Το ΕΚΠΑ ολοκλήρωσε πιλοτική εφαρμογή τεχνητά προκαλούμενων φυσικών πλακιδίων στην Ακτή Δηλαβέρη στον Πειραιά

Το Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών ολοκλήρωσε με επιτυχία πιλοτική εφαρμογή για τη δημιουργία τεχνητά προκαλούμενων φυσικών πλακιδίων στο κανάλι της Ακτής Δηλαβέρη στον Πειραιά, στο πλαίσιο του έργου Horizon EUPOLIS.

Η δράση εντάχθηκε σε μια σύγχρονη ερευνητική προσέγγιση που αξιοποιεί φυσικές διεργασίες και τοπικά υλικά για την προστασία και οικολογική αναβάθμιση παράκτιων και υδάτινων αστικών περιβαλλόντων. Στόχος της πιλοτικής εφαρμογής ήταν η προστασία τεχνητών επιφανειών από τη διαβρωτική δράση του νερού, η βελτίωση της οικολογικής ποιότητας του καναλιού και η ενίσχυση της αισθητικής και περιβαλλοντικής αξίας της περιοχής.

Η μεθοδολογία που εφαρμόστηκε βασίστηκε στην τεχνολογία Nature4Nature και στη μεθοδολογία της Microbial-Induced Carbonate Precipitation ή MICP. Μέσω της διεργασίας αυτής, μικροοργανισμοί συνέβαλαν στην καθίζηση ανθρακικού ασβεστίου, οδηγώντας στη συνεκτικοποίηση του τοπικού αμμώδους υλικού και τη δημιουργία σκληρών, φυσικών σχηματισμών που προσομοιάζουν τη δομή φυσικών υφάλων σε όποιο επιθυμητό σχήμα και μέγεθος.

Εργαστηριακή καλλιέργεια βακτηριακού υλικού σε βιοαντιδραστήρα του Τμήματος Βιολογίας του ΕΚΠΑ.

Στο πρώτο στάδιο της μελέτης πραγματοποιήθηκε προσδιορισμός των χαρακτηριστικών των ιζημάτων της περιοχής εφαρμογής. Τα δείγματα ιζήματος αναλύθηκαν κοκκομετρικά, προκειμένου να αξιολογηθούν οι φυσικές ιδιότητες του υλικού και να σχεδιαστεί κατάλληλα η εργαστηριακή διαδικασία παραγωγής των τεχνητά προκαλούμενων φυσικών πλακιδίων. Η φυσική κοκκομετρία και σύσταση του ιζήματος είναι στοιχεία που αξιοποιήθηκαν στον σχεδιασμό της λύσης.

Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε εργαστηριακή βιολογική ανάλυση και ανάπτυξη της μεθόδου. Στο πλαίσιο αυτό χρησιμοποιήθηκαν τοπικά βακτήρια τα οποία αναπτύχθηκαν στο Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας του Τμήματος Βιολογίας του ΕΚΠΑ και αξιολογήθηκαν ως προς την ικανότητά τους να συμβάλλουν στην καθίζηση ανθρακικού ασβεστίου. Τα πειράματα έδειξαν επιτυχή μικροβιακή καθίζηση CaCO₃ και συνεκτικοποίηση των κόκκων του ιζήματος.

Αμμώδες ίζημα σε ειδικά διαμορφωμένα καλούπια για την τεχνητά προκαλούμενων φυσικών πλακιδίων. Με λευκό χρώμα παρουσιάζονται οι κρύσταλλοι ασβεστίτη.

Στο τελικό στάδιο, η λύση παρασκευάστηκε σε μορφή πλακιδίων. Η κατασκευή πραγματοποιήθηκε σε ειδικά διαμορφωμένα καλούπια με ενσωματωμένα γεωυφάσματα, όπου το τοπικό αμμώδες ίζημα τοποθετήθηκε και υποβλήθηκε στα εργαστηριακά πρωτόκολλα βιοσυνεκτικοποίησης. Τα αποτελέσματα της ορυκτολογικής και μηχανικής αξιολόγησης τεκμηρίωσαν την επιτυχημένη εργαστηριακή παραγωγή των πλακιδίων με χαρακτηριστικά αντίστοιχα των φυσικών τους αναλόγων, των ακτολίθων.

Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας, παρασκευάστηκαν τα φυσικά πλακίδια, τα οποία τοποθετήθηκαν στον υποθαλάσσιο χώρο τμήματος του καναλιού της Ακτής Δηλαβέρη στον Πειραιά.

Συνεκτικοποιημένα τεχνητά προκαλούμενα φυσικά πλακίδια μετά την ολοκλήρωση της εργαστηριακής διαδικασίας βιοσυνεκτικοποίησης.

