EP0197097A1 - Sea construction method with floating organisms - Google Patents

Sea construction method with floating organisms

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EP0197097A1
EP0197097A1 EP85904982A EP85904982A EP0197097A1 EP 0197097 A1 EP0197097 A1 EP 0197097A1 EP 85904982 A EP85904982 A EP 85904982A EP 85904982 A EP85904982 A EP 85904982A EP 0197097 A1 EP0197097 A1 EP 0197097A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
algae
floating
artificial
artificial bottom
organisms
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP85904982A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Antonius Olivier Streichenberger
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STREICHENBERGER ANTONIUS O
Original Assignee
STREICHENBERGER ANTONIUS O
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Publication date
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Priority claimed from FR8503486A external-priority patent/FR2578385A2/en
Priority claimed from FR8505413A external-priority patent/FR2580010A2/en
Application filed by STREICHENBERGER ANTONIUS O filed Critical STREICHENBERGER ANTONIUS O
Publication of EP0197097A1 publication Critical patent/EP0197097A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
    • E02B3/062—Constructions floating in operational condition, e.g. breakwaters or wave dissipating walls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/043—Artificial seaweed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/26—Artificial reefs or seaweed; Restoration or protection of coral reefs

Definitions

  • the present invention relates to the construction of underwater structures, by the implantation on an artificial bottom of floating organisms, for example algae.
  • the present invention which was the subject of a first application FR 84.1600.5, aims at structuring the surface waters of the sea, with a material manufactured by the sea and which is naturally adapted to the surface conditions of the sea.
  • This natural material chosen is that of certain organisms which float in the sea from a substrate on which they are fixed.
  • Certain large algae correspond perfectly to the type of organisms sought, these are in particular those whose flotation system is highly developed thanks to natural floats, the pneumatooystes, as seen in the families of Lessionaceae and of the order of Laminariales.
  • biological engineering it will be possible in the future to artificially develop in certain organisms the characteristics favorable to the invention.
  • the construction object of the invention is therefore constituted in its lower part by an artificial bottom and in its upper part by a network of natural organisms.
  • the elements of the artificial background can be made of any suitable material such as light concrete, wood, textile, plastic or other. These elements can be planes like fabrics, nets or floors; they can be elongated like cords, they can be of various suitable shapes. These elements can be floating or non-floating.
  • the floating organisms can follow the variation in height of the water under the influence of the tides. Indeed, in the case of algae for example, these plants can be positioned so that they reach the surface of the sea at the highest water levels, and lie down and float on the surface of the sea at the lowest water level. Thanks to the floating organic part of its networks, the construction will always be adjusted to the changing height of the surface waters.
  • Figure 1 shows a high water construction whose head of algae 1 reaches the sea surface 2 from an artificial bottom 3 which floats above moorings 4.
  • Figure 3 we see the detail of the Macrocystis alga taken as an example of a floating organism, and we see how this alga by forming a canopy on the surface of the sea, adjust its height to that of the waters.
  • an artificial bottom can be constituted by the assembly of a series of modules of isosceles triangular shape, each module of which is like a net "made of ropes of polypropylene or of any other floating material.
  • FIG 4 we see how from each summit of one of these modules, deformed by the waterline, leave the mooring lines connecting with the seabed.
  • implanted algae can create a coral plant reef according to the process, which will form a breakwater and a lagoon of calm water in the middle of the water.
  • Each module can be formed from the juxtaposition of several also isosceles sub-modules.
  • the mooring of the artificial bottom on the seabed can be done by anchors, dead bodies, piles, pegs or any other appropriate means. If the length of the mooring lines is great due to the depth of the water, it may be necessary to help the buoyancy of the mooring lines by adding artificial buoys. The fact remains, according to the invention, that it is the buoyancy of natural organisms which will always ensure the buoyancy of the artificial bottom which binds the algae together.
  • concretions and fouling - which will come over time and beyond the deep moorings to weigh down the funicular network which binds the algae together - will never be heavy enough to equal and exceed the natural buoyancy of some algae, especially those with pneumatooysts.
  • Algae or other floating organisms must be implanted on the artificial bottom at least a first time before any natural renewal.
  • Algae or other floating organisms must be implanted on the artificial bottom at least a first time before any natural renewal.
  • the seedlings will become algae, the buoyancy of the natural organs, pneumatooystes or others, will add to the buoyancy of the artificial bottom.
  • An improvement FR 85-03486 consists in implanting algae or other floating organisms not directly on an artificial bottom made for example of a funicular network, but in implanting them. on an intermediate substrate offering a large surface for attachment to the natural fixing system of each alga.
  • This substrate can be a mesh whose meshes are wide enough to allow the algae fixing system to penetrate.
  • the wire mesh is large enough to allow each end of the algae attachment system to attach to it.
  • the mesh can be made of textile, plastic, or any other non-toxic material, preferably of lighter density than water.
  • FIG. 7 we see for example a mesh 5 of polyethylene, wire greater than 2 mm and mesh of about 35 mm.
  • This mesh is connected to the funicular network which forms the artificial bottom, by a rope 6 of polypropylene for example, whose untwisted strands 7 pass between the meshes of the mesh and are integral with it.
  • the rope which connects the mesh to the funicular network ensures great mobility of the device and gives better resistance to algae subjected to storm forces.
  • FIG. 8 we see a set of artificial substrates 8 planted with Macrocystis algae 9 connected by ropes 10.
  • the attachment systems 11 of the algae are attached to the mesh substrates 8.
  • the whole forms an elementary plant unit connected by a set of cords 12 and 13 to the funicular network composing the artificial bottom.
  • An elementary unit of Macrocystis for example, can thus form a plant biomass of 1,000 kg, develop 2,000 m2 of plant tissue, have 1,000 fronds and an excess buoyancy of 200 kg.
  • Another improvement consists in making all or part of the funicular network in son of elastic material whose elongation can reach up to 300 per 100 for example And to further increase and by another means the flexibility and mobility of the funicular network constituting the artificial bottom we can equip some of the anchor and mooring points with heavy and mobile chains.
  • FIG. 9 we see for example the elementary plant units 14 fixed to the end of ropes or vertical wires 15 which can be made partially or totally from. materials with a very high elasticity rate.
  • the 1.6 anchor is equipped with a heavy chain which absorbs the traction of the funicular network.
  • Moorings 17, 18 and 19 are made of heavy chains which are lifted under the vertical traction of the funicular network.
  • Moorings 20 and 21 are fixed dead bodies.
  • FIG. 9 is only a partial example of a funicular network which can be constructed to make a flexible and elastic artificial bottom, allowing mobility in all directions of the fixing points of the algae implanted on this network.
  • Another embodiment FR 85.05413 consists in ballasting the algae and the network which connects them. This improvement uses the excess buoyancy of certain algae for carrying weights which put all of the networks in vertical tension. This results in an advantageous positioning of the algae in the water, and ease of vertical movement of the assemblies. Storm resistance is increased.
  • a Macrocystis Pyrifera plant unit similar to that described above composed of 500 fronds, a mass of 500 kg and a positive buoyancy in total immersion of 100 kg, can be advantageously ballasted at its base with a weight of 60 kg.
  • buoyancy profile is similar to those found in nature.
  • Knowledge of the morphology of the species and of the immersion environment makes it possible to calculate the buoyancy profile of the weighted alga by calculation.
  • a peat forecast can be made using the following example:
  • each meter of slingshot of a submerged Macrocystis alga has an average buoyancy of 7.7 g.
  • each submerged meter of a unit of 500 fronds will have buoyancy in this medium. of, 7.7 multiplied by 500 or 3.850 kg.
  • the 60 kg of ballast in the scenario will therefore be balanced in flotation by immersion of the algae over a water height of approximately, 60 divided by 3.850 or 15.5 meters.
  • the buoyancy of such devices of living organic structures is stable.
  • the flotation safety of these devices is due to the flotation reserves that are found in the upper parts of the emerging algae.
  • the renewal of old fronds by young fronds occurs naturally. This renewal takes place without appreciable variation in the submerged plant mass which remains proportional to the population density. It follows that without changing the weight of the weights, the buoyancy balance of the device is not appreciably changing in a maintained weighted seagrass. It is indeed only in its emerged part and lying on the sea surface, that the vegetable mass varies appreciably according to the possibilities of growth of algae and the physico-chemical possibilities of the medium. And this variation has no influence on the depth of immersion of the algae in a plant reef built and weighted according to the process.
  • ballasted process is used for the construction of cultivated seaweeds
  • the cutting of seaweed for their harvesting can be done below the surface of the sea.
  • this kind of cut removes part of their submerged buoyancy from the algae, thus compromising the buoyancy balance of the entire ballasted device.
  • it will be possible to make cuts only from place to place so that the buoyancy reserves of the uncut algae compensate for the lost buoyancy of the trimmed algae.
  • the imbalance of buoyancy caused by a subsurface cut will have no other consequence than lowering the level of the weights to the level of the natural bottom. The growth of algae after cutting will restore the device to its original buoyancy.
  • FIG. 11 we see a series of algae 25 fixed on a die 26 and a mooring line 27.
  • the weights 28 are distributed over the distance-to-distance channel. Between each ballast the die is deformed in an arc. Part of the length of the algae is submerged, part emerged. The assembly remains in buoyancy according to the characteristics of the process.
  • the algae fixed on the inclined mooring line 27 are the first to absorb the energy of the waves. They can be of different species and fully submerged to better withstand storms.
  • Figure 11 we see a device made of a single die and a single line. With several sets, channels and moorings, we can build horizontal or inclined networks, of different levels and in various shapes.
  • the process makes it possible to build structures in the surface layer of the water having the function of breakwater, barriers against pollution, aquaculture reefs, floating islands, artificial harbors and all kinds of structures useful either for protection or for production in the sea.
  • the process allows underwater constructions and settlements in a layer of water lower than the surface layer of the water.
  • the process can be transposed to freshwater, with implantation organisms living in freshwater.

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Abstract

Procédé de construction dans la mer, mettant en oeuvre des organismes flottants, notamment des algues, qui sont fixés sur un fond artificiel dont le niveau de flottaison est contrôlé par un dispositif de structures naturelles. Le procédé permet l'aménagement de la mer par une voie biologique. Il sert à la création de récifs aquacoles, forêts marines, brise-lames, îles flottantes, ports artificiels, et autres ouvrages marins pour la protection et la production dans les océans.Construction method in the sea, using floating organisms, in particular algae, which are fixed on an artificial bottom, the level of buoyancy of which is controlled by a device of natural structures. The process allows the development of the sea by a biological way. It is used for the creation of aquaculture reefs, marine forests, breakwaters, floating islands, artificial harbors, and other marine works for protection and production in the oceans.

Description

Procédé de construction en mer avec des organismes flottants.Construction process at sea with floating organisms.
