圣利奥大学自然科学系与天主教中学合作改善佛罗里达河口的水质
海洋生态学研究和天主教教学在圣彼得堡学校滨水区的“牡蛎园”种植中重叠。
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A faculty-student team from the 圣里奥大学生物项目 and a seventh-grade science class from Saint Raphael Catholic School have reached an important step in a new joint ecology project. 最近的一个早晨,大家在圣拉斐尔的海滨后草坪上集合,制作嵌入回收牡蛎壳的混凝土砖,将其放置在学校校园附近的海洋水道中。 如果一切顺利,牡蛎将在这些砖块上生长,改善那里的海洋生物的水质,甚至更广泛的坦帕湾。
对圣里奥来说,这个实验是一个尝试牡蛎礁恢复方法的机会,这种方法与通常拍摄的方法不同,在那些方法中,科学家和工作人员用驳船和起重机将包裹着贝壳的巨大球体沉入海底,这些球体被称为牡蛎球。 圣里奥大学的海洋生物学家威廉·埃利斯(William Ellis)博士想用便于孩子们建造和操作的小型模块化组件来修复牡蛎。 另一个好处是:这种方法可以很容易地被拥有一点滨水通道的私人业主复制。 埃利斯说:“我们将为这个概念创造证据。”
对于圣拉斐尔教堂的牧师柯蒂斯·卡罗神父来说,自制的“牡蛎园”是向学生传授教宗方济各关爱地球的哲学,以及人类不是生态的创造者或所有者,而是管家的相关概念的另一种方式。 “一切都是天赐给我们的,”他说。 “创造是托付给我们的。” 他们的想法是,那些帮助建造有益砖块并在水中看到它们的中学生,更容易长期接受这一课程。
卡罗在同一个佛罗里达县(皮内拉斯)长大,她也希望圣拉斐尔教堂和学校附近的父母和邻居能受到孩子们所看到和所做的积极影响。 他解释说,圣拉斐尔家族住在圣彼得堡斯内尔岛附近的水域附近,如果不是在那里,他们对健康的海洋生态系统有直接的兴趣。 他说,孩子们和大人都清楚地记得去年夏天的一次赤潮,那次赤潮杀死了很多鱼,学校有时不得不关闭户外夏令营活动。 在最糟糕的一天,学校海堤旁的水道里有200英尺长的鱼腐烂了。 皮内拉斯县对水处理、基础设施和潜在的有害排放物进入坦帕湾有更多的持续关注。

事实上,自2020年7月这个机会出现以来,卡罗一直致力于在学校校园推广环境实践。 水的问题一直困扰着他。 碰巧,埃利斯也在观察和研究佛罗里达沿海地区红树林的健康状况,有一天他沿着斯梅克斯湾(Smacks Bayou)旅行时,从他的小船上注意到圣拉斐尔校园,并认为该地点将是一个理想的牡蛎恢复项目。 埃利斯找到牧师,他们同意合作。 他们很快从圣彼得堡天主教教区的格雷戈里·帕克斯主教那里得到了必要的正式法律支持,他在一封信中写道:“我对迄今为止收集到的牡蛎种植可行性的数据感到鼓舞,我坚信这种伙伴关系将使所有人在照顾上帝的创造方面受到更好的教育。”
牡蛎为何成为关键
从事这类项目的科学家和自然资源保护主义者从回收的牡蛎壳开始,把它们粘在某种坚固的结构上,或者把活的、生长的牡蛎聚集在金属笼子里。 它们之所以这样做,是因为新生的牡蛎,生命初期的小幼虫,喜欢迁移到其他牡蛎或牡蛎壳的静态群体中,形成珊瑚礁来保护自己。
牡蛎通过吸入水和消耗微小的生物来获取自己的营养。 这个过程实际上有助于净化水。 水中多余的氮会导致有害的水华,这些氮会被过滤掉。 这个过程也很有效:成年牡蛎每天可以过滤50加仑的水,使鱼类和其他物种的栖息地更清洁。 (埃利斯指出,由于水质的原因,坦帕湾大部分地区生长的牡蛎目前不适合人们食用。 佛罗里达餐馆供应的牡蛎和商店出售的牡蛎来自其他采集地。)
建造启动礁
为了使圣拉斐尔校区的积木会议顺利进行,圣里奥团队精心准备。 Ellis and a Saint Leo senior earning her 理科教师的资格证书, Laela Ouellette, visited with the class two days in advance, accompanied by Selena Nieto, a Saint Leo student Ellis recruited from the invertebrate zoology class he is currently teaching. 圣里奥团队希望让中学生了解项目背后的科学知识,但也希望他们对即将到来的户外作业项目感到兴奋。 埃利斯准备好了一簇簇的活牡蛎,这些牡蛎有畸形的小足球那么大,学生们可以触摸和感觉。 埃利斯注意到,在牡蛎中发现各种无脊椎动物和鱼类似乎真的激发了学生们的兴趣。
到10月7日那个星期四的早上,埃利斯已经把他的模块化系统的原型放在了学校的停车场。 他用大卖场里卖的那种装饰用的混凝土砌块组装了一小段低矮的墙; 业主用它们来创建花坛周围的边界墙或草坪景观区。
埃利斯在天主教中学建造的原型看起来像一个沉重的灰色格子框架。 它的设计思路是,它将拥抱圣拉斐尔的海堤,并通过战略放置的垂直金属杆锚定在地面上。 当学生们围着原型墙围成半圆时,埃利斯亲自向他们解释了这一切。 埃利斯从墙上故意留下的空间里取出了16英寸长的牡蛎砖。 这些砖块只有大约3英寸宽,4英寸深,但足够长,可以从墙壁伸出水里。 志愿者们被要求只用回收的牡蛎壳覆盖一块16英寸长的湿混凝土砖的一半表面。 由此产生的成品砖覆盖的外壳区域吸引了新的牡蛎,并为它们提供了角落和缝隙,以保护它们免受捕食者的侵害。





