकट्ठा करने के लिए एक बहुमुखी टूलकिट प्रदान करती हैं जिन्हें बेहतर पानी की गुणवत्ता वाले स्थानों पर रखा जा सकता है। आर्क संरचनाओं की गहराई या स्थान को बदलकर, पानी की गुणवत्ता के मापदंडों में परिवर्तन को प्रयोगात्मक रूप से रीफ समुदाय संरचना और उत्तराधिकार प्रक्षेपपथ में परिवर्तन से जोड़ा जा सकता है। यह डिजाइन सुविधा शोधकर्ताओं को कोरल रीफ मेसोकोएसएमएस को इकट्ठा करने और अध्ययन करने के लिए मध्य जल वातावरण में प्रचुर मात्रा में और अप्रयुक्त स्थान का फायदा उठाने की अनुमति देती है। गूढ़ जैव विविधता को स्थानांतरित करने और मोबाइल चराई अकशेरुकी जीवों की प्राकृतिक भर्ती को "बढ़ावा" देने के लिए बीजित आर्म्स का उपयोग अल्गल बायोफॉलिंग को कम करने के लिए एक कार्यात्मक समाधान प्रदान करता है और इस प्रकार, कोरल के लिए बेंटिक प्रतिस्पर्धा। इस प्रणाली के घटकों के रूप में स्थापित और मानकीकृत नमूना संरचनाओं का उपयोग करना आर्क पर गूढ़ समुदायों की दीर्घकालिक निगरानी को सक्षम करके और वैश्विक जैव विविधता जनगणना उपकरण के रूप में एआरएमएस का उपयोग करके उत्पन्न डेटासेट की तुलना करके अतिरिक्त मूल्य प्रदान करता है।

कोरल आर्क कोरल और अकशेरुकी बायोमास के प्रचार के लिए एक अधिक समग्र, एकीकृत और स्व-विनियमन मंच के रूप में काम कर सकते हैं, जिन्हें तब पास के अवक्रमित भित्तियों में लगाया जा सकता है और कोरल को बेहतर जल गुणवत्ता की स्थिति में बढ़ने और प्रजनन करने के लिए एक सुरक्षित आश्रय प्रदान कर सकता है। जैसा कि वर्तमान में प्यूर्टो रिको में प्रदर्शित किया जा रहा है, आर्क मलबे की वस्तुओं या अवक्रमित क्षेत्रों से कोरल और रीफ जैव विविधता के स्थानांतरण से जुड़ी शमन परियोजनाओं के लिए बेहतर उत्तरजीविता परिणाम दे सकता है। मछली की आबादी के लिए आवासों को बदलने, नवीन संरक्षण रणनीतियों का परीक्षण करने और देशी रीफ जैव विविधता को संरक्षित करने के लिए एक विधि के रूप में आर्क की दीर्घकालिक परियोजनाओं में प्रासंगिकता है। इस प्रक्रिया में, आर्क रीफ असेंबली और पारिस्थितिक उत्तराधिकार के सीटू अध्ययन करने के लिए बहुमुखी उपकरण प्रदान करते हैं और रीफ कनेक्टिविटी में नई अंतर्दृष्टि उत्पन्न कर सकते हैं।

Disclosures

लेखकों के पास कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हित या हितों के अन्य टकराव नहीं हैं।

Acknowledgments

हम इस परियोजना के लिए संसाधन, समर्थन और अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए कुराकाओ में मार्क वर्मेज, क्रिस्टन मार्हेवर और कारमाबीआई रिसर्च फाउंडेशन को धन्यवाद देते हैं। हम वीइक्स में कोरल आर्क्स को स्थापित करने, बनाए रखने और निगरानी करने में उनके पर्याप्त तार्किक और तकनीकी समर्थन के लिए एनएवीएफएसी अटलांटिक वीक्स बहाली कार्यक्रम और जैकब्स इंजीनियरिंग टीम को धन्यवाद देते हैं। हम माइक अंघेरा, टोनी लुक, सिंथिया सिल्वेरा, नताशा वरोना, आंद्रेस सांचेज-क्विंटो, लार्स टेर हॉर्स्ट और बेन डार्बी के भी क्षेत्र में उनकी मदद और रचनात्मक इनपुट के लिए आभारी हैं। इस शोध को गॉर्डन और बेट्टी मूर फाउंडेशन एक्वाटिक सिम्बायोसिस अन्वेषक पुरस्कार द्वारा एफएलआर और रक्षा पर्यावरण सुरक्षा प्रौद्योगिकी प्रमाणन कार्यक्रम विभाग (आरसी 20-5175) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
PVC ARMS
316 Stainless Steel Hex Head Bolt, Partially Threaded, 8" length, 1/4"-20 Thread Size McMaster Carr 92186A569 Bolts for PVC ARMS assembly
Per unit: 4x
316 Stainless Steel Hex Nut, Super-Corrosion-Resistant, 1/4"-20 Thread Size McMaster Carr 94805A029 Nuts for PVC ARMS assembly
Per unit: 8x
316 Stainless Steel Nylon-Insert Locknut, Super-Corrosion-Resistant, 1/4"-20 Thread Size McMaster Carr 90715A125 Locknuts for PVC ARMS assembly
Per unit: 4x
316 Stainless Steel Washer for 1/4" Screw Size, 0.281" ID, 0.625" OD McMaster Carr 90107A029 Washers for PVC ARMS assembly
Per unit: 8x
Nylon Unthreaded Spacers - 1/2" Long, 1/2" OD, Black McMaster Carr 90176A159 Nylon spacers for PVC ARMS assembly
Per unit: 20x
PVC Sheet Type 1, 0.25" Thick, Gray McMaster Carr 8747K215 PVC for ARMS stacking plates. See Supplemental File 1-Figure SI 4.
Per unit: 9x
Refers to drawing: Yes
PVC Sheet Type 1, 0.5" Thick, Gray McMaster Carr 8747K217 PVC for ARMS baseplates. See Supplemental File 1-Figure SI 1.
Per unit: 1x
Refers to drawing: Yes
PVC Sheet Type 1, 0.5" Thick, Gray McMaster Carr 8747K217 PVC for ARMS long cross spacers. See Supplemental File 1-Figure SI 2.
Per unit: 4x
Refers to drawing: Yes
PVC Sheet Type 1, 0.5" Thick, Gray McMaster Carr 8747K217 PVC for ARMS short cross spacers. See Supplemental File 1-Figure SI 3.
Per unit: 8x
Refers to drawing: Yes
Ratcheting Combination Wrench, 7/16" McMaster Carr 5163A15 Wrenches to secure PVC ARMS hardware
Per unit: 2x
Rebar, 3-ft Lengths, 1/2" Thick McMaster Carr 7480N115 Rebar stakes to secure PVC ARMS to benthos. Mallet required.
Per unit: 4x
Sequentially Numbered Metal Tags McMaster Carr 2208N349 Numbered tags for ARMS ID
Per unit: 1x
Limestone ARMS
DeWalt Wet Tile Saw Home Depot D24000S Cut limestone tile into stackable pieces
Per unit: 1x
Lift Bag, 50 lb Capacity Amazon B07GCNGRDR Lift bag for transport of Limestone ARMS to benthos
Per unit: 1x
Milk Crate, Heavy Duty, 13" x 19" x 11" Amazon B06XGBDJMD Crate for transport of Limestone ARMS to benthos
Per unit: 1x
Natural Limestone or Travertine Tile (Unfilled) - 12" x 12" Bedrosians Tile & Stone TRVSIENA1212T Base material for Limestone ARMS layers and stacking pieces. See Supplemental File 1-Figure SI 7 and Figure SI 8.
Per unit: 10x
Refers to drawing: Yes
PC-11 Epoxy Adhesive Paste, Two-Part Marine Grade Amazon B008DZ1864 Two-part epoxy for Limestone ARMS assembly
Shell Ark
Downline: 1" Nylon, 6' length thimble-to-thimble with stainless sailmaker thimble at top, heavy duty galvanized thimble at bottom West Marine Custom Nylon mooring line for attaching Ark mooring bridle to anchor system.
Per unit: 1
Main structure: 105-B Epoxy West Marine (made by West System) 318352 Epoxy to seal foam in struts. 
Main structure: 205-B Hardener West Marine (made by West System) 318378 Epoxy to seal foam in struts. 
Mooring bridle: 3-1/8" X 2" small diamond base padeye with 7/8" bail West Marine (Made by Harken) 130560 Padeyes for attaching mooring system to Ark base.
Per unit: 5
Main structure: 3/4" H-80 Divinycell Closed-Cell Foam, Plain Sheet 48" x 96" Fiberglass Supply L18-1110 Buoyant foam for struts. Cut foam into 1.5" wide strips, 15.5" long for S1 struts and 19" long for S2 struts, add to struts.
Per unit: 120
Downline: 3/4" Stainless Masterlink Lift-It (Made by Suncor) S0652-0020 Masterlink, connects top of swivel to lower portion of 5-point mooring bridle.
Per unit: 1
Mooring bridle: 3/8" Stainless Long D Shackles with Captive Self-Locking Pin West Marine (Made by Wichard) 116293 High-strength shackles to connect pad eyes to mooring system.
Per unit: 5
Main structure: 316 SS, Pan Head Phillips Screw, 1/4-20, 3" Long McMaster Carr 91735A385 Bolts to attach hull anodes to stainless struts
Per unit: 2
ARMS attachments: 316 Stainless Steel Nylon-Insert Locknut, Super-Corrosion-Resistant, 1/2"-13 Thread Size McMaster 90715A165 Locknuts for attaching ARMS to ARMS mounting baseplates (8 per unit)
Per unit: 80
ARMS Baseplates: 316 Stainless Steel Nylon-Insert Locknut, Super-Corrosion-Resistant, 1/4"-20 Thread Size McMaster 90715A125 Locknuts for ARMS mounting baseplates (struts and Stars)
Per unit: 600
Coral plate baseplates: 316 Stainless Steel Nylon-Insert Locknut, Super-Corrosion-Resistant, 1/4"-20 Thread Size McMaster 90715A125 Locknuts for attaching coral plate baseplates to struts
Per unit: 600
Coral plate attach: 316 Stainless Steel Nylon-Insert Locknut, Super-Corrosion-Resistant, 1/4"-20 Thread Size McMaster 90715A125 Locknuts to attach coral plates to baseplates
Per unit: 80
Mooring bridle: 316 Stainless Steel Nylon-Insert Locknut, Super-Corrosion-Resistant, 1/4"-20 Thread Size McMaster 90715A125 Padeye locknuts for attaching pad eyes to struts.
Per unit: 20
Main structure: 316 Stainless Steel Nylon-Insert Locknut, Super-Corrosion-Resistant, 10-32 Thread Size McMaster 90715A115 Locknuts for star-strut connections
Per unit: 475
Main structure: 316 Stainless Steel Pan Head Phillips Screw, 10-32 Thread, 2-1/2" Long McMaster 91735A368 Bolts for star-strut connections
Per unit: 475
Mooring bridle: 316 Stainless Steel Phillips Flat Head Screws, 1/4"-20 Thread Size, 2-3/4" Long McMaster 91500A341 Padeye bolts for attaching pad eyes to struts.
Per unit: 15
ARMS Baseplates: 316 Stainless Steel Phillips Flat Head Screws, 1/4"-20 Thread Size, 3" Long McMaster 91500A554 Bolts for attaching ARMS mounting baseplates to Stars
Per unit: 475
Mooring bridle: 316 Stainless Steel Phillips Flat Head Screws, 1/4"-20 Thread Size, 3" Long McMaster 91500A554 Padeye bolts for attaching pad eyes through struts & Stars.
Per unit: 5
Mooring bridle: 316 Stainless Steel Screw-Pin Shackle - for Lifting, 1/2" Thick McMaster 3583T15 Shackles to connect lower bridle thimbles to small links on Masterlink.
Per unit: 5
ARMS attachments: 316 Stainless Steel Split Lock Washer for 1/2" Screw Size, 0.512" ID, 0.869" OD McMaster 92147A033 Lock washers for attaching ARMS to ARMS mounting baseplates (4 per unit)
Per unit: 40
ARMS attachments: 316 Stainless Steel Washer for 1/2" Screw Size, 0.531" ID, 1.25" OD McMaster 90107A033 Backing washers for attaching ARMS to ARMS mounting baseplates (4 per unit)
Per unit: 40
ARMS Baseplates: 316 Stainless Steel Washer for 1/4" Screw Size, 0.281" ID, 0.625" OD McMaster 90107A029 Washers for attaching ARMS mounting baseplates to struts
Per unit: 40
Coral plate baseplates: 316 Stainless Steel Washer for 1/4" Screw Size, 0.281" ID, 0.625" OD McMaster 90107A029 Washers for attaching coral plate baseplates to struts
Per unit: 40
Coral plate attach: 316 Stainless Steel Washer for 1/4" Screw Size, 0.281" ID, 0.625" OD McMaster 90107A029 Washers to attach coral plates to baseplates
Per unit: 160
Main structure: 316 Stainless Steel Washer for Number 10 Screw Size, 0.203" ID, 0.438" OD McMaster 90107A011 Washers for star-strut connections
Per unit: 475
Buoyancy: 316 Stainless Steel Washer, 1" Screw Size, 2" OD McMaster 90107A038 Large washers for central rod (2 per float)
Per unit: 22
ARMS attachments: 316 Stainless Steel Washer, Oversized, 1/2" Screw, 1.5" OD, 0.052"- 0.072" Thickness McMaster 91525A145 Oversized washers for attaching ARMS to ARMS mounting baseplates (4 per unit)
Per unit: 40
Coral plates: 3M Marine Adhesive Sealant - Fast Cure 5200  McMaster 67015A44 Adhesive to glue limestone tiles to PVC coral baseplates. Drill out corners with masonry bit. 
Buoyancy: 3M Marine Adhesive Sealant - Fast Cure 5200  McMaster 67015A44 Adhesive for securing fiberglass threaded rods into trawl floats
Per unit: 2
Mooring bridle: 5/8" Dyneema with Stainless Sailmakers Thimbles at Top and Bottom West Marine Custom 5-leg mooring bridle for attaching Ark to downline.
Per unit: 5
Downline: Clevis-to-Clevis Swivel - Not for Lifting, 316 Stainless Steel, 6-7/32" Long McMaster 37405T29 Swivel, bottom connects to top of downline, top connects to large link in Masterlink.
Per unit: 1
Buoyancy: Fiberglass Hex Nut, 1"-8 Thread Size McMaster 91395A038 Fiberglass hex nuts for securing fiberglass threaded rods into trawl floats
Per unit: 30
Buoyancy: Fiberglass Threaded Rod, 1"-8 Thread Size, 8 Feet Long McMaster 91315A238 Fiberglass threaded rod to attach float to Ark. See Supplemental File 1-Figure SI 16.
Per unit: 10
Refers to drawing: Yes
Anchor system: Galvanized Alloy Steel Shackle with Screw Pin - for Lifting, 1/2" Thick McMaster 3663T42 Middle shackle from chain to pear link.
Per unit: 3
Anchor system: Galvanized Alloy Steel Shackle with Screw Pin - for Lifting, 3/4" Thick McMaster 3663T44 Upper large shackle to connect pear link to lower downline thimble.
Per unit: 1
Anchor system: Galvanized Alloy Steel Shackle with Screw Pin - for Lifting, 3/4" Thick McMaster 3663T44 Anchor shackle.
Per unit: 3
Anchor system: Galvanized Alloy Steel Shackle with Screw Pin - for Lifting, 3/8" Thick McMaster 3663T51 Shackle to connect chain to upper middle shackle.
Per unit: 3
Anchor system: Galvanized Alloy Steel Shackle with Screw Pin - for Lifting, 3/8" Thick McMaster 3663T51 Lower small shackle to connect chain and anchor shackle.
Per unit: 3
Install & Tools: HARKEN–57mm Carbo Air® Triple Block West Marine 200076 Top of block and tackle
Per unit: 1
Install & Tools: HARKEN–57mm Carbo Air® Triple Block with Becket and Cam West Marine 1171644 Base of block and tackle
Per unit: 1
ARMS Baseplates: Heat-Shrink Tubing, 0.50" ID Before Shrinking McMaster 7856K47 Heatshrink for non-slip. Cut into 1.5" lengths, slide over a SS u-bolt bracket and use heat gun to tighten onto bracket.
Per unit: 20
Coral plate baseplates: Heat-Shrink Tubing, 0.50" ID Before Shrinking McMaster 7856K47 Heatshrink for non-slip. Cut into 1.5" lengths, slide over a SS u-bolt bracket and use heat gun to tighten onto bracket.
Per unit: 40
Buoyancy: Heatshrink for covering threaded rods before mounting in floats, 14" sections McMaster 7856K66 Heatshrink for non-slip. Cut into 14" lengths. Slide onto fiberglass rods with 1" exposed on one end and 2-1/4" exposed on the other. Use heat gun to shrink until snug.
Per unit: 11 
Anchor system: High-Strength Grade 40/43 Chain-Not for Lifting, Galvanized Steel, 5/16 Trade Size McMaster 3588T23 Chain to connect anchors and downline.
Per unit: 3
Install & Tools: LOW-STRETCH ROPE, 7/16" DIAMETER McMaster 3789T25 Rope for block and tackle
Per unit: 250
ARMS Baseplates: Marine-Grade Moisture-Resistant HDPE, 48" x 48", 1/2" Thick McMaster 9785T82 Sheeting for ARMS mounting baseplates. See Supplemental File 1-Figure SI 13.
Per unit: 10
Refers to drawing: Yes
Coral plate baseplates: Marine-Grade Moisture-Resistant HDPE, 48" x 48", 1/2" Thick McMaster 9785T82 Sheeting for coral plate baseplates. See Supplemental File 1-Figure SI 14. 
Per unit: 20
Refers to drawing: Yes
Mooring bridle: Martyr Collar Anode Zinc 3/4" x 2 1/8" x 2 1/8" West Marine 5538715 Sacrificial anodes for Masterlinks on mooring lines
Per unit: 2
Main structure: Martyr Hull Anode Zinc 6 1/4" x 2 3/4" x 5/8" West Marine 484998 Sacrificial anodes for stainless struts at Ark base
Per unit: 3
ARMS Baseplates: Mounting Plate for 1/4"-20 Thread Size, 2" ID 304 Stainless Steel U-Bolt McMaster 8896T156 Bracket plate w/heatshrink, for attaching ARMS mounting baseplates to struts
Per unit: 6
Coral plate baseplates: Mounting Plate for 1/4"-20 Thread Size, 2" ID 304 Stainless Steel U-Bolt McMaster 8896T156 Bracket plate w/heatshrink, for attaching coral plate baseplates to struts
Per unit: 40
Main structure: N1 Stars, 316 SS, 5mm Thick Connectors for DIY VikingDome F2 Sphere, modified  Viking Dome ICO2-AISI N1 Stars modified for central rod. Machine/weld connections to insert top and bottom of unthreaded fiberglass structural rod. See Supplemental File 1-Figure SI 10.
Per unit: 2
Main structure: N1 Stars, 316 SS, 5mm Thick Connectors for DIY VikingDome F2 Sphere, unmodified Viking Dome ICO2-AISI Unmodified N1 Stars for Ark assembly. See Supplemental File 1-Figure SI 10
Per unit: 10
Refers to drawing: Yes
Main structure: N2 Stars, 316 SS, 5mm Thick Connectors for DIY VikingDome F2 Sphere, modified Viking Dome ICO2-AISI N2 Stars modified for floats. Drill larger center hole to accommodate 1" threaded fiberglass rod.
Per unit: 10
Main structure: N2 Stars, 316 SS, 5mm Thick Connectors for DIY VikingDome F2 Sphere, modified Viking Dome ICO2-AISI N2 Stars modified for pad eyes. Drill larger bolt hole (bit - 1/4") on outer hole of one arm for Padeye connector.
Per unit: 5 
Main structure: N2 Stars, 316 SS, 5mm Thick Connectors for DIY VikingDome F2 Sphere, unmodified Viking Dome ICO2-AISI Unmodified N2 Stars for Ark assembly
Per unit: 15
Anchor system: Pear-Shaped Link - Not for Lifting, Galvanized Steel, 3/4" Thick McMaster 3567T34 Link to connect 3x 1/2" shackles to upper large shackle.
Per unit: 1
Install & Tools: Phillips Screwdriver, Size No. 2 McMaster Carr 5682A28 Tighten down locknuts on star-strut bolts
Per unit: 1
Coral plates: PVC Sheet Type 1, Gray, 48" x 48", 1/4" Thick McMaster 8747K194 PVC baseplates for coral plates. See Supplemental File 1-Figure SI 4.
Per unit: 20
Refers to drawing: Yes
Install & Tools: Ratcheting Combination Wrench, 3/4" McMaster Carr 5163A21 Attach ARMS to ARMS mounting baseplates
Per unit: 2
Install & Tools: Ratcheting Combination Wrench, 3/8" McMaster Carr 5163A14 Tighten down locknuts on star-strut bolts
Per unit: 2
Install & Tools: Ratcheting Combination Wrench, 7/16" McMaster Carr 5163A15 Attach coral plates to coral plate baseplates
Per unit: 2
Install & Tools: Round Bend-and-Stay Multipurpose Stainless Steel Wire, 0.012" diameter, 645 feet McMaster 9882K35 Wire for mousing stainless shackles
Per unit: 1
Main structure: S1 Struts - Structural FRP Fiberglass Square Tube, 2" Wide x 2" High Outside, 1/4" Wall Thickness McMaster 8548K34 Fiberglass S1 Struts. Cut to 20.905" long (531 mm), drill bolt holes (bit - 7/32"), fill w/ divinycell foam & epoxy. See Supplemental File 1-Figure SI 9
Per unit: 55
Refers to drawing: Yes
Main structure: S1 Struts (SS) - Corrosion-Resistant 316/316L Stainless Steel Rectangular Tube, 0.12" Wall Thickness, 2" x 2" Outside McMaster 2937K17 Stainless S1 Struts. Cut to 20.905" long (531 mm), drill bolt holes (bit - 1/4"). See Supplemental File 1-Figure SI 9.
Per unit: 5
Refers to drawing: Yes
Main structure: S2 Struts - Structural FRP Fiberglass Square Tube, 2" Wide x 2" High Outside, 1/4" Wall Thickness McMaster 8548K34 Fiberglass S2 Struts. Cut to 24.331" long (618 mm), drill bolt holes (bit - 7/32"), fill w/ divinycell foam & epoxy. See Supplemental File 1-Figure SI 9.
Per unit: 60
Refers to drawing: Yes
Anchor system: Skrew SK2500  Spade Anchor USA SK2500 Two-plate sand screw anchors
Per unit: 3
Coral plates: Stainless Steel Washers for 1/4" Screw Size, 0.281" ID, 0.625" OD McMaster 90107A029 Numbered tags for coral plates. Stamp SS washers with numbered stamps and glue to coral plate for later ID.
Per unit: 100 
Main structure: Structural FRP Fiberglass Rod, 10 Feet Long, 1" Diameter McMaster 8543K26 Central fiberglass rod, cut to Ark diameter
Per unit: 1
ARMS attachments: Super-Corrosion-Resistant 316 Stainless Steel Hex Head Screw, 1/2"-13 Thread Size, 1-3/4" Long McMaster 93190A718 Bolts for attaching ARMS to ARMS mounting baseplates (4 per unit)
Per unit: 40
Coral plate attach: Super-Corrosion-Resistant 316 Stainless Steel Hex Head Screw, 1/4"-20 Thread Size, 2" Long, Fully Threaded McMaster 93190A550 Bolts to attach coral plates to baseplates
Per unit: 80
ARMS Baseplates: Super-Corrosion-Resistant 316 Stainless Steel Hex Head Screw, 1/4"-20 Thread Size, 3-1/2" Long McMaster 92186A556 Bolts for attaching ARMS mounting baseplates to struts
Per unit: 40
Coral plate baseplates: Super-Corrosion-Resistant 316 Stainless Steel Hex Head Screw, 1/4"-20 Thread Size, 3" Long, Partially Threaded McMaster 92186A554 Bolts for attaching coral plate baseplates to struts
Per unit: 160
Buoyancy: TFLOAT 14" CENTERHOLE OR 437FM, modified Seattle Marine YUN12B-8  14" trawl floats for mounting to Stars. Slide fiberglass rod with heat shrink through trawl float. Add stainless washer and fiberglass hex nut on both sides. Seal washers with 3M 5200. Tighten nuts down.  See Supplemental File 1-Figure SI 16.
Per unit: 11
Refers to drawing: Yes
Buoyancy: TFLOAT 14" CENTERHOLE OR 437FM, unmodified Seattle Marine YUN12B-8  14" trawl float
Per unit: 2
ARMS Baseplates: Thick-Wall Dark Gray PVC Pipe for Water, Unthreaded, 1/4 Pipe Size, 5 Feet Long McMaster 48855K41 Star standoffs for attaching ARMS mounting baseplates to Stars. Cut to 1.75" long sections.
Per unit: 40
Coral plates: Unfilled, Natural Travertine Flooring Tile, 16" x 16" Home Depot 304540080 Limestone tiles for coral plates. Cut to 9" x 9" tiles using wet tile saw.
Per unit: 20
Buoyancy: Vibration-Damping Routing Clamp, Weld mount, Polypropylene with Stainless Steel Plates, 1" ID McMaster 3015T47 Attachment for central rod and float
Per unit: 1
Buoyancy: Water- and Steam-Resistant Fiberglass Washer for 1" Screw Size, 1.015" ID, 1.755" OD McMaster 93493A110 Fiberglass washers for securing fiberglass threaded rods into trawl floats
Per unit: 20
Install & Tools: Zinc-Galvanized Steel Wire, 0.014" diameter, 475 feet long McMaster 8872K19 Wire for mousing galvanized shackles
Per unit: 1
Two Platform Ark
Downline: 1" Nylon, 15' length thimble-to-thimble with SS Sailmaker Thimble spliced at top, galvanized thimble spliced at bottom West Marine Custom Runs from bottom of swivel shackle (SS) to top of anchor system (galvanized)
Per unit: 1x
Downline: 1/2" Spectra Rope with SS316 Sailmakers Thimbles Spliced at Top and Bottom West Marine Custom Runs from bottom of Ark to top of swivel shackle.
Per unit: 2x
Buoyancy: 1/2" Spectra Rope with SS316 Sailmakers Thimbles Spliced at Top and Bottom West Marine Custom Connects mooring buoy to top eye on Ark
Per unit: 2x
Main structure: 3/8 x 36 Inch SS Thimble Eye Swages and 5/8 Jaw-Jaw Turnbuckle Cable Assembly Pacific Rigging & Loft Custom Custom rigging system with turnbuckle, 3/8" SS wire rope swaged into PVC end caps
Per unit: 1x
Main structure: 304 SS U-Bolt with Mounting Plate, 1/4"-20, 2" ID McMaster Carr 8896T123 For joining fiberglass platforms using I-beams
Per unit: 10x
Main structure: 316 SS Hex Nut, 1/4"-20 McMaster Carr 94804A029 For locking struts in hubs
Per unit: 120x
Main structure: 316 SS Nylon-Insert Locknut, 1/4"-20 McMaster Carr 90715A125 For locking struts in hubs
Per unit: 240x
Main structure: 316 SS Pan Head Phillips Screw, 1/4"-20 Thread, 2.5" Long McMaster Carr 91735A384 For locking struts in hubs
Per unit: 120x
Downline: 316 SS Safety-Pin Shackle, 1/2" Thick McMaster Carr 3860T25 Connect Ark bottom eye to 1/2" Spectra rope.
Per unit: 1x
Buoyancy: 316 SS Safety-Pin Shackle, 1/2" Thick McMaster Carr 3860T25 Connects bottom of 1/2" rope to top Ark eye
Per unit: 2x
Buoyancy: 316 SS Safety-Pin Shackle, 7/16" Thick McMaster Carr 3860T24 Connects mooring buoy to 1/2" rope
Per unit: 2x
Install & Tools: Arbor with 7/16" Hex for 1-1/2" Diameter Hole Saw McMaster Carr 4066A63 Drill holes in 6" PVC (Hubs)
Per unit: 1x
Main structure: Clamping U-bolt, 304 SS, 1/4"-20 Thread Size, 9/16" ID McMaster Carr 3042T149 For clamping SS wire rope at Ark vertices
Per unit: 15x
Downline: Clevis-to-Clevis Swivel, 316 SS, 5-7/16" Long McMaster Carr 37405T28 Swivel shackle between 1/2" spectra rope and 1" nylon downline
Per unit: 1x
Main structure: Corrosion-Resistant Wire Rope, 316 SS, 1/8" Thick McMaster Carr 8908T44 String through assembled Ark and clamp at vertices
Per unit: 250ft
Main structure: Fiberglass Molded Grating, Square Grid, 1" Grid Height, 1-1/2" x 1-1/2" Square Grid, Grit Surface, 70% Open Area McNichols MS-S-100 Cut to half pentagon shape, mirror images. See Figure S23.
Per unit: 2x
Refers to drawing: Yes
Anchor system: Galvanized Alloy Steel Screw-Pin Shackle, 1/2" Thick McMaster Carr 3663T42 Connects base of 1" nylon downline to anchor chain
Per unit: 1x
Anchor system: Galvanized Alloy Steel Screw-Pin Shackle, 3/8" Thick McMaster Carr 3663T51 Connects anchor chain together
Per unit: 1x
Anchor system: Grade 30 Chain, Galvanized Steel, 1/4 Trade Size McMaster Carr 3592T45 Anchor chain
Install & Tools: HARKEN–57 mm Carbo Air Triple Block West Marine 200076 Top of block and tackle
Per unit: 1x
Install & Tools: HARKEN–57 mm Carbo Air Triple Block with Becket and Cam West Marine 1171644 Base of block and tackle
Per unit: 1x
Install & Tools: Hole Saw, 1-15/16" Cutting Depth, 1-1/2" Diameter McMaster Carr 4066A27 Drill holes in 6" PVC (Hubs)
Per unit: 1x
Install & Tools: Low Pressure Inflator Nozzle Amazon (Made by Trident) B00KAI940E Inflate mooring buoys underwater
Per unit: 1x
Install & Tools: LOW-STRETCH ROPE, 7/16" DIAMETER McMaster 3789T25 Rope for block and tackle
Per unit: 100ft
Main structure: Nylon Cable Ties, UV Resistant Heavy Duty, 19" long, 250 lb strength CableTiesAndMore CT19BK Use to secure platforms to Ark framework
Per unit: 30x
Install & Tools: Phillips Screwdriver, Size No. 3 McMaster Carr 5682A29 For locking struts in hubs
Per unit: 1x
Buoyancy: Polyform Buoy, A-5 Series All-Purpose Buoy, 27" West Marine (Made by PolyformUS) 11630142 Mooring buoy for buoyancy.
Per unit: 2x
Main structure: PVC Pipe, Schedule 80, 1" diameter McMaster Carr 48855K13 Struts. Cut to 1.2 m (4 ft) lengths, drill to accommodate bolts
Per unit: 30x
Main structure: PVC Pipe, Schedule 80, 6" diameter McMaster Carr 48855K42 Hubs. Cut into 4" lengths, drill 5 holes symmetrically around midline using 1-1/2" hole saw. See Supplemental File 1-Figure S22.
Per unit: 12x
Refers to drawing: Yes
Main structure: PVC Thick Wall Pipe Fitting, End Cap, Schedule 80, 6 " diameter, Female PRMFiltration (Made by ERA) PVC80CAP600X End caps for top and bottom of Ark. Cut off bottom 2 inches.