La présente invention concerne l'édification de structures sous marines, par l'implantation sur un fond artificiel d' organismes flottants par exemple des algues .The present invention relates to the construction of underwater structures, by the implantation on an artificial bottom of floating organisms, for example algae.
Dans FR 82.04741, USA 4.246.075, FR 83.00482, FR 84.01697, on a proposé de construire sous la mer en faisant se déposer naturellement ou électriquement des concrétions autour de structures squelettes du futur ouvrage . Mais ces procédés de construction sous marine, qui utilisent le matériau naturel que sont les concrè-tions, ne peuvent être employés que entre le fond de la mer et un niveau inférieur de quelques mètres à la surface des eaux . En effet dans la couche la plus haute des eaux, ces procédés sont contrariés par la violence des flots et par la variation des niveaux de basses eaux et de hautes eaux .In FR 82.04741, USA 4.246.075, FR 83.00482, FR 84.01697, it has been proposed to build under the sea by depositing concretions naturally or electrically around skeleton structures of the future work. But these underwater construction methods, which use the natural material that are concretions, can only be used between the bottom of the sea and a level a few meters below the surface of the water. In fact, in the highest layer of water, these processes are thwarted by the violence of the waves and by the variation in the levels of low water and high water.
La présente invention qui a fait l'objet d'une première demande FR 84.1600,5 a pour but la structuration des eaux superficielles de la mer, avec un matériau fabriqué par la mer et qui soit adapté naturellement aux conditions de surface de la mer . Ce matériau naturel choisi est celui de certains organismes qui flottent dans la mer à partir d'un substrat sur lequel ils sont fixés . Certaines grandes algues correspondent parfaitement au type d'organismes recherchés, ce sont notamment celles dont le système de flottaison est fortement développé grâce à des flotteurs naturels, les pneumatooystes, tels qu'on les voit dans les familles des Lessionacées et de l'ordre des Laminariales . Et par la mise en oeuvre du génie biologique, on pourra dans le futur développer artificiellement chez certains organismes les caractéristiques favorables à l'invention .The present invention, which was the subject of a first application FR 84.1600.5, aims at structuring the surface waters of the sea, with a material manufactured by the sea and which is naturally adapted to the surface conditions of the sea. This natural material chosen is that of certain organisms which float in the sea from a substrate on which they are fixed. Certain large algae correspond perfectly to the type of organisms sought, these are in particular those whose flotation system is highly developed thanks to natural floats, the pneumatooystes, as seen in the families of Lessionaceae and of the order of Laminariales. And by the implementation of biological engineering, it will be possible in the future to artificially develop in certain organisms the characteristics favorable to the invention.
La construction objet de l'invention est donc constituée dans sa partie inférieure par un fond artificiel et dans sa partie supérieure par un réseau d'organismes naturels . Les éléments du fond artificiel peuvent être faits de toute matière convenable telle que béton léger, bois, textile, plastique ou autre . Ces éléments peuvent être plans comme des toiles, des filets ou des planchers ; ils peuvent être longilignes comme des cordes, ils peuvent être de diverses formes appropriées . Ces éléments peuvent être flottants ou non flottants .The construction object of the invention is therefore constituted in its lower part by an artificial bottom and in its upper part by a network of natural organisms. The elements of the artificial background can be made of any suitable material such as light concrete, wood, textile, plastic or other. These elements can be planes like fabrics, nets or floors; they can be elongated like cords, they can be of various suitable shapes. These elements can be floating or non-floating.
Lorsque la construction est posi±ionnée à niveau constant au dessus du fond de mer et dans la couche superficielle des eaux, les organismes flottants pourront suivre la variation de hauteur des eaux sous l'influence des marées . En effet dans le cas des algues par exemple ces végétaux pourront être positionnés de telle sorte qu'ils atteindront la surface de la mer aux plus hautes eaux, et se coucheront et flotteront sur la surface de la mer aux plus basses eaux . C'est ainsi que grâce à la partie organique flottante de ses réseaux, la construction sera toujours ajustée à la hauteur changeante des eaux de surface .When the construction is positioned at a constant level above the seabed and in the surface layer of the water, the floating organisms can follow the variation in height of the water under the influence of the tides. Indeed, in the case of algae for example, these plants can be positioned so that they reach the surface of the sea at the highest water levels, and lie down and float on the surface of the sea at the lowest water level. Thanks to the floating organic part of its networks, the construction will always be adjusted to the changing height of the surface waters.
L'ensemble de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description des modes de rάalisations suivantes, et en se référant aux dessins annexés donnés à titre d'exemple . la construction faite d'algues Macrocystis fixées sur un fond artificiel funiculaire maintenu en flottaison par les algues elles mêmes . Voir les figures 1, 2, 3, 4, 5, 6 . la construction dans laquelle d'importantes masses de structures d'algues mettent en tension tout un réseau funiculaire de liaison et d'ancrage . Voir les figures 7,8,9. la construction dans laquelle les algues et le réseau funiculaire sont lestés . Voir les figures 10 et 11 .The whole of the invention will be better understood using the description of the following embodiments, and with reference to the appended drawings given by way of example. the construction made of Macrocystis algae fixed on an artificial funicular bottom kept floating by the algae themselves. See Figures 1, 2, 3, 4, 5, 6. the construction in which large masses of algae structures put in tension an entire funicular network of connection and anchoring. See Figures 7,8,9. the construction in which the algae and the funicular network are ballasted. See Figures 10 and 11.
Figure 1 on voit une construction aux hautes eaux dont la tête des algues 1 atteint la surface de mer 2 à partir d'un fond artificiel 3 qui flotte au dessus d'amarres 4 .Figure 1 shows a high water construction whose head of algae 1 reaches the sea surface 2 from an artificial bottom 3 which floats above moorings 4.
Figure 2 on voit aux basses eaux la tête des algues, et leur partie la plus haute, se coucher sur la surface de mer .Figure 2 we see at low water the head of the algae, and their highest part, lie on the sea surface.
Figure 3 on voit le détail de l'algue Macrocystis prise comme exemple d'organisme flottant, et on voit comment cette algue en formant un dais à la surface de la mer, ajuste sa hauteur à celle des eaux .Figure 3 we see the detail of the Macrocystis alga taken as an example of a floating organism, and we see how this alga by forming a canopy on the surface of the sea, adjust its height to that of the waters.
Si par exemple, dans une mer où l'amplitude des marées est au maximum de 6 mètres ion positionne à moins 4 mètres du niveau de basse mer le fond artificiel sur lequel seront fixées des algues de 10 mètres de hauteur, l'ensemble de la construction occupera en permanence tout le niveau supérieur de la mer .If for example, in a sea where the amplitude of the tides is at most 6 meters ion positions at least 4 meters from the low tide level the artificial bottom on which algae 10 meters high will be fixed, the whole of the construction will permanently occupy the entire upper level of the sea.
Dans les eaux superficielles de la mer on aura construit un récif artificèel et organique qui affleurera en permanence la surface des eaux .In the surface waters of the sea an artificial and organic reef will have been built which will permanently outcrop the surface of the waters.
A titre d'exemple, on indique qu'un fond artificiel peut être constitué par l'assemblage d'une série de modules de forme triangulaire isocèle, dont chaque module est comme un filet" fabriqué de cordes de polypropylène ou de toute autre matière flottante . Sur la figure 4, on voit comment de chaque sommet de l'un de ces modules, déformé par la flottaison, partent des amarres de liaison avec le fond de mer .By way of example, it is indicated that an artificial bottom can be constituted by the assembly of a series of modules of isosceles triangular shape, each module of which is like a net "made of ropes of polypropylene or of any other floating material. In Figure 4, we see how from each summit of one of these modules, deformed by the waterline, leave the mooring lines connecting with the seabed.
Sur la figure 5, on voit comment les modules peuvent être assemblés par quatre .In Figure 5, we see how the modules can be assembled by four.
Sur la figure 6, on voit comment un ensemble de ces modules peut constituer un fond artificiel en forme de couronne .In Figure 6, we see how a set of these modules can constitute an artificial background in the shape of a crown.
Sur un tel fond artificiel des algues implantées pourront créer selon le procédé un récif végétal en couronne qui formera au milieu des eaux un brise-lames et un lagon d'eau calme .On such an artificial background, implanted algae can create a coral plant reef according to the process, which will form a breakwater and a lagoon of calm water in the middle of the water.
A titce d'exemple, on indique qu'avec 510 modules triangulaires isocèles de 50 mètres de coté chacun, on peut former un récif couronne de 1.000 mètres de diamètre, à l'intérieur duquel un lagon de 600 mètres de diamètre est protégé de la violence des flots par une barrière d'algues de 200 mètres de largeur . Voir Fig 6 .As an example, we indicate that with 510 isosceles triangular modules of 50 meters each side, we can form a coral reef of 1,000 meters in diameter, inside which a lagoon of 600 meters in diameter is protected from the violence of the waves by a seaweed barrier 200 meters wide. See Fig 6.
Ghaque module peut être formé de la juxtaposition de plusieurs sous modules également isocèles . L'amarrage du fond artificiel sur le fond de mer peut être fait par des ancres, corps morts, pieux, pitons ou tous autres moyens appropriés . Si la longueur des amarres est grande du fait de la profondeur des eaux, il pourra être nécessaire d' aider la flottaison des amarres par l'adjonction de bouées artificielles . Il n'en restera pas moins, conformément à l'invention, que c'est la flottabilité des organismes naturels qui assurera toujours la flottabilité du fond artificiel qui lie les algues entre elles .Each module can be formed from the juxtaposition of several also isosceles sub-modules. The mooring of the artificial bottom on the seabed can be done by anchors, dead bodies, piles, pegs or any other appropriate means. If the length of the mooring lines is great due to the depth of the water, it may be necessary to help the buoyancy of the mooring lines by adding artificial buoys. The fact remains, according to the invention, that it is the buoyancy of natural organisms which will always ensure the buoyancy of the artificial bottom which binds the algae together.
Selon une des caractéristiques de l'invention, les concrètions et le fouling - qui viendront avec le temps et au delà des amarres profondes alourdir le réseau funiculaire qui lie les algues entre elles - ne seront jamais assez lourds pour égaler et dépasser la flottabilité naturelle de certaines algues, notamment celles qui sont pourvues de pneumatooystes.According to one of the characteristics of the invention, concretions and fouling - which will come over time and beyond the deep moorings to weigh down the funicular network which binds the algae together - will never be heavy enough to equal and exceed the natural buoyancy of some algae, especially those with pneumatooysts.
Les algues ou autres organismes flottants doivent être implantés sur le fond artificiel au moins une première fois avant tout renouvellement naturel . Par exemple, pour ensemencer avec des algues un fond artificiel fait de cordes flottantes on préparera d'abord en bassin de culture des fils porteurs dé semences des aJgues choisies, puis on enroulera ces fils ensemencés autour des cordes du fond artificiel . Les semences en se développant formeront des plantules qui développeront leur système. de fixation autour des cordes du fond artificiel . Les plantules deviendront des algues dont la flottabilité des organes naturels, pneumatooystes ou autres, viendra ajouter à la flottabilité du fond artificiel. Plus les algues grandiront plus la flottabilité de l'ensemble de la construction sera renforcée . C'est un avantage sue lesautres systèmes de construction dont la flottabilité baisse avec le temps sous la charge non compensée des concrétions, dépots et autres fixations plus lourdes que l'eau .Algae or other floating organisms must be implanted on the artificial bottom at least a first time before any natural renewal. For example, to seed an artificial bottom made of floating ropes with algae, we will first prepare in the culture basin threads carrying seeds of the chosen aegs, then we will wind these seeded threads around the strings of the artificial bottom. The growing seeds will form seedlings which will develop their system. fixing around the strings of the artificial bottom. The seedlings will become algae, the buoyancy of the natural organs, pneumatooystes or others, will add to the buoyancy of the artificial bottom. The more the algae will grow the more the buoyancy of the whole construction will be reinforced. This is an advantage over other construction systems whose buoyancy decreases over time under the uncompensated load of concretions, deposits and other fixings heavier than water.
Avec les algues qui conviennent au procédé, la flottabilité originelle du fond artificiel n'est pas toujours requise . Si par exemple on dépose sur le fond de mer un fond artifi ciel fait de cordes non flottantes préensemencées, lorsque les premières algues se développeront avec leur forte flottabilité on verra l'ensemble monter automatiquement vers la surface, et se positionner au niveau prévu à l'extrémité des amarres préalablement disposées . Cette mise en oeuvre du procédé sera avantageuse pour construire dans les mers de faibles profondeurs .With seaweed that is suitable for the process, the original buoyancy of the artificial bottom is not always required. If, for example, we lay an artificial background on the seabed sky made of non-floating ropes pre-sown, when the first algae will develop with their strong buoyancy we will see the assembly rise automatically to the surface, and position itself at the level provided at the end of the moorings previously arranged. This implementation of the method will be advantageous for building in seas of shallow depths.
Un perfectionnement FR 85-03486 consiste à implanter les algues ou autres organismes flottants non pas directement sur un fond artificiel fait par exemple d'un réseau funiculaire, mais à les implanter. sur un substrat intermédiaire offrant une large surface d'accrochage au système de fixation naturelle de chaque algue . Ce substrat peut être un grillage dont les mailles sont assez larges pour laisser pénétrer le système de fixation des algues . Les fils du grillage sont assez gros pour permettre à chaque extrémité du système de fixation des algues de s'y fixer . Le grillage peut être fait de textile, plastique, ou toute autre matière non toxique, de préférence de densité plus légère que l'eau .An improvement FR 85-03486 consists in implanting algae or other floating organisms not directly on an artificial bottom made for example of a funicular network, but in implanting them. on an intermediate substrate offering a large surface for attachment to the natural fixing system of each alga. This substrate can be a mesh whose meshes are wide enough to allow the algae fixing system to penetrate. The wire mesh is large enough to allow each end of the algae attachment system to attach to it. The mesh can be made of textile, plastic, or any other non-toxic material, preferably of lighter density than water.
Sur la figure 7 on voit par exemple un grillage 5 de polyéthylène, de fil supérieur à 2 mm et de maille d'environ 35 mm . Sur ce grillage on implantera de petites algues, par exemple de 5 mm de haut, qui y grandiront jusqu'à la taille adulte . Ce grillage est relié au réseau funiculaire qui forme le fond artificiel, par une corde 6 de polypropylène par exemple, dont les torons 7 défaits passent entre les mailles du grillage et font corps avec lui . La corde qui relie le grillage au réseau funiculaire assure une grande mobilité au dispositif et donne une meilleure résistance aux algues soumises aux forces de tempêtes .In Figure 7 we see for example a mesh 5 of polyethylene, wire greater than 2 mm and mesh of about 35 mm. On this screen we will plant small algae, for example 5 mm high, which will grow there until adult size. This mesh is connected to the funicular network which forms the artificial bottom, by a rope 6 of polypropylene for example, whose untwisted strands 7 pass between the meshes of the mesh and are integral with it. The rope which connects the mesh to the funicular network ensures great mobility of the device and gives better resistance to algae subjected to storm forces.
Sur la figure 8 on voit un ensemble de substrats artificiels 8 plantés d'algues Macrocystis 9 reliés par des cordes 10 . Les systèmes de fixation 11 des algues, sont accrochés aux substrats en grillage 8 . L'ensemble forme une unité élémentaire végétale reliée par un jeu de cordes 12 et 13 au réseau funiculaire composant le fond artificiel . Une unité élémentaire de Macrocystis par exemple, peut former ainsi une biomasse végétale de 1.000 kg, développer 2.000 M2 de tissu végétal, avoir 1.000 frondes et une flottabilité excédentaire de 200 kg .In FIG. 8 we see a set of artificial substrates 8 planted with Macrocystis algae 9 connected by ropes 10. The attachment systems 11 of the algae are attached to the mesh substrates 8. The whole forms an elementary plant unit connected by a set of cords 12 and 13 to the funicular network composing the artificial bottom. An elementary unit of Macrocystis for example, can thus form a plant biomass of 1,000 kg, develop 2,000 m2 of plant tissue, have 1,000 fronds and an excess buoyancy of 200 kg.
