Un récif artificiel biomimétique en milieu profond
Le récif artificiel biomimétique BathyReef est un atelier d’étude de la colonisation par les organismes des grands fonds.
Qu’est-ce qu’un récif artificiel ?
Un récif artificiel une structure immergée, construite ou placée délibérément sur le fond marin dans le but d’imiter certaines fonctions d’un récif naturel destinées à protéger, régénérer, concentrer et/ou valoriser les peuplements de ressources marines vivantes. Les objectifs d’un récif artificiel peuvent également être de protéger, restaurer et régénérer des habitats aquatiques (voir le projet Remora+). D’autres encore promeuvent la recherche, les possibilités récréatives et l’utilisation de la zone à des fins éducatives. Le terme n’englobe pas les structures délibérément placées pour remplir des fonctions qui ne sont pas liées à celles d’un récif naturel. Par exemple, les brise-lames, les corps-morts, les câbles, les pipelines, les appareils de recherche marine ou les plates-formes ne sont pas des récifs artificiels, même si ils imitent accessoirement certaines fonctions d’un récif naturel.
Le projet BathyReef coche de nombreuses cases de cette définition. On le considère donc comme un récif artificiel. Mais BathyReef possède une particularité, il est immergé en milieu profond, à plus de 2400 m de profondeur. Cette caractéristique peu commune, implique une conception singulière.
Le milieu profond, des conditions extrêmes
Situé sur le site du télescope KM3Net, et intégré eu programme MEUST, BathyReef forme un duo avec le robot sous-marin BathyBot, un rover destiné à explorer le plancher océanique. Ensemble, ils constituent un observatoire des profondeurs situé à plus de 2000 mètres sous le niveau de la mer pour y mesurer la diversité et les activités de la biodiversité en milieu extrême.
Le milieu profond reste un des environnements les moins connus de notre planète. À 2 400 mètres sous la surface, dans la Zone bathypélagique, les conditions de vie sont extrêmes : absence totale de lumière, grand froid et haute pression. A cette profondeur, les missions humaines sont donc très difficiles et ne durent que quelques heures, en sous-marin. C’est pourquoi le projet BathyReef / BathyBot à comme objectif de fournir au chercheurs un accès illimité aux données de ce milieu méconnu.
Pour se faire, il a fallut imaginer une structure capable de répondre aux différentes contraintes du cahier des charges scientifique.
Premièrement la structure doit résister à la pression du milieu profond. Elle doit aussi supporter le poids du robot en mouvement.
Deuxièmement, le récif artificiel doit être le plus léger possible pour faciliter sa manutention et son immersion 2400m sous le niveau de la mer.
Et en fin troisièmement, BathyReef à l’obligation d’être le très résistant dans le temps. En effet, les opérations de maintenance sont très délicates à ces profondeurs.
Conception bio-inspirée et biomimétique
Le récif artificiel BathyReef est extrêmement complexe à réaliser. Le LAB devait concevoir une structure à la fois légère et résistante, avec le maximum de surface colonisable par le vivant.
Une manière d’aborder le problème est de se demander comment la nature conçoit des structures qui répondent à ces même problématique ? On profite ainsi des ses 3.8 milliards d’années de Recherche & Développement. Cette réflexion bio-inspirée a mis en évidence plusieurs espèces capables de répondre à nos questions.
Ascidies:
A détailler
Bathypterois Grallator:
A détailler
Toutes ces espèces permettent la mise en évidence de certaines principes biomimétiques qui sont réutilisé dans la conception du récif artificiel BathyReef. Afin d’appliquer cela à un modèle 3D, le LAB développe des outils numériques et paramétriques spécifiques.
Itérations numériques et paramétriques
Impression 3D
Un récif artificiel
Bathyreef est une structure bio-inspirée fournissant une multitude d’abris pour le vivant. Largement ajourée, ses multiples anfractuosités augmentent la surface colonisable et optimisent son poids et la quantité de matière. La circulation de l’eau est facilitée, la stimulation mécanique de la bioluminescence des organismes passant au travers est augmentée, tout en fournissant une multitude d’abris pour le vivant.