FR2580010A2

FR2580010A2 - Improvement to the method for construction in the sea, using floating organisms, for the creation of artificial harbours, breakwaters, aquacultural reefs and other marine structures

Info

Publication number: FR2580010A2
Application number: FR8505413A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-05
Filing date: 1985-04-05
Publication date: 1986-10-10

Abstract

Improvement to a method for construction in the sea, using floating organisms, particularly algae (seaweed), fixed on a connection network. The improvement consists in vertically tensioning the assembly of the algae (seaweed) and of the network using ballast means. The improvement enables the method to be used more widely in rough seas, and allows the construction of floating vegetal islands intended to drift on the circuits of ocean currents.

Description

Perfectionnement du procédé de construction dans la mer, mettant en oeuvre des organismes flottants, pour la création de ports artificiels, brise lames, récifs aquacoles et autres ouvrages marins
Dans F. 84.16003 et F. 85.03486 on a proposé de construire dane la mer au moyen de grandes algues flottantes implantées sur un réseau artificiel de liaison
Le présent perfectionnement consiste dans le lestage des algues et du réseau qui les relie . Il 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.Improvement of the construction process in the sea, using floating organisms, for the creation of artificial harbors, breakwaters, aquaculture reefs and other marine works
In F. 84.16003 and F. 85.03486 it was proposed to build in the sea by means of large floating algae established on an artificial network of connection
The present improvement consists in ballasting the algae and the network which connects them. It uses the excess floatation of certain algae, for carrying weights which put all 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.

La résistance aux tempêtes est augmentée
Selon le perfectionnement par exemple, une unité végétale
Macrocystis Pyrifera, semblable à celles décrites en F. 85 03486, 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
On voit dans la figure 1 comment selon l'exemple choisi les deux unités végétales 1 et 1' fixées sur les substrats artificiels 2 et 2' et lestées en 3 et 3' flottent de telle sorte que la partie inférieure des algues reste verticale ment 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
Ce profil de flottaison est semblable à ceux que l'on trouve dane 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 Macrocystis lestée
On sait que. dans certaines conditions de milieu, chaque mètre de fronde 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 des lest du cas de figure, seront équilibrés en flottaison par une immersion des algues sur une hauteur d'eau d'environ, 60 divisé par 3,850 , soit 15,5 mètres Âvec les mimes 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
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
Arec 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, parceque celle çi est proportionnelle à la densité de peuplement qui est elle m8me proportionnelle à la superficie invariable des substrats artificiels de fixation I1 en résulte que sans.changement du poids des lests, 1'diui- libre 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 conditions physicochimiques du milieu . Et cette variation est sans influence sur la profondeur d'immersion des algues, dans un récif végétal lesté construit selon le-procddé . Resistance to storms is increased
Depending on the improvement, for example, a plant unit
Macrocystis Pyrifera, similar to those described in F. 85 03486, 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 from 60 kg
We see in Figure 1 how according to the example chosen the two plant units 1 and 1 'fixed on the artificial substrates 2 and 2' and weighted in 3 and 3 '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
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 Macrocystis alga by calculation
We know that. under certain environmental conditions, each meter of submerged Macrocystis slingshot has an average buoyancy of 7.7 g. We deduce that - each submerged meter of a unit of 500 fronds will have in this medium a buoyancy of,. 7.7 multiplied by 500, that is 3, -850 kg. The 60 kg of the ballast of the case of figure, will be balanced in floating by an immersion of the algae on a height of water of approximately, 60 divided by 3,850, that is to say , 5 meters With the same environmental conditions as previously, 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 weighted from 96 kg
The buoyancy of such devices of living organic structures is stable. The flotation safety of these devices is due to the flotation reserves which are in the upper parts of the emerging algae
Over time, the renewal of old fronds with young fronds occurs naturally. This renewal takes place without any appreciable variation in the submerged plant mass, because this is proportional to the density of population which is itself proportional to the invariable surface area of the substrates. I1 artificial fixation results that without changing the weight of the weights, the reduced flotation 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 the algae and the physicochemical conditions of the environment. And this variation has no influence on the depth of immersion of the algae, in a weighted plant reef built according to the process.

Si le procédé esté 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 mer . Cependant ce genre de coupe retire aux algues une partie de leur flot tabilité immergée, compromettant ainsi l'équilibre de flot taiewon de tout le dispositif . Four éviter cet inconvénient on pourra, soit ne faire des coupes que de place en place afin que les réserves de flottabilité des algues non tail lées compensent la flottabilité perdue des algues ta-illdeB, soit placer dans le réseau et au. desaous du niveau de la.If the summer process is used for the construction of cultivated seaweeds, the seaweeds can be cut to harvest them below the sea surface. However, this kind of cut removes part of their submerged flow from the algae, thus compromising the balance of the whole device's flow. To avoid this inconvenience, we can either make cuts only from place to place so that the buoyancy reserves of non-tailed algae compensate for the lost buoyancy of ta-illdeB algae, or place in the network and at. desaous of the level of the.

coupe des bouées temporaires pour l'allégement des lests Dane le cas d'algueraies lestées construites sur des eaux peu profondes, le déséquilibre de flottabilite causé par une coupe sous surface n'aura pas d'autre conséquence que- 1' abaissement du niveau des lests au niveau du fond naturel.cutting of temporary buoys to lighten weights In the case of ballasted algal groves built on shallow waters, the imbalance in buoyancy caused by a cut below the surface will have no other consequence than lowering the level of ballast at the level of the natural bottom.

La croissance des algues après la coupe redonnera au dispotif sa flottaison d'origine
En figure 2 , on voit une suite d'algues 4 fixées sur une filière 5 et une amarre 6 . Les lests 7 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 caractéristiques du procédé
Les algues fixées sur l'amarre inclinée 3 sont les premières à absorber l'énergie des vagues . Elles peuvent etre d'espèces différentes et totalement immergées afin de mieux résister aux temp8tes
En figure 2 , 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 reseaux horizontaux ou inclinés, de niveaux différents et de formes variées.The growth of algae after cutting will restore the device to its original flotation
In FIG. 2, we see a series of algae 4 fixed on a die 5 and a mooring line 6. The weights 7 are distributed over the distance to distance path. 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 floatation according to the characteristics of the process
The algae fixed on the inclined mooring line 3 are the first to absorb the energy of the waves. They can be of different species and totally submerged in order to better resist storms
In Figure 2, we see a device made of a single die and a single mooring. With sets of several dies and moorings we can build horizontal or inclined networks, of different levels and varied shapes.

Les réseaux d'algues lestées se développent horizontalement en surface de mer, même lorsque le réseau funiculaire qui relie les algues entre elles est ni tenu.ni tendu sur des amarres en fond de mer
Ces réseaux d'organismes naturels se développent dans l'es- pace horizontal eous l'action de la force d'écartement de leur croissance naturelle . Si sous la poussée d'un courant ces ensembles se compriment, dèe que la pression du courant cesse, ils se redéploient
Avec de tels réseaux lestés, et non ancrés, on peut construire de grands récifs végétaux flottants destinés à la dérive sur les circuits des courants océaniques . Leur résistant aux tempêtes est supérieure
Les réseaux lestés peuvent Stre disposés autour ou audedans des réseaux ancrés, afin que soit obtenu dans un ensemble les avantages propres à chacun de ces types de réseaux
Le procédé et ses perfectionnements est réalisable avec autres espèces d'organismes flottants que celles citées dans les précédents-textes . Il est réalisable avec d'autres espèces que celles de la famille des lessionacées ou de 1' ordre dee laminariales dont Macrocystis fait partie
Le procédé sera réalisable avec d'autres organisées flottants qui seront créés dans l'avenir par le génie biologique The weighted algae networks develop horizontally on the sea surface, even when the funicular network that connects the algae is neither held nor stretched over moorings at the bottom of the sea
These networks of natural organisms develop in horizontal space under the action of the force of separation of their natural growth. If under the thrust of a current these sets compress, as soon as the pressure of the current ceases, they redeploy
With such weighted networks, and not anchored, one can build large floating plant reefs intended to drift on the circuits of ocean currents. Their storm resistance is superior
Weighted networks can be placed around or in anchored networks, so that the advantages specific to each of these types of networks are obtained as a whole.
The process and its improvements can be carried out with other species of floating organisms than those mentioned in the previous texts. It is feasible with other species than those of the lessionaceae family or of the laminar order of which Macrocystis is a part
The process will be feasible with other organized floats that will be created in the future by biological engineering

Claims

Claims 1. A construction process using floating organisms for the creation of marine structures according to claims 1 to 6 taken as a whole from the main patent, characterized in that ballasting of certain algae and the network that connects them is carried out 2. A method according to the preceding claim 1, characterized in that it uses certain highly developed buoyancy algae in particular by pneumatocysts, as indicated in the main patent NO 84.16003, and in that it uses weights which put the tension in vertical network connecting the algae together 3. A method according to the preceding claims 1 or 2 characterized in that the natural variations in the buoyancy and in the mass of the algae immersed in the device are so unchanging over time that all of the algae and weights attached to the laison network stabilizes in a slightly variable buoyancy equilibrium 4. A method according to either of the preceding claims, characterized in that the networks are anchored or not on the sea bottom