Un autre perfectionnement consiste à réaliser tout ou partie du réseau funiculaire en fils de matière élastique dont l' allongement pourra atteindre jusqu'à 300 pour 100 par exemple Et pour augmenter encore et par un autre moyen la souplesse et la mobilité du réseau funiculaire constituant le fond artificiel on pourra équiper certains des points d'ancrage et d'amarrage de chaînes lourdes et mobiles .Another improvement consists in making all or part of the funicular network in son of elastic material whose elongation can reach up to 300 per 100 for example And to further increase and by another means the flexibility and mobility of the funicular network constituting the artificial bottom we can equip some of the anchor and mooring points with heavy and mobile chains.
En figure 9 on voit par exemple les unités élémentaires végétales 14 fixées à l'extrémité de cordes ou de fils verticaux 15 qui peuvent être faits partiellement ou totalement de . matières à très fort taux d'élasticité .In FIG. 9 we see for example the elementary plant units 14 fixed to the end of ropes or vertical wires 15 which can be made partially or totally from. materials with a very high elasticity rate.
L'ancrage 1,6 est équipé d'une chaîne lourde qui amortit les tractions du réseau funiculaire . Les amarrages 17, 18 et 19 sont faits de chaînes lourdes qui se soulèvent sous la traction verticale du réseau funiculaire . Les amarrages 20 et 21 sont des corps morts fixes .The 1.6 anchor is equipped with a heavy chain which absorbs the traction of the funicular network. Moorings 17, 18 and 19 are made of heavy chains which are lifted under the vertical traction of the funicular network. Moorings 20 and 21 are fixed dead bodies.
Le dessin de la figure 9 n'est qu'un exemple partiel d'un réseau funiculaire qui peut être construit pour faire un fond artificiel souple et élastique, permettant la mobilité dans toute les directions des points de fixation des algues implantées sur ce réseau .The drawing of FIG. 9 is only a partial example of a funicular network which can be constructed to make a flexible and elastic artificial bottom, allowing mobility in all directions of the fixing points of the algae implanted on this network.
Une autre forme de réalisation FR 85.05413 consiste dans le lestage des algues et du réseau qui les relie . Ce perfectionnement utilise la flottaison excédentaire de certaines algues pour le portage de lests qui mettent en tension verticale l' ensemble des réseaux . Il en résulte un positionnement avantageux des algues dans l'eau, et une facilité de mouvement vertical des ensembles . La résistance aux tempêtes est augmentée .Another embodiment FR 85.05413 consists in ballasting the algae and the network which connects them. This improvement uses the excess buoyancy of certain algae for carrying weights which put all of the networks in vertical tension. This results in an advantageous positioning of the algae in the water, and ease of vertical movement of the assemblies. Storm resistance is increased.
Selon le perfectionnement par exemple, une unité végétale Macrocystis Pyrifera semblable à celle décrites précédemment composée de 500 frondes, d'une masse de 500 kg et d'une flottabilité positive en immersion totale de 100 kg, peut être avantageusement lestée à sa base d'un poids de 60 kg .According to the improvement for example, a Macrocystis Pyrifera plant unit similar to that described above composed of 500 fronds, a mass of 500 kg and a positive buoyancy in total immersion of 100 kg, can be advantageously ballasted at its base with a weight of 60 kg.
On voit dans la figure 10 comment selon l'exemple choisi, les deux unités végétales 22 et 22' fixées sur les substrats artificiels 23 et 23' et lestées en 24 et 24' flottent de telle sorte que la partie inférieure des algues reste verticalement immergée sur une hauteur de plus de la moitié de la longueur totale des algues, et que la partie supérieure des algues reste horizontalement émergée sur une longueur de plus du quart de la longueur totale des algues .We see in Figure 10 how according to the example chosen, the two plant units 22 and 22 'fixed on the artificial substrates 23 and 23' and weighted in 24 and 24 'float so that the lower part of the algae remains vertically submerged over a height of more than half the total length of the algae, and the upper part of the algae remains horizontally emerged over a length of more than a quarter of the total length of the algae.
Ce profil de flottaison est semblable à ceux que l'on trouve dans la nature . La connaissance de la morphologie de l'espèce et du milieu d'immersion, permet de prévoir par le calcul le profil de flottaison de l'algue lestée . Une prévision peat se faire sβïon l'exemple suivant :This buoyancy profile is similar to those found in nature. Knowledge of the morphology of the species and of the immersion environment makes it possible to calculate the buoyancy profile of the weighted alga by calculation. A peat forecast can be made using the following example:
On sait que dans certaines conditions de milieu, chaque mètre de fronde d'une algue Macrocystis immergée a une flottabilité moyenne de 7,7 g . On en déduit que chaque mètre immergé d'une unité de 500 frondes aura dans ce milieu une flottabilité. de , 7,7 multiplié par 500 soit 3,850 kg . Les 60 kg de lest du cas de figure seront en conséquence équilibrés en flottaison par une immersion des algues sur une hauteur d'eau d'environ, 60 divisé par 3,850 soit 15,5 mètres .We know that under certain environmental conditions, each meter of slingshot of a submerged Macrocystis alga has an average buoyancy of 7.7 g. We deduce that each submerged meter of a unit of 500 fronds will have buoyancy in this medium. of, 7.7 multiplied by 500 or 3.850 kg. The 60 kg of ballast in the scenario will therefore be balanced in flotation by immersion of the algae over a water height of approximately, 60 divided by 3.850 or 15.5 meters.
Avec les mêmes conditions de milieu que précédemment, un calcul analogue au précédent, indique qu'il est possible de structurer les eaux superficielles de la mer sur 25 mètres de hauteur avec de grandes unités végétales Macrocystis de 500 frondes, chacune lestée de 96 kg .With the same environmental conditions as above, a calculation similar to the previous one, indicates that it is possible to structure the surface waters of the sea over 25 meters in height with large Macrocystis plant units of 500 fronds, each ballasted with 96 kg.
La flottabilité de tels dispositifs de structures organiques vivantes est stable . La sécurité de flottaison de ces dispositifs est due aux réserves de flottaison qui se trouvent dans les parties supérieures des algues qui émergent . Avec le temps le renouvellement des vieilles frondes par de jeunes frondes se fait naturellement . Ce renouvellement se fait sans variation sensible de la masse végétale immergée qui reste proportionnelle à la densité de peuplement . Il en résulte que sans changement du poids des lests, l'équilibre de flottaison du dispositif n'est pas sensiblement changeant dans une algueraie lestée entretenue . Ce n'est en effet que dans sa partie émergée et couchée en surface de mer, que la masse végétale varie sensiblement en fonction des possibilités de croissance des algues et des possibilités physico chimiques du milieu . Et cette variation est sans influence sur la profondeur d'immersion des algues dans un récif végétal construit et lesté selon le procédé .The buoyancy of such devices of living organic structures is stable. The flotation safety of these devices is due to the flotation reserves that are found in the upper parts of the emerging algae. Over time, the renewal of old fronds by young fronds occurs naturally. This renewal takes place without appreciable variation in the submerged plant mass which remains proportional to the population density. It follows that without changing the weight of the weights, the buoyancy balance of the device is not appreciably changing in a maintained weighted seagrass. It is indeed only in its emerged part and lying on the sea surface, that the vegetable mass varies appreciably according to the possibilities of growth of algae and the physico-chemical possibilities of the medium. And this variation has no influence on the depth of immersion of the algae in a plant reef built and weighted according to the process.
Si le procédé lesté est utilisé pour la construction d'algueraies de culture, la coupe des algues pour leur récolte peut se faire au dessous de la surface de la mer . Cependant ce genre de coupe retire aux algues une partie de leur flottabilité immergée, compromettant ainsi l'équilibre de flottaison de tout le dispositif lesté . Pour éviter cet inconvénient on pourra ne faire des coupes que de place en place de telle sorte que les réserves de flottabilité des algues non taillées compensent la flottabilité perdue des algues taillées . Dans le cas d'algueraies lestées construites sur des eaux peu profondes, le déséquilibre de flottabilité causé par une coupe sous surface n'aura pas d'autre conséquence que l'abaisement du niveau des lests au niveau du fond naturel . La croissance des algues après la coupe redonnera au dispositif sa flottaison d'origine .If the ballasted process is used for the construction of cultivated seaweeds, the cutting of seaweed for their harvesting can be done below the surface of the sea. However, this kind of cut removes part of their submerged buoyancy from the algae, thus compromising the buoyancy balance of the entire ballasted device. To avoid this drawback, it will be possible to make cuts only from place to place so that the buoyancy reserves of the uncut algae compensate for the lost buoyancy of the trimmed algae. In the case of weighted algal groves built on shallow waters, the imbalance of buoyancy caused by a subsurface cut will have no other consequence than lowering the level of the weights to the level of the natural bottom. The growth of algae after cutting will restore the device to its original buoyancy.
En figure 11 on voit une suite d'algues 25 fixées sur une filière 26 et une amarre 27 . Les lests 28 sont répartis sur la filière de distance en distance . Entre chaque lest la filière est déformée en arc de cercle . Une partie de la longueur des algues est immergée, une partie émergée . L'ensemble se maintient en flottaison selon les caractérisques du procddé . Les algues fixées sur l'amarre inclinée 27 sont les premières à absorber l'énergie des vagues . Elles peuvent être d'espèces différentes et totalement immergées afin de mieux résister aux tempêtes . En figure 11 on voit un dispositif fait d'une seule filière et d'une seule amarre . Avec des ensembles de plusieurs, filières et amarres on pourra construire des réseaux horizontaux ou inclinés, de niveaux différents et de formes variées.In FIG. 11 we see a series of algae 25 fixed on a die 26 and a mooring line 27. The weights 28 are distributed over the distance-to-distance channel. Between each ballast the die is deformed in an arc. Part of the length of the algae is submerged, part emerged. The assembly remains in buoyancy according to the characteristics of the process. The algae fixed on the inclined mooring line 27 are the first to absorb the energy of the waves. They can be of different species and fully submerged to better withstand storms. In Figure 11 we see a device made of a single die and a single line. With several sets, channels and moorings, we can build horizontal or inclined networks, of different levels and in various shapes.
Avec de tels réseaux lestés et non ancrés, faits d'algues ou d'autres organismes flottants, on peut construire de grands récifs végétaux flottants destinés à la dérive sur les circuits des courants océaniques . L'absence d'ancrage améliore la résistance aux tempêtes .With such weighted and non-anchored networks, made of algae or other floating organisms, large floating plant reefs intended for drift can be built on the circuits of ocean currents. The absence of anchoring improves resistance to storms.
Le procédé permet de construire dans la couche superficielle des eaux des ouvrages ayant la fonction de brise-lames, barrières contre les pollutions, récifs aquacoles, îles flottantes, ports artificiels et toutes sortes d'ouvrages utiles soit à la protection soit à la production dans la mer. Le procédé permet des constructions et implantations sous marines dans une couche d'eau inférieure à la couche de surface des eaux .The process makes it possible to build structures in the surface layer of the water having the function of breakwater, barriers against pollution, aquaculture reefs, floating islands, artificial harbors and all kinds of structures useful either for protection or for production in the sea. The process allows underwater constructions and settlements in a layer of water lower than the surface layer of the water.
Le procédé est transposable dans les eaux douces, avec des organismes d'implantation vivant dans les eaux douces . The process can be transposed to freshwater, with implantation organisms living in freshwater.

Claims

Revendications claims
1 . Procédé de construction sous marine mettant en oeuvre des structures qui se développent naturellement dans le milieu des eaux, et caractérisé en ce qu'il consiste à immerger un fond artificiel solidaire ou non du fond de la mer sur lequel on aura fixé et on élèvera des organismes flottants .1. Underwater construction method using structures that develop naturally in the middle of the water, and characterized in that it consists in immersing an artificial bottom, whether or not integral with the bottom of the sea, on which we will have fixed and we will raise floating organisms.
2 . Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la flottaison naturelle des organismes fixés sur le fond artificiel est suffisante pour assurer la flottaison de ce fond artificiel, et suffisante pour compenser les surcharges progressives des concrétions et autres fixations qui avec le temps alourdissent le fond artificiel .2. Method according to claim 1, characterized in that the natural flotation of the organisms fixed on the artificial bottom is sufficient to ensure the floating of this artificial bottom, and sufficient to compensate for the progressive overloads of the concretions and other fixations which over time increase the bottom artificial.
3 . Procédé selon les revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que les organismes fixés sur le fond artificiel sont des algues à flottaison fortement développée par des pneumatooystes, comme le sont les algues Macrocystis et autres espèces semblables .3. Method according to claims 1 and 2, characterized in that the organisms attached to the artificial bottom are buoyancy algae strongly developed by pneumatooysts, as are the algae Macrocystis and other similar species.
4 . Procédé selon les revendications 1 2 et 3 , caractérisé en ce que le fond artificiel flottant ou non flottant peut être constitué d'un réseau funiculaire continu ou discontinu, relié ou non relié par des amarres au fond de mer , et dont la mobilité est augmentée soit grâce à l'élasticité de ses fils soit grâce à des chaînes lourdes qui équipant les amarrages et les ancrages peuvent se soulever et amortir la traction des forces de tempêtes .4. Method according to claims 1 2 and 3, characterized in that the floating or non-floating artificial bottom may consist of a continuous or discontinuous funicular network, connected or not connected by moorings to the sea bottom, and whose mobility is increased either thanks to the elasticity of its threads or thanks to the heavy chains which equip the moorings and anchors can be lifted and dampen the traction of the forces of storms.
5 . Procédé selon les revendications 1 2 et 3 , caractérisé en ce que la fixation des organisaas naturels ou algues sur le fond artificiel est obtenue par l'implantation de leurs semences au moyen de fils préensemencés en bassin et transposés et fixés artificiellement sur le fond artificiel . 5. Method according to claims 1 2 and 3, characterized in that the fixing of natural organaas or algae on the artificial bottom is obtained by the implantation of their seeds by means of threads pre-sown in a basin and transposed and artificially fixed on the artificial bottom.
6 . Procédé selon les revendications 1 et 5 , caractérisé en ce qu'il consiste à implanter non pas directement sur le fond artificiel des organismes ou algues flottantes, mais à les implanter sur un substrat intermédiaire fait par exemple d'un grillage offrant une grande surface d'accrochage et permettant le groupement d'une grande masse de ces algues, ce grillage ou autre substrat étant lui même relié par une corde verticale au fond artificiel fait d'un réseau funiculaire .6. Method according to claims 1 and 5, characterized in that it consists in implanting not directly on the artificial bottom floating organisms or algae, but in implanting them on an intermediate substrate made for example of a mesh offering a large surface area d 'hanging and allowing the grouping of a large mass of these algae, this mesh or other substrate being itself connected by a vertical rope to the artificial bottom made of a funicular network.
7 . Procédé selon les revendications 1 et 3 , caractérisé en ce qu'il est fait un lestage des algues et du réseau qui les relie ce qui suffit à mettre en tension verticale l'ensemble du dispositif flottant .7. Method according to claims 1 and 3, characterized in that a ballast of the algae and of the network which connects them is made, which is enough to put the entire floating device in vertical tension.
8 . Procédé selon la revendication 7 , caractérisé en ce que les variations naturelles de la masse des algues immergées sont avec le temps si peu changeantes que le lestage du dispositif n'a pratiquement pas à être modifié pour que soit conservé l'équilibre de flottaison .8. Method according to claim 7, characterized in that the natural variations in the mass of the submerged algae are so unchanging over time that the ballasting of the device practically does not have to be modified in order to maintain the buoyancy balance.
9 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'énergie des vagues est absorbée par la présence sur plusieurs mètres de hauteur d'organismes vivants élevés au dessus d'un fond artificiel.9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the energy of the waves is absorbed by the presence over several meters of height of living organisms raised above an artificial bottom.
10 . Procédé selon les revendications 1 2 et 7 , caractérisé en ce que les réseaux reliant les algues entre elles ne sont pas amarrés sur le fond de mer ou sur un point fixe, de telle sorte qu'il peut être constitués de grands ensemδles végétaux flottants destinés à la dérive sur les circuits des courants océaniques 10. Process according to Claims 1 2 and 7, characterized in that the networks connecting the algae to one another are not moored on the seabed or on a fixed point, so that they can consist of large floating plant assemblies intended drifting on ocean current circuits
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