Η προσέγγιση αυτή μπορεί να λειτουργήσει ως λύση βασισμένη στη φύση (nature-based solution) για αστικά παράκτια περιβάλλοντα. Πέρα από τη μηχανική προστασία των επιφανειών, η ανάπτυξη φυσικών πλακιδίων μπορεί να συμβάλει στη σταδιακή εγκατάσταση μικροχλωρίδας και υδρόβιων οργανισμών, ενισχύοντας τη βιοποικιλότητα και την οικολογική λειτουργία του καναλιού. Παράλληλα, η εφαρμογή της τεχνολογίας προσφέρει ένα παράδειγμα αξιοποίησης γεωλογικών, βιολογικών και περιβαλλοντικών διεργασιών για την αποκατάσταση και αναβάθμιση υποβαθμισμένων υδάτινων αστικών χώρων.

Η πιλοτική εφαρμογή πραγματοποιήθηκε το 2025, σε περιοχή όπου υπάρχουν ήδη εγκατεστημένοι σταθμοί παρακολούθησης της ποιότητας του νερού. Τα τεχνητά προκαλούμενα φυσικά πλακίδια τοποθετήθηκαν στα τοιχώματα του καναλιού, καλύπτοντας τμήμα μήκους 5 μέτρων, νότια της πεζογέφυρας προς το Στάδιο Ειρήνης και Φιλίας. Οι πρώτες παρατηρήσεις μετά την τοποθέτηση έδειξαν ανάπτυξη μικροχλωρίδας πάνω στα πλακίδια, στοιχείο που υποδηλώνει τη σταδιακή οικολογική ενεργοποίηση της επιφάνειας εφαρμογής.

Τοποθέτηση τεχνητά προκαλούμενων φυσικών πλακιδίων που καλύπτουν έκταση 5 τετ. μέτρων εκτός και εντός του θαλάσσιου χώρου στο κανάλι της Ακτής Δηλαβέρη στον Πειραιά.

Την επιστημονική ευθύνη της μελέτης είχε η Καθηγήτρια Νίκη-Νικολέττα Ευελπίδου, του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ. Στην ερευνητική ομάδα συμμετείχαν ο Καθηγητής Δημήτρης Χατζηνικολάου, από το Τμήμα Βιολογίας του ΕΚΠΑ, ο Δρ. Γιάννης Σαΐτης, μεταδιδακτορικός ερευνητής, ο Δημήτρης Παπαφώτης, υποψήφιος διδάκτωρ και η Ελένη Αχμακίδου.

Η δράση αναδεικνύει τον διεπιστημονικό χαρακτήρα της έρευνας που υλοποιείται στο ΕΚΠΑ, συνδυάζοντας τη γεωμορφολογία, τη μικροβιολογία, τη βιοχημεία, την περιβαλλοντική γεωλογία και τις λύσεις βασισμένες στη φύση. Παράλληλα, αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η πανεπιστημιακή έρευνα μπορεί να εξελιχθεί σε εφαρμοσμένη τεχνογνωσία και καινοτομία. Η ερευνητική ομάδα Nature4Nature, μέσα από την πολυετή ανάπτυξη της σχετικής τεχνογνωσίας στο ΕΚΠΑ, έχει πλέον συμβάλει και στη δημιουργία του τεχνοβλαστού του ΕΚΠΑ Nature4Nature Technologies, με στόχο τη μεταφορά της παραγόμενης επιστημονικής γνώσης σε εφαρμογές περιβαλλοντικής αποκατάστασης και βιώσιμης διαχείρισης παράκτιων και αστικών υδάτινων περιβαλλόντων. Η συγκεκριμένη πιλοτική εφαρμογή, ωστόσο, υλοποιήθηκε από το ΕΚΠΑ στο πλαίσιο του έργου Horizon EUPOLIS.

Η εφαρμογή αυτή αποτελεί συνέχεια της πολυβραβευμένης βασικής τεχνολογίας της Nature4Nature, δηλαδή της τεχνολογίας δημιουργίας τεχνητά προκαλούμενων φυσικών υφάλων, η οποία προστατεύεται με ευρωπαϊκή πατέντα. Οι τεχνητά προκαλούμενοι φυσικοί ύφαλοι όχι μόνο προστατεύουν την παράκτια ζώνη από τη διάβρωση και τον κυματισμό, αλλά ενισχύουν και τη βιοποικιλότητα, καθώς δημιουργούν ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη θαλάσσιας χλωρίδας και πανίδας. Επιπλέον, η διαδικασία συμβάλλει στη δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα (CO₂), υποστηρίζοντας έτσι και την προσπάθεια αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής.