Brevet FR2447143A1 — publié le 19800822

La présente invention concerne l'enrichissement en ma tières organiques nutritives des eaux océaniques et notamment celles qui se trouvent à quelques dizaines de mètres de la surface, afin que la production d'aliments consommables donnant lieu à récolte soit accrue dans les eaux proches de la surface. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif destiné à induire artificiellement la remontée d'eaux relativement riches en matières nutritives des profondeurs de l'océan dans les eaux proches de la surface qui sont relativement pauvres en matières nutritives. La vie sur la Terre dépendant finalement de la nourriture créée par les organismes des plantes vertes, par le processus de photosynthèse. Ce dernier nécessite la présence de la lumière solaire et, dans les océans, une quantité suffisante de lumière solaire, pour- l'entretien de la photosynthèse,. n'existe que dans l'eau qui se trouve à moins de 100 à 200 m au-dessous de la surface. Cette zone dans laquelle a lieu toute la photosynthèse des océans est appelée zone photique. Au-dessous de celle-ci, on rencontre la zone dans laquelle la quantité de lumière ne suffit pas à l'entretien de la photosynthèse, cette zone étant appelée "aphotique". Etant donné la présence de la lumière solaire nécessaire à la photosynthèse, la zone photique constitue l'habitat de minuscules organismes de plantes vertes connus sous le nom de phytoplancton qui constituent le premier maillcn dans la chaîne alimentaire, culminant dans les organismes qui sont consommés par l'homme sous forme d'aliments. Cependant, la quantité de matière vivante qui peut être entretenue dans la zone photique est limitée par la quantité de substances telles que l'azote, le phosphore, le cuivre et les matières organiques nutritives qui sont nécessaires à l'entretien de la vie. Dans la zone photique, ces substances sont constamment consommées par les formes vivantes presentes dans la zone si bien que la quantité de matière vivante qui peut être entretenue dans la zone photique est automatiquement limitée. Cependant, les substances précitées qui entretiennent la vie et les matières nutritives sont présentes avec une abondance constante dans la zone aphotique qui se trouve au-dessous de la zone photique. Ce phénomène est dû à la rareté relative des formes vivantes qui consomment les matières nutritives dans la zone apho tique. En outre, cette dernière zone s'enrichit constamment en matières nutritives étant donné la décomposition de la matière organique qui tombe depuis la zone photique qui se trouve audessus. Ainsi, la zone aphotique est en moyenne notablement plus riche en matières nutritives que la zone photique. En conséquence, si l'eau riche en matières nutritives, présente dans la zone aphotique, pouvait être introduite dans la zone photique, la quantité de matière vivante qui pourrait être entretenue dans cette dernière zone augmenterait notablement. Un tel mélange des eaux des zones aphotique et photique n'est pas facilement réalisé puisque l'eau de la zone aphotique est normalement plus froide et donc plus dense que celle de la zone photique, et en conséquence elle ne remonte pas normalement dans l'eau de la zone photique et ne se mélange pas à cette eau. Cependant, dans un certain nombre de régions des océans, divers mécanismes naturels font remonter l'eau de la zone aphotique profonde dans la zone photique.Ces zones constituent des régions de remontée" et elles se trouvent aux endroits où des vents océaniques, des courants équatoriaux ou des vagues océaniques importantes sont suffisamment intenses pour provoquer un effet important de mélange et de bouillonnement qui suffit à l'aspiration de l'eau profonde dans la zone photique proche de la surface. En outre, dans les mers polaires, le refroidissement saisonnier de l'eau de surface rend celle-ci plus froide et plus dense que l'eau plus profonde si bien que des conditions de remontée peuvent se présenter dans certaines régions. Etant donné la remontée de l'eau riche en matières nutritives de la zone aphotique dans la zone photique, ces zones de remontée sont extraordinairement fertiles et on estime que ces zones de remontée entretiennent à peu près la moitié des poissons consommables disponibles au total dans les océans, bien que ces zones de remontée ne forment qu'une petite fraction de la surface totale des mers. En l'état actuel de la technique, il n'existe pas de dispositif utilisable en pratique pour favoriser la remontée de l'eau, par des courants de convection thermique, induits articiellement. L'invention supprime les inconvénients des systèmes à fonctionnant thermique et met en oeuvre un principe radicalement différent pour la remontée des eaux des profondeurs. L'eau de mer qui contient des solutés en quantités importantes, est nettement plus dