Korallrev har länge mött problem som överfiske, global uppvärmning och förorening - men de hotas också av hur långsamt de återskapas.

Att reproducera, korallfrisättning spermier och ägg och bildar larver, som sedan simmar runt och fäster på en yta, där de börjar utvecklas till korallpolyper och växer. De möter en mängd olika konkurrenter, och de flesta överlever inte. Om de överlever, det tar år innan korallen kan reproducera sig, och ännu längre för att hela rev ska bildas.

Forskare vid Carl R. Woese Institute for Genomic Biology (IGB) vid University of Illinois vill öka korallregenereringstakten genom att skapa ett nytt hem för korallarver:konstgjorda strukturer som uppmuntrar larvsättning och avskräcker tillväxten av konkurrerande arter.

Forskningen kommer att ledas av IGB -fakultetsmedlem Amy Wagoner Johnson, professor i mekanisk vetenskap och teknik, tillsammans med fyra Co-PI inklusive IGB-fakulteten Bruce Fouke, Professor i geologi och mikrobiologi, Gabriel Juarez, Docent i maskinteknik, Forest Rohwer, Professor i biologi vid San Diego State University, Kristen Marhaver, och medarbetaren Mark Vermeij. Marhaver och Vermeij är två ledande korallforskare vid CARMABI Research Station, en fältplats på den karibiska ön Curaçao som studerar korallrev, och platsen för fältarbetet för denna forskning.

Förra året, Wagoner Johnson hade idén att tillämpa sin forskning om benregenerering på korallforskning.

"Vi tyckte att det skulle vara riktigt intressant om vi kunde ta några av de saker vi har lärt oss från vävnadsteknik - celler som interagerar med material och vilka faktorer som påverkar cellerna ... och tillämpa det på korallreproduktion, " Hon sa.

Hon kommer att använda sin bakgrund inom materialvetenskap för att designa konstgjorda strukturer för korallarverna att bosätta sig på, medan Juarez kommer att bygga en vattentank för att testa hur larverna interagerar med strukturerna och flödet av vattnet.

"När du tittar närmare, det visar sig att dessa organismer kan känna saker, som kemiska gradienter och vätskekrafter, "Sa Juarez." De har komplicerade små avkänningssystem. De har inte studerats så mycket på det här sättet. Detta arbete kommer förhoppningsvis att tillåta oss att åtminstone få insikt i om de faktiskt är lite mer autonoma än vi tror. "

Genom att testa olika material, de kommer att lära sig vilka material och ytstrukturer som är idealiska för larvsättning.

"När vi väl förstår mer om ytan, då borde vi kunna replikera den ytan på något större som kan distribueras i större skala, "Wagoner Johnson sa." Tanken är att förstå mer av de omedelbara interaktionerna och göra det på ett mycket systematiskt sätt. "

Fouke, som har studerat korallreven i Curaçao i nästan 30 år, kommer att ge det övergripande geobiologiska sammanhanget för ekologin och utvecklingen av reven. Han kommer också att göra detaljerade analyser av korallskelettet när det växer.

Teamet finansieras av ett treårigt NSF Growing Convergence Research Grant, vilket uppmuntrar till samarbete mellan forskare som vanligtvis inte arbetar tillsammans.

Som en blandning av ingenjörer och biologer, laget måste först lära sig mer om varandras områden. De kommer att göra detta genom en serie workshops på CARMABI Research Station i Curaçao, som är hem för några av världens ledande experter på odling av korallarver.

"De lär oss om larvkultur, samla prover, så vi måste lära oss att dyka innan vi går, "Wagoner Johnson sa." Sedan lär vi dem några tekniska principer, lite vätskemekanik, lite materialvetenskap, och 3D-utskrift. På det sättet kommer vi att befrukta disciplinerna på ett mycket målinriktat sätt. "

Genom att göra så, laget hoppas kunna skapa ett nytt forskningsområde:korallrevsteknik.

"Det finns inte mycket arbete som har gjorts på detta område, "Wagoner Johnson sa." Vi tror verkligen att potentialen finns där för att göra betydande inverkan. "

Det är goda nyheter för korallrev, som ger matsäkerhet, biologisk mångfald, och till och med ekonomisk tillväxt från fiske och turism.

"Vi ser det i nyheterna hela tiden att korallrev är hotade, och det finns mycket statistik om hur de dör, "Wagoner Johnson sa." Att mer effektivt kunna regenerera koraller kan bidra lite till att lösa frågan om att förlora korallreven. "