Eine Forschungsgruppe in Italien hat zwei neue Korallenschutztechnologien zur Heilung und Wiederherstellung von Korallenriffen entwickelt: eine Biopaste und ein natürliches Pflaster, die beide erfolgreich an echten Korallen getestet wurden.
Die erste realisierte Lösung ist eine umweltfreundliche, vollständig biologisch abbaubare Biopaste, die Korallen verankert und gleichzeitig ihr Wachstum durch elektrochemische Mineralisierungstechnologie beschleunigt. Das neue Material mit dem Namen „Active Biopaste“ wird in einer in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“ veröffentlichten Studie beschrieben. Die Paste wurde mit einer biobasierten und biologisch abbaubaren Matrix aus epoxidiertem Sojaöl-Acrylat und Graphen-Nanoplättchen, handelsüblichen und kostengünstigen leitfähigen Füllstoffen auf Kohlenstoffbasis, hergestellt. Nach dem Mischen härten die beiden Substanzen kontrolliert aus und bilden ein festes, leitfähiges Substrat, das Korallenfragmente verankert und die Mineral Accretion Technology (MAT) unterstützt, eine Technik, die ihr Wachstum stimuliert. Die Paste weist über 40 Tage lang in Meerwasser stabile Eigenschaften auf und MAT-Tests zeigen eine signifikante Verbesserung der Korallenwachstumsraten innerhalb von zwei Wochen, die sich im Vergleich zur Kontrollgruppe verdoppelten.
Die Paste zeigte kein zytotoxisches Verhalten gegenüber menschlichen Epithelzellen und eine hohe Biokompatibilität mit Korallen. Achtwöchige MAT-Experimente mit der leitfähigen Biopaste an lebenden Korallen zeigten, dass die Paste die elektrochemische Mineralanreicherung fördert und das Korallenwachstum in frühen Stadien verbessert, ohne dass strukturelle Veränderungen der Korallenmorphologie beobachtet wurden. Die Ergebnisse zeigten bereits in der zweiten Woche einen signifikanten Unterschied im Wachstum zwischen Testkorallenfragmenten und Kontrollkorallenfragmenten. Die dem MAT ausgesetzten Testfragmente wuchsen um 8,11 % stärker als die Kontrollfragmente um 3,64 %. Darüber hinaus zeigten die elektrischen Feldern ausgesetzten Korallenfragmente eine erhöhte Farbintensität, die möglicherweise auf einen verbesserten Gesundheitszustand hinweist. Die Bewertung der wichtigsten Eigenschaften der in der Literatur vorgestellten Materialien im Vergleich zu denen der entwickelten leitfähigen Biopaste belegte ihre verbesserte Wirksamkeit bei der Korallenrestaurierung.
Ein zweiter wichtiger Beitrag zum Schutz der Riffe wurde in der Fachzeitschrift One Earth veröffentlicht . Erstautor dieser Studie ist Vincenzo Scribano, Doktorand an der Universität Mailand-Bicocca und Mitglied der Abteilung für intelligente Materialien am IIT. Er entwickelte ein umweltverträgliches System zur gezielten Verabreichung von Antibiotika an erkrankte Korallen – eine Art Pflaster, das einen mit Antibiotika angereicherten hydrophilen Film (hergestellt aus Chitosan, einem aus Schalentieren gewonnenen Polymer) mit einem natürlichen hydrophoben Versiegelungsmittel auf Basis von Bienenwachs und Pflanzenölen aus Sonnenblumen und Flachs kombiniert. Alle Materialien sind natürlich und schädigen nach ihrem Abbau das marine Ökosystem nicht. In Aquarientests stoppte die Behandlung das Fortschreiten der Krankheit in über 90 % der Fälle.
Mehr Informationen:
Gabriele Corigliano et al, Active Biopaste for Coral Reef Restoration, Advanced Materials (2025). DOI: 10.1002/adma.202502078
Vincenzo Scribano et al, Eco-friendly active film and sealant for underwater drug delivery to diseased corals, One Earth (2025). DOI: 10.1016/j.oneear.2025.101356