基于对天然牡蛎礁几何形状的详细了解，一项新的研究确定了支持牡蛎礁恢复的人工栖息地的最佳设计。
这项在悉尼进行的研究表明，天然牡蛎礁的复杂形状并非随机形成——它们的结构和排列优化了牡蛎的建立和存活，并保护它们免受捕食者的侵害。该研究发表在世界期刊《自然》上。
该研究的主要作者、麦考瑞大学的胡安·埃斯基韦尔-穆尔伯特博士解释说，牡蛎实际上是“生态系统工程师”，它们用活牡蛎和前几代牡蛎丢弃的贝壳建造自己的礁石。
“但珊瑚礁不仅仅是贝壳或骨骼的堆积，”埃斯基韦尔-穆埃尔伯特博士说。“珊瑚礁是精细调控的三维系统。它们的形状决定了哪些生物能够生存，哪些生物将会死亡，以及珊瑚礁的生长速度。”
Esquivel-Muelbert 博士及其来自麦考瑞大学、新南威尔士大学、悉尼大学和夏威夷大学的同事们，利用高分辨率 3D 摄影测量技术，详细研究和测量了悉尼地区幸存的天然悉尼岩牡蛎 ( Saccostrea glomerata ) 礁，以记录和绘制其复杂几何形状的全部范围。
接下来，该团队利用计算机建模，设计了 16 个混凝土“瓦片”，这些瓦片具有不同数量和高度的脊状突起，以复制天然珊瑚礁中看到的复杂程度。
在大悉尼地区的三个河口——布里斯班水域、霍克斯伯里河和哈金港——部署了大量的这种瓷砖，有的带有防捕食者笼，有的则没有。这些河口毗邻现有的悉尼岩牡蛎礁，那里有牡蛎幼虫的供应。
然后对这些混凝土栖息地单元进行长期监测和比较，以评估幼牡蛎的补充、生长和存活情况。
研究表明，幼牡蛎的定居和存活率最大化，并非取决于最复杂或最高的栖息地，而是取决于与天然牡蛎礁中发现的几何属性的特定组合。
“我们的实验表明，对于牡蛎幼苗的建立和长期存活而言，最佳配置是提供多个小空间供其生长，同时最大限度地减少其接触捕食者或有害环境压力的机会，”埃斯基韦尔-穆埃尔伯特博士说。
“虽然总表面积很重要，但幼年牡蛎体型很小，极易受到鱼类和螃蟹等捕食者的攻击，也容易过热和干涸。而这才是形成牡蛎礁的根本所在。如果牡蛎幼虫无法存活，那么即使它们大量出现也毫无意义。”
研究人员表示，这项研究为指导有效的、基于自然的珊瑚礁修复提供了关键信息，不仅适用于悉尼，也适用于世界其他贝类和珊瑚礁遭到破坏的地区。
“据估计，欧洲人定居澳大利亚时，澳大利亚海岸线上存在的牡蛎礁约有 85% 已经消失，”资深作者、麦考瑞大学自然科学学院的海岸生态学家梅兰妮·毕晓普教授说。
“从殖民时期初期开始，人们不仅捕捞牡蛎作为食物，而且还会疏浚牡蛎礁，将牡蛎壳碾碎焚烧，制成石灰，用于水泥和砂浆，”毕晓普教授说。“悉尼许多早期殖民时期的建筑都是用牡蛎壳粘合在一起的。”
牡蛎礁不仅支持牡蛎的生存，还为数百种动植物提供了栖息地，并保护海岸线免受侵蚀。
“这项研究表明，珊瑚礁的持续存在存在普遍适用的结构规则，”夏威夷海洋生物研究所 (HIMB) 的约书亚·马丁教授说道，他是该研究的共同资深作者，并参与了研究设计。“大自然已经解决了设计难题。我们的任务是解读这份蓝图，并将其规模化，以帮助珊瑚礁更快地生长并存活更长时间。”