Per unit: 2x
Install & Tools: Ratcheting Combination Wrench, 7/16" McMaster Carr 5163A15 For locking struts in hubs
Per unit: 1x
Install & Tools: Ratcheting PVC Cutter, 1-1/4" McMaster Carr 8336A11 Cut 1" PVC into struts
Per unit: 1x
Main structure: Ring, 18-8 SS, for 5/32 Chain Trade Size, 3/4" Inside Length McMaster Carr 3769T71 Substitute for 1/2" SS wire rope clamps.
Per unit: 12x
Install & Tools: Round Bend-and-Stay Multipurpose Stainless Steel Wire, 0.012" diameter, 645 feet McMaster 9882K35 Wire for mousing stainless shackles
Per unit: 1
Main structure: Structural FRP Fiberglass I-Beam, 1/4" Wall Thickness, 1-1/2" Wide x 3" High, 5 ft long McMaster Carr 9468T41 Cut to 5 1-ft long sections.
Per unit: 1x
Install & Tools: Underwater Lift Bag, 220 lbs Lift Capacity Subsalve Commercial C-200 Transport Ark to deployment site
Per unit: 1x
Install & Tools: Zinc-Galvanized Steel Wire, 0.014" diameter, 475 feet long McMaster 8872K19 Wire for mousing galvanized shackles
Per unit: 1x
Strain Gauge
316 Stainless Steel Eyebolt, for Lifting, M16 x 2 Thread Size, 27 mm Thread Length McMaster Carr 3130T14 For strain gauge eyebolts
Per unit: 2x
Bridge101A Data Logger, 30 mV MadgeTech Bridge101A-30 Collect voltage data from load cell.
Per unit: 1x
Chemical-Resistant PVC Rod, 2" Diameter McMaster Carr 8745K26 For datalogger housing endcap. See Supplemental File 1-Figure S32.
Per unit: 1x
Refers to drawing: Yes
Clamping U-Bolt, 304 SS, 5/16"-18 Thread Size, 1-3/8" ID McMaster Carr 3042T154 For attachment of datalogger housing to strain gauge.
Per unit: 1x 
Dow Corning Molykote 44 Medium Grease Lubricant Amazon (Made by Dow Corning) B001VY1EL8 For mating male and female underwater connectors.
Per unit: 1x
STA-8 Stainless Steel S Type Tension and Compression Load Cell LCM Systems STA-8-1T-SUB Load cell instrument for assessment of in-water weight.
Per unit: 1x 
Standard-Wall Clear Blue Rigid PVC Pipe for Water, Unthreaded, 1-1/2 Pipe Size, 2 ft McMaster Carr 49035K47 For datalogger housing. See Supplemental File 1-Figure S31.
Per unit: 1x
Refers to drawing: Yes
Standard-Wall PVC Pipe Fitting for Water, Cap, White, 1-1/2 Pipe Size Socket Female McMaster Carr 4880K55 For datalogger housing.
Per unit: 2x
Structural FRP Fiberglass Sheet, 12" Wide x 12" Long, 3/16" Thick McMaster Carr 8537K24 For attachment of datalogger housing to strain gauge.
Per unit: 1x
SubConn Micro Circular Connector, Female, 4-port McCartney (Made by SubConn) MCBH4F Install into machined housing endcap.
Per unit: 1x
SubConn Micro Circular Connector, Male, 4-contact McCartney (Made by SubConn) MCIL4M Splice to load cell wiring and waterproof connection.
Per unit: 1x
Threadlocker, Loctite 262, 0.34 FL. oz Bottle McMaster Carr 91458A170 For strain gauge eyebolts
Per unit: 1x
Vibration-Damping Routing Clamp, Weld-Mount, Polypropylene with Zinc-Plated Steel Top Plate, 1-7/8" ID McMaster Carr 3015T39 For attachment of datalogger housing to strain gauge.
Per unit: 1x

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References

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पर्यावरण विज्ञान अंक 191
कोरल रीफ आर्क्स: रीफ समुदायों को इकट्ठा करने के लिए एक <em>सीटू</em> मेसोकॉस्म और टूलकिट
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Baer, J. L., Carilli, J., Chadwick,… More

Baer, J. L., Carilli, J., Chadwick, B., Hatay, M., van der Geer, A., Scholten, Y., Barnes, W., Aquino, J., Ballard, A., Little, M., Brzenski, J., Liu, X., Rosen, G., Wang, P. F., Castillo, J., Haas, A. F., Hartmann, A. C., Rohwer, F. Coral Reef Arks: An In Situ Mesocosm and Toolkit for Assembling Reef Communities. J. Vis. Exp. (191), e64778, doi:10.3791/64778 (2023).

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