Publicado

2016-07-01

Biological and physicochemical evaluation of mortar as substrate for manufacturing artificial reef

Evaluación biológica y fisicoquímica de un mortero como sustrato para la fabricación de arrecifes artificiales

DOI:

https://doi.org/10.15446/rbct.n40.55818

Palabras clave:

Ecological mortars, artificial reefs, w aste resource, use of waste, conservation (en)
Mortero ecológico, arrecifes artificiales, aprovechamiento de residuos, conservación marina. (es)

Descargas

Autores/as

Due to several deterioration of coral reefs around the world, h as increased the need to rehabilitate marine environments. Arti ficial reefs have been proposed as a tool for conservation of these ecosystems. A s part of an initiative to develop modules forming artificial r eefs made of ecological concrete for the conservation of the biodiversity in the Colombian Caribbean; this work constitutes a starting poin t. During eleven months two trapezoidal plates were submerged near to Isla Palma , Colombian Caribbean; plates were fabricated in concrete with portland cement and the aggregates were replaced by ceramic waste. After biolog ical and physicochemical evaluations of the material exposed to marine environment was concluded that this is a favorable substrate fo r the coral reefs, and the plates were colonized by more than 3 0% of its surface by marine organisms, their structure found internally stable, a nd there were no adverse effect s on marine biota near the test site.
Debido al deterioro de los arrecifes de coral en todo el mundo ha aumentado la necesidad de rehabilitar los entornos marinos. Los arrecifes artificiales se han propuesto como una herramienta para la conservación de estos ecosistemas. Durante once meses se sumergieron dos placas en forma trapezoidal, en Bajo Grande (Isla Palma), Caribe Colombiano. Esto se realizó como parte de una iniciativa para desarrollar módulos formadores de arrecifes artificiales. Se fabricó un mortero ecológico donde se reemplaza el uso de agregados naturales por residuos cerámicos. Las placas expuestas al medio marino fueron colonizadas por organismos en un 30% de su superficie aproximadamente, la estructura interna de las muestras se mantuvo estable y no se apreciaron efectos adversos sobre la biota marina cercana al lugar de prueba. Después de hacer evaluaciones biológicas y fisicoquímicas del material expuesto se concluyó que éste constituye un sustrato favorable para el desarrollo de los arrecifes artificiales.

Referencias

Buddemeier, R., Kleypas, R.W. and Aronson, J.A., Coral reefs and global climate change: Potential contributions of climate change to stresses on coral reef ecosystems., Pew Cent. Glob. Clim. Chang. Arlingt., 2004, 33 P.

Roberts, C.M., McClean, C.J., Veron, J.E., Hawkins, J.P., Allen, G.R., McAllister, D.E., Mittermeier, C.G., Schueler, F.W., Spalding, M., Wells, F., Vynne, C., Werner, T.B., Marine biodiversity hotspots and conservation priorities for tropical reefs., Science, 295(5558), pp. 1280-1284, 2002. DOI: 10.1126/science.1067728.

Hughes, T.P., Baird, A.H., Bellwood, D.R., Card, M., Connolly, S.R., Folke, C., Grosberg, R., Hoegh-Guldberg, O., Jackson, J.B., Kleypas, J., Lough, J.M., Marshall, P., Nyström, M., Palumbi, S.R., Pandolfi, J.M., Rosen, B., Roughgarden, J., Climate change, human impacts, and the resilience of coral reefs, Science, 301(5635), pp. 929-933, 2003. DOI: 10.1126/science.1085046.

Whittingham, E., Campbell, J. and Townsley, P., Poverty and reefs: Volume 1: A global overview., Intergov. Oceanogr. Comm. UNESCO, Paris, Fr. [Online], 2003. Available at: http://www.unesco. org/new/en/natural-sciences/resources/publications/

Cesar, L.P.S. and Burke H.L., The economics of worldwide coral reef degradation., [Online], 2003. Available at: http://pdf.wri.org/cesardegradationreport100203.pdf

Ben, D.J.B., McNeil, I. and Matear, R.J., Coral reef calcification and climate change: The effect of ocean warming, Geophys. Res. Lett., 31, 2004.

