Des dalles de terre cuite pour restaurer les récifs coralliens

Dans la baie de Hoi Ha Wan, à Hong Kong, une équipe de chercheurs teste une méthode pour restaurer les coraux, grâce à des dalles en terre cuite créées par une imprimante 3D.

4674Les scientifiques ont créé des «tuiles récifales» et les ont placées sur le fond marin de la baie de Hoi Ha Wan. © Université de Hong Kong

En 2018, un super-typhon a détruit 80% des coraux de la baie de Hoi Ha Wan au large de la péninsule de Sai Kung à Hong Kong . Dans la plus forte tempête de la ville depuis le début des enregistrements, les vents ont atteint 155 mph (250 km / h) et ont frappé les récifs, laissant derrière eux des débris dispersés et des squelettes de coraux brisés. Quelques espèces ont survécu, mais celles-ci prendront probablement des décennies pour retrouver leur état d'origine.

Malheureusement, cela ne faisait pas exception. Les récifs coralliens disparaissent rapidement des océans du monde, en grande partie à cause des effets du réchauffement climatique, qui, entre autres, augmente la fréquence et la gravité des tempêtes.

Entre 2016 et 2017 seulement, 89% des nouveaux coraux de la Grande Barrière de Corail ont péri à la suite du blanchiment global induit par la chaleur.

Sans une action décisive pour lutter contre l'urgence climatique, la surpêche et la pollution, on estime que nous perdrons 70 à 90% des récifs coralliens restants dans le monde au cours des 20 prochaines années .

Une équipe de scientifiques marins et d'architectes de l'Université de Hong Kong testent une méthode de restauration des récifs détruits par le typhon - et, espèrent-ils, d'autres à l'avenir.

À l'aide d'une imprimante 3D, ils ont créé des «carreaux de récif» - des hexagones en terre cuite - et les ont placés sur le fond marin de la baie de Hoi Ha Wan.

La technologie est peut-être avancée, mais l'idée est simple. «Créer un fond dur sur un fond sablonneux», explique David Baker, directeur du Swire Institute of Marine Science (Swims). «Le sable n'est vraiment pas bon pour les coraux car il peut se déplacer et enterrer ou récurer les tissus minces du corail. La plupart des coraux qui finissent dans le sable souffrent généralement d'une mort lente.

5760Des carreaux de terre cuite imprimés en 3D sont utilisés pour créer des récifs artificiels, avec l'aimable autorisation de l'Université de Hong Kong. © Christian J LANGE

Les carreaux, quant à eux, reposent sur des pieds qui les élèvent du fond marin - permettant aux coraux de pousser plus haut dans la colonne d'eau, où ils peuvent accéder à tout ce que les coraux aiment: le soleil, les nutriments et la nourriture.

L'idée est également testée dans d'autres régions du monde: des scientifiques travaillent à la restauration des habitats récifaux avec l'impression 3D aux Maldives, qui abrite le plus grand récif imprimé en 3D au monde, ainsi qu'en France et dans les Caraïbes .

Les carreaux sont conçus en couches, utilisant le biomimétisme pour reproduire la géométrie d'un corail cérébral, afin de ne pas interférer avec les modèles de croissance du corail réel.

«La couche supérieure est basée sur une approche biomimétique et sert d'espace principal pour attacher les fragments de corail», explique Christian Lange, professeur agrégé d'architecture à l'Université de Hong Kong et responsable de son laboratoire de fabrication robotique. «Nous avons conçu cette partie pour que le biologiste marin puisse insérer les différentes espèces de corail dans six zones désignées.»

1920© Christian J LANGE

D'autres techniques artificielles pour sauver les récifs sont également testées. Dans une pratique connue sous le nom de « rigs to reefs», Les plates-formes pétrolières offshore désaffectées ont été transformées en récifs artificiels aux États-Unis, au Brunei et en Malaisie.

Saborder les navires - les couler délibérément - est une autre méthode. Le porte-avions américain englouti USS Oriskany est le plus grand récif artificiel du monde. Surnommé «le grand récif porteur», le navire est situé dans le nord-ouest de la Floride et a été coulé en 2006, utilisant 22 explosions internes simultanées, dans plus de 200 pieds (60 m) d'eau.

Aujourd'hui, c'est l'un des sites de plongée les plus populaires aux États-Unis.

L'équipe de Hong Kong espère cependant que l'utilisation de la terre cuite est une amélioration par rapport aux autres méthodes de construction de récifs. «Il y a d'autres chercheurs dans le monde qui travaillent sur l'impression 3D en relation avec la construction de récifs artificiels», explique Lange. «Mais la plupart d'entre eux utilisent le béton comme matériau d'impression. Je n'ai vu aucun autre projet utilisant de l'argile en terre cuite pour imprimer en 3D ce genre de travail.

Bien que la terre cuite doive être cuite pour durcir, elle est considérée comme plus écologique que le béton, car sa production nécessite moins d'énergie; la fabrication du béton génère d'énormes quantités d' émissions de CO 2 .

«Le béton contient du ciment, qui est très caustique», dit Baker. «Dans l'eau de mer, il maintient un pH très élevé en surface - ce qui nuit à de nombreux types d'espèces marines. Les structures en béton semblent souvent étrangement dépourvues de vie ou ont des biofilms d'algues très disgracieux, dont la plupart ne supportent pas les coraux ou d'autres espèces marines.

La terre cuite est également similaire au carbonate de calcium que l'on trouve dans les vrais récifs coralliens, ce qui la rend plus appropriée.

Et surtout, les céramiques comme la terre cuite s'éroderont naturellement: dans quelques décennies, les scientifiques espèrent que les carreaux auront disparu et qu'il ne restera plus que les nouveaux coraux.

Les premiers résultats depuis le déploiement le mois dernier sont prometteurs.

4000© Vriko YU

«Il est encourageant de voir de nombreuses espèces comme les petits poissons et les crabes se réfugier dans les tuiles presque aussitôt qu'ils touchent le fond marin», dit Baker.

«J'espère que le gouvernement nous permettra de planter des récifs qui, au cours de ma vie, pourraient constituer des points chauds de biodiversité importants, des sites de plongée agréables et contribuer à l'augmentation des coraux à Hong Kong grâce à leur production reproductrice.

Mais les scientifiques soulignent tous qu'aucune technologie de récif artificiel n'est une panacée contre le déclin des récifs coralliens. D'une part, ils sont coûteux à produire et ne pourraient pas être développés à moindre coût.

«L'impression 3D a un rôle prometteur dans la génération de petits substrats complexes sur lesquels les larves de corail peuvent être installées et élevées», déclare Alasdair Edwards, professeur émérite d'écologie des récifs coralliens à l'Université de Newcastle.

«Mais avec plusieurs dizaines de milliers de kilomètres carrés de récifs déjà détruits dans le monde au cours des 50 dernières années, l'impression 3D n'est clairement pas une solution, mais peut avoir un rôle mineur. La seule solution est de réduire les émissions de gaz à effet de serre.»

© The Guardian (parution originale en anglais)

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