在清楚地了解了他们的任务后,圣拉斐尔的学生们接下来聚集在草坪上,那里已经为他们放置了六块防水布,以确定工作区域(并防止混凝土溅到草地上)。 一个圣里奥学生被分配到每个篷布上,每个篷布上有四个圣拉斐尔学生的空间。 埃利斯专门为学生们制作了四个手工制作的木箱,作为新砖的模具,这些木箱也被放置在每块防水布上。 圣里奥的学生志愿者向圣拉斐尔的学生传达了具体的指示,并向他们展示了两个大桶的回收贝壳,他们可以从中选择自己的贝壳,而埃利斯则搅拌混凝土混合物和水来制作基本的砖块。 每个小组都用大桶把新鲜的混凝土送到他们的篷布上。
圣拉斐尔的学生们勤勤恳恳地用泥铲把湿混凝土从公共桶里舀到他们各自的砖模里,同时互相交谈,并与圣里奥的志愿者们聊天。 他们的科学老师帕特·克拉尼克(Pat Kranik)女士参观了所有的小组,在学生们的项目进展过程中与他们聊天。 埃利斯也能四处走动。 圣拉斐尔的学生们可以在湿混凝土的砖块上写下自己名字的首字母。 他们能够使用为他们准备的小树枝来达到这个目的。
户外工作项目是未来的中学老师Laela Ouellette第一次有机会与中学生一起工作。 “在教科书上读到这些方法很容易,”她说,“但能够看到孩子们全程都很投入,看到他们想要努力学习,真的很棒。” 和这个年龄段的人一起工作绝对不同于高中课堂! 这群学生非常好奇,对我们知道的一切都很感兴趣。”
圣拉斐尔的一位母亲当天晚些时候在社交媒体上发帖说,她的儿子“不停地谈论这个项目”。
下一步:种植和观察
当中学生们完成他们的砖块时,埃利斯和他的学生们带着两组年龄较小的学生沿着学校围栏的草坪走了几码,就在海堤的上方。 埃利斯向他们展示了砖块在水中的放置位置。
埃利斯在建筑项目完成后的第10天,在一个周末的一天为学生们种植砖块。 他很快又做了几块砖。
中学生自然想知道新的牡蛎和其他小鱼将如何在新结构周围活动,以及他们的牡蛎砖会产生什么不同。 成年科学家也是如此。 牡蛎实际上在几天内就开始招募了。 由于科学家们需要记录资料,埃利斯和大学生们将在水下安装两台摄像机,提供定时视频馈送,圣里奥大学的学生们将能够远程观察。 将牡蛎园周围的鱼类行为与裸海堤周围的鱼类行为进行比较。 明年1月,学生们将数一数牡蛎的数量,这些牡蛎使花园成为他们的新家。
未来的老师奥莱特也在计划一个与种植并行的项目。 她的目标之一是教学生测量恢复地区鱼类存在的公民科学技能。 其次,她想调查学生对自己的科学技能的信心,并调查他们是否随着时间的推移而获得更多的信心。 Ouellette推测,兴趣和信心的上升可能会促使年轻的学生考虑在科学、技术、工程或数学等茎领域攻读大学专业或未来的职业。
长期目标
埃利斯和卡罗有扩大这个项目的想法。 卡罗已经开始期待社区和教区的活动或聚会,这样圣拉斐尔就可以吸引人们对牡蛎养殖场的关注。 牧师预计,一些参与其中的学生可能会想把他们的一些工作带回家,交给父母、祖父母和邻居,他们可以在自己的房产上找到靠近海滨的地方; 他说,他认为影响附近其他滨水物业的业主在他们自己的码头和码头安装提高水质的牡蛎装置是理想的。
埃利斯说,他可以看到这个学生砖建筑项目被重复,更多的装置随之而来:“牡蛎到达并生长。 生长的牡蛎到处移植。”
“工作,”卡罗说,“才刚刚开始。 我认为这将是一个持续的努力。”

注:除了Ouellette,圣里奥大学的志愿者还包括:Taylor Galvin, Hannah Morancy, Abigail Moncur, Keanna Amerson, Kenrinique Morris。 Selena Nieto, another Saint Leo student volunteer, could not be present for the photo. 查看更多照片.