Hoegh-Guldberg, O., Mumby, P.J., Hooten, A.J., Steneck, R.S., Greenfield, P., Gomez, E., Harvell, C.D., Sale, P.F., Edwards, A.J., Caldeira, K., Knowlton, N., Eakin, C.M., Iglesias-Prieto, R., Muthiga, N., Bradbury, R.H., Dubi, A. and Hatziolos, M.E., Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification, Science 318, pp. 1737-1742., 2007. DOI: 10.1126/science.1152509

Hughes, P., Fairhurst, D., Sherrington, I., Renevier, N., Morton, L. H.G., Robery, P.C. and Cunningham, L., Microscopic examination of a new mechanism for accelerated degradation of synthetic fibre reinforced marine concrete, Constr. Build. Mater., 41, pp. 498-504, 2013. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.12.022

Seaman, W., Artificial habitats and the restoration of degraded marine ecosystems and fisheries, Hydrobiologia, 580(1), pp. 143-155, 2007. DOI: 10.1007/s10750-006-0457-9

Pears R.J. and Williams, D.M., Potential effects of artificial reefs on the Great Barrier Reef: Background paper, 60, pp. 1-33, 2005.

Whitmarsh, D., Santos, M.N., Ramos, J. and Monteiro, C.C., Marine habitat modification through artificial reefs off the Algarve (southern Portugal): An economic analysis of the fisheries and the prospects for management, Ocean Coast. Manag., 51(6), pp. 463-468, 2008. DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2008.04.004

Sutton, S.G. and Bushnell, S.L., Socio-economic aspects of artificial reefs: Considerations for the Great Barrier Reef Marine Park, Ocean Coast. Manag., 50(10), pp. 829-846, 2007. DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2007.01.003

Kaiser, M.J., The Louisiana artificial reef program, Mar. Policy, 30(6), pp. 605-623, 2006. DOI: 10.1016/j.marpol.2005.04.005

Lan, C.H. and Hsui, C.Y., The deployment of artificial reef ecosystem: Modelling, simulation and application, Simul. Model. Pract. Theory, 14(5), pp. 663-675, 2006. DOI: 10.1016/j.simpat.2005.10.011

Baine, M., Artificial reefs: A review of their design, application, management and performance, Ocean Coast. Manag., 44(3–4), pp. 241-259, 2001. DOI: 10.1016/S0964-5691(01)00048-5

Burt, J., Bartholomew, A. and Bauman, A., Saif, A. and Sale, P.F., Coral recruitment and early benthic community development on several materials used in the construction of artificial reefs and breakwaters, J. Exp. Mar. Bio. Ecol., 373(1), pp. 72-78, 2009. DOI: 10.1016/j.jembe.2009.03.009

Verdier, T., Coutand, M., Bertron, A. and Roques, C., A review of indoor microbial growth across building materials and sampling and analysis methods, Build. Environ., 80, pp. 136-149, 2014. DOI: 10.1016/j.buildenv.2014.05.030

Bedoya, M.A., Tobón, J.I., Correa-Herrera, T. and Correa-Rendón, J.D., An opportunity for environmental conservation: evaluation of test material for construction of artificial reefs modules trainers made of ecological concrete, Key Eng. Mater., 600, pp. 606-614, 2014. DOI: 10.4028

Corinaldesi, V. and Moriconi, G., Influence of mineral additions on the performance of 100% recycled aggregate concrete, Constr. Build. Mater., 23(8), pp. 2869-2876, 2009. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2009.02.004

Evangelista, L. and De Brito, J., Durability performance of concrete made with fine recycled concrete aggregates, Cem. Concr. Compos., 32(1), pp. 9-4, 2010. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2009.09.005

Yang, J., Du, Q. and Bao, Y., Concrete with recycled concrete aggregate and crushed clay bricks, Constr. Build. Mater., 25(4), pp. 1935-1945, 2011. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.11.063

Bertron, A., Understanding interactions between cementitious materials and microorganisms: A key to sustainable and safe concrete structures in various contexts, Mater. Struct., pp. 1787-1806, 2014. DOI: 10.1617/s11527-014-0433-1

CIOH. Centro de Investigaciones Ocenaográficas e Hidrológics. Cartagena. Colombia, Caracterización oceanográfica y meteorológica del Golfo de Morrosquillo., 2000.

SEA, Monitoreo de biología pesquera en el Golfo de Morrosquillo. Empresa Colombiana de Petróleos, ECOPETROL. Distrito Caño Limón-Coveñas, Sucre, Colombia., 2000.

Flórez, C. and Etter, A., Caracterización ecológica de las Islas Múcura y Tintipán, Archipiélago de San Bernardo, Colombia., Rev. Acad. Colomb. Cienc., 27(104), pp. 343-356, 2003.

L.S. and Mejía, A.A., Libro rojo de peces marinos de Colombia, 2002. Libr. Bogotá, Colombia., 2002.

Evangelista, L., Guedes, M., De Brito, J., Ferro, C. and Pereira, M. F., Physical, chemical and mineralogical properties of fine recycled aggregates made from concrete waste, Constr. Build. Mater., 86, pp. 178-188, 2015. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.112

Moini, M., Flores I.V., Amirjanov, A. and Sobolev, K., The optimization of aggregate blends for sustainable low cement concrete, Constr. Build. Mater., 93, pp. 627-634, 2015. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.06.019

Shin, M., Kim, K., Gwon, S. and Cha, S., Durability of sustainable sulfur concrete with fly ash and recycled aggregate against chemical and weathering environments, Constr. Build. Mater., 69, pp. 167-176, 2014. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.07.061

Collepardi, M., A state-of-the-art review on delayed ettringite attack on concrete, Cem. Concr. Compos., 25(4–5) SPEC, pp. 401-407, 2003. DOI: 10.1016/S0958-9465(02)00080-X

Xiao, J., Li, W., Fan, Y. and Huang, X., An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996–2011), Constr. Build. Mater., 31, pp. 364-383, 2012. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2011.12.074

Hughes, P., Fairhurst, D., Sherrington, I., Renevier, N., Morton, L. H.G., Robery, P.C. and Cunningham, L., Microscopic study into biodeterioration of marine concrete, Int. Biodeterior. Biodegrad., 79, pp. 14-19, 2013. DOI: 10.1016/j.ibiod.2013.01.007

Yuan, H., Dangla, P., Chatellier, P. and Chaussadent, T., Degradation modelling of concrete submitted to sulfuric acid attack, Cem. Concr. Res., 53, pp. 267-277, 2013. DOI: 10.1016/j.cemconres.2013.08.002

Monteny, J., Vincke, E., Beeldens, A., De Belie, N., Taerwe, L., Van Gemert, D. and Verstraete, W., Chemical, microbiological, and in situ test methods for biogenic sulfuric acid corrosion of concrete, Cem. Concr. Res., 30, pp. 623-634, 2000.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

1084

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Cómo citar

Bedoya Gutierréz, M. A., Tobón, J. I., Correa-Herrera, T., & Correa-Rendón, J. D. (2016). Evaluación biológica y fisicoquímica de un mortero como sustrato para la fabricación de arrecifes artificiales. Boletín De Ciencias De La Tierra, 40, 55-63. https://doi.org/10.15446/rbct.n40.55818

Licencia

Derechos de autor 2016 Boletín de Ciencias de la Tierra

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.  Al asumir los derechos patrimoniales del artículo, no podrá reproducirse parcial o totalmente en ningún medio impreso o digital sin permiso expreso del mismo.