Afin de lutter contre la dégradation et le pillage des récifs coralliens dans le monde, des chercheurs de l’université Ben Gourion du Néguev et du Technion en Israël ont mis au point divers coraux imprimés en 3D susceptibles de devenir de nouveaux habitats. Dans certains cas, les poissons les préféraient aux coraux naturels. Les récifs coralliens à travers le monde connaissent un processus continu de dégradation en raison du changement climatique, de causes naturelles et de l’activité humaine, en particulier de la récolte de coraux pour aquariums.
Ezri Tarazi
Selon le Pr Tarazi, un nouveau concept, Design centré sur la nature (Nature-Centered Design), résume cette méthode. L’étude s’est concentrée sur la recherche de moyens de créer des coraux artificiels en bioplastique. Ils ont expérimenté différents matériaux, couleurs, tailles et formes, issus d’un modèle de corail naturel numérisé.
Bien que d’autres projets de remplacement de récifs soient en cours dans le monde entier, notamment le récif Tamar dans le golfe d’Eilat par des chercheurs de la BGU, cette initiative est la première à se concentrer sur la reproduction précise de coraux simulant la structure et la fonctionnalité de coraux naturels vivants. Ces attributs incluent l’écoulement de l’eau autour des structures coralliennes, des tailles spécifiques qui correspondent à la diversité des espèces de poissons et à la proximité des aliments (plancton).
Plaster 3D printed coral with two branches that was broken
Cette étude a été menée par l’équipe de l’université Ben Gourion du Néguev dirigée par le Pr Nadav Shashar du programme de biologie marine et de biotechnologie du BGU et le laboratoire de design-technologie dirigé par le Pr Ezri Tarazi au Technion. Les chercheurs ont utilisé des outils de conception 3D pour numériser des colonies de coraux naturels, puis manipuler les balayages de manière structurelle et spatiale pour imprimer ceux-ci artificiels. Ils ont travaillé sur différents matériaux et sur diverses imprimantes pour réaliser les modèles 3D. En fin de compte, ils ont installé quatre différentes formes de coraux imprimés dans différentes couleurs.
L’objectif était d’examiner ce qui caractérise un «bon foyer» et quel est le dessin préféré du poisson. Après l’impression 3D, les abris ont été installés sur un récif situé sur la côte nord-est de la mer Rouge, près de l’Institut interuniversitaire de la marine. Sciences à Eilat, puis les biologistes marins de Nadav Shashar ont parcouru plusieurs mois les sites de recherche et ont suivi la colonisation des modèles par des poissons naturels, non seulement les coraux imprimés en 3D, mais ils préféraient des motifs et des couleurs aux coraux vivants naturels.
Nadav Shashar
« Nous avons été surpris de découvrir que la couleur importait. Les humains ne tiennent pas compte des couleurs extérieures d’une maison lorsqu’ils décident d’en acheter une, peut-être parce qu’ils peuvent la repeindre. Les poissons, en revanche, ont indiqué que la couleur de leur nouvelle maison potentielle était un facteur décisif. Les espèces de poissons qui peuvent voir les couleurs ont montré une nette préférence pour les abris colorés par rapport aux abris ternes », a déclaré le Pr Shashar.
Le Pr Shashar affirme que les observations et les interventions du concepteur ont été importantes pendant le processus de validation du concept. En comprenant le processus d’impression 3D et les matériaux utilisés, les concepteurs pourraient rapidement trouver des solutions aux problèmes survenus au cours du processus.
Dans une prochaine étape, les chercheurs essaieront de concevoir de grandes unités de récifs plutôt que des coraux simples. «Nous voulons comprendre pourquoi certaines structures fonctionnent mieux que d’autres. Notre approche met en évidence le potentiel de résolution des problèmes environnementaux par le biais de la conception. À l’aide d’outils et de méthodes de conception numériques, nous pouvons aider l’effort mondial à trouver de meilleures pratiques futures. protéger et restaurer les récifs coralliens qui sont rapidement détruits », a déclaré Nadav Shashar.
« Aucune discipline à elle seule ne peut relever ces défis. Il existe un besoin évident de collaboration interdisciplinaire. Nous avons prouvé qu’inclure des designers pour résoudre des problèmes biologiques urgents est bénéfique et peut servir de modèle pour l’intégration de la pensée conceptuelle à traiter des questions biologiques et préserver la nature », a conclu Le Pr Shashar.
Publication dans The Design Journal, mai 2019
Traduction/adaptation par Esther Amar pour Israël Science Info