Remora +

Marseille (13)

Remora +

Marseille (13)

Le projet Remora+ est un récif artificiel biomimétique qui a pour but de faciliter la restauration écologique des petits fonds marins côtiers. Remora + est aussi un démonstrateur. Il vise à appuyer le travaille mené dans la Note de Cadrage commandée par l’Agence de l’Eau Rhône Méditerranée Corse.

Mise en place d’un cahier des charges de la restauration écologique

Avant de concevoir un projet, il faut d’abord comprendre et interpréter le contexte. Dans le cadre du projet Remora + il faut étudier l’écosystème marin dans lequel il est implanter. Cette étude permet de répondre efficacement à la question suivante: Comment favoriser la colonisation du récif artificiel ?

Implantation

Concernant l’implantation du projet, il faut veiller à positionner les récifs de manière à maximiser la diversité hydrodynamique.

Implantation, ou comment favoriser la colonisation du récif

Maximisation de la diversité hydrodynamique et du mode d’accroche.

Il faut se positionner à l’écotone afin de toucher les espèces propres à ce milieu de transition mais aussi les espèces appartenant à chacun des écosystèmes le bordant. Toutefois, il faut se positionner seulement sur des milieux dégradés qui ne risquent pas de voir leur nature modifiée.

Positionnement à l’écotone (en plan et en coupe).

Positionnement sur les milieux dégradés.

Il faut éviter le basculement du récif en adaptant le mode d’accroche au sol suivant la typologie du terrain et les caractéristiques hydrodynamiques.

Se positionner à l’écotone.

Dans le cas de la préservation des Herbiers de Posidonies, il faut s’implanter à la jonction entre l’herbier et la matte morte. Le récif ne doit pas se trouver trop loin (rupture de continuité) ou trop prêt (pas d’expansion) des herbiers encore intacts. Le récif en doit pas se trouver trop haut (rupture de continuité) ou trop bas (pas assez de surface de colonisation) de l’écotone.

Se positionner à l’écotone.

Volumétrie générale

Afin de travailler correctement la volumétrie générale, il est nécessaire de tenir compte du phénomène d’ensablement / sédimentation. Il est également important de créer des interactions avec la pédofaune (faune du sol).

Premièrement il faut mettre en place un socle de récif poreux permettant les échanges. Il faut aussi proposer un récif avec une hauteur variable afin de toucher plusieurs strates de la colonne d’eau.

Volumétrie générale: prise en compte du phénomène d’ensablement / sédimentation.

Il est intéressant de créer des points de repère ou des signaux d’appel, et de diversifier les volumes afin de créer des micro-courants.

Volumétrie générale: signaux d’appel et interactions avec la pédofaune.

Concernant la volumétrie générale, il faut veiller à favoriser la complexité pour la colonisation d’espèces variées.

Pour cela, il faut proposer un récif modulaire et adaptable avec des formes variées. Il faut également diversifier l’implantation des récifs et implanter les récifs ni trop prêt (fragilité structurelle), ni trop loin (rupture de continuité) les uns des autres.

Aspect de surface

Concernant les aspects de surface, il advient de répondre à plusieurs questions.

Premièrement, il est nécessaire de savoir comment cibler une partie de la chaîne trophique avec le récif. Pour cela il faut pour calibrer les ouvertures et les aspérités en fonction des espèces souhaitées (petite vie marine + micro invertébrés).

Aspects de surface: calibration des ouvertures en fonction de la chaine trophique.

Il est également important de mettre en place des surfaces avec une granulométrie et une rugosité fortes. Il convient aussi de concevoir le récif en intégrant de la matière organique qui va agir comme un starter pour la biodiversité.

Aspects de surface: intégration d’une certaine granulométrie et de la matière organique.

Deuxièmement, il faut réfléchir à comment récupérer de la matière organique avec le récif.

Afin de résoudre cette problématique, il advient de mettre en place des percements qui s’adaptent aux contextes hydrodynamiques, et des cavités intérieures venant récolter la matière organique. Cette recherche formelle de structures à même de récolter la matière organique peut être réalisée en s’inspirant de la nature. Cette recherche biomimétique permet à Remora + de proposer un récif optimisé et complexe en lien avec son écosystème.

Aspects de surface: captation de la matière organique.

Troisièmement, il devient primordiale d’essayer de minimiser l’utilisation de matière sur le récif artificiel, et d’optimiser le rapport surface / volume.

Pour cela il faut proposer le plus d’ouvertures possible avec une solution de percements paramétrique et biomimétique. Dans cette partie, plusieurs espèces inspirantes ont été pris en compte. Notamment les ailes de libellules, le corail cerveaux (Diploria Labyrinthiformis), les nénuphars (Victoria Amazonica), ou même certaines réactions physico-chimiques d’émulsion.

Aspects de surface: inspirations biomimétiques.

Enfin, le dernière question a se poser est la suivante: comment densifier la périphérie du récif artificiel ?

Pour cela, nous avons proposer un design reprenant les principes mathématiques des fractales.

Assemblage

La problématique principale au niveau de l’assemblage du projet réside dans la difficulté de mettre au point un assemblage rapide et précis du récif.

Le LAB a donc proposé un assemblage simple et rapide avec un nombre de pièces limité.

Assemblage: système fabrication.

Il est également question de proposer un assemblage sur terre, plutôt que sous l’eau.

Assemblage: choix du lieu d’assemblage du récif.

Synthèse

La synthèse consiste en un tableau récapitulatif regroupant les différentes obligations du cahier des charges de la restauration écologique des petits fonds marins côtiers. Ce tableau permet de situer le projet dans sa démarche de restauration. C’est aussi un puissant outil d’évaluation des solutions proposées.

Cahier des charges du vivant

Une fois le cahier des charges de la restauration écologique étudié et complété, il est maintenant nécessaire de croiser les résultats avec le cahier des charges du vivant. Ce dernier ce sépare en 2 tableau bien distincts: les caractéristiques et propriétés du vivant, et les services écosystémiques.

Caractéristiques et propriétés du vivant

Concernant les caractéristiques et les propriétés du vivant, le cahier des charges définit des solutions mises en place par la nature afin de garantir des solutions en adéquations et en symbiose avec les différents écosystèmes. Le but ici n’est pas de cocher toutes les cases, mais plutôt d’évaluer les différentes itérations qui découlent de la prise en compte du cahier des charges de la restauration écologique.

Services écosystémiques

Il en est de même pour le cahier des charges des services écosystémiques. Ce dernier regroupe différents services que doit rendre le récif artificiel vis à vis de son milieu. Ces services sont regroupés en 4 thèmes qui sont: le soutien, la régulation, l’approvisionnement, et le culturel. Encore une fois, ce n’est pas une obligation de cocher toutes les cases. Ce tableau doit être perçu comme une aide à la décision.

Cahier des charges du vivant et de la restauration écologique.

Solution et projet

Cette démarche de recherche n’est pas propre au récif artificiel Remora +. Elle est utilisée dans divers projets liés au domaine de la restauration écologique tel que FloatingReef, ou encore BathyReef ou BiolumReef.

Avec l’aide du cahier des charges de la restauration écologique et de celui du vivant, le LAB a pu mettre au point une solution contextualisée, en lien avec son environnement, et capable de surmonter les problématiques rencontrées.

Choix du lieu d’implantation général.

En premier lieu, ce travaille de recherche a permis au LAB de trouver l’implantation idéale sur site. Le récif se positionne donc à l’écotone afin de toucher les espèces propres à ce milieu de transition mais aussi les espèces appartenant à chacun des écosystèmes le bordant. Les écotones présents sur site sont: matte morte, sable, herbier, et roche.

Hypothèses d’implantations précises.

Les récifs biomimétiques se disposent de différentes manières afin s’adapter au site. Ils s’implantent à la jonction entre les différents milieux. Les récifs ne doivent pas se trouver trop loin (rupture de continuité) ou trop prêt (pas d’expansion) des herbiers encore intacts.

Assemblage de récifs artificiels Remora +.

Les récifs artificiels Remora + forment de villages qui augmentent leur impact positif sur les écosystèmes.

Paramétrique et biomimétique

Pour leur aspect de surface, le but est de proposer un maximum de surface colonisable dans un minimum de volume. Cette problématiques amène à composer des formes très complexes qui sont parfois difficiles à réaliser et a assembler. Le LAB a donc imaginé un pattern biomimétique et paramétrique afin de dépasser cette limite. Le design de ce pattern s’inspire de la complexité de surface du corail cerveau (Diploria labyrinthiformis).

Corail cerveau (Diploria labyrinthiformis).

Le LAB effectue ensuite une analyse de ce pattern, et l’intègre sous forme paramétrique dans des logiciels de modélisation 3D. A ce stade il est modelé pour coller au plus près des attentes du cahier des charges de la restauration écologiques en proposant des habitats variés. Le design du pattern est aussi adapté en fonction du mode de fabrication du récif. Ici, Remora + est imprimé en 3D par un bras robotisé. Le LAB intègre donc ce processus de fabrication dans les données d’entrée du script paramétrique. On obtient donc un design inspiré de la nature, à la fois complexe et rapide à mettre en œuvre.

Coupe sur un récif Remora +.

Coupe sur un récif Remora +.

Mise en œuvre

Le choix de l’impression 3D comme mode de fabrication est appuyé par l’étude du cahier des charges du vivant. Le LAB propose donc un processus de fabrication décentralisé afin d’obtenir des récifs à impact global, et réplicables.

Prototypes de plateaux imprimés en 3D béton.

Pour assurer un assemblage précis et rapide du récif Remora +, le LAB propose une structure simple et résistante avec le minimum de pièces. Elle se compose d’un ensemble modulaire simple pouvant être facilement mis en place et démontable à la manière des tiges de la Prêle des Champs (Equisetum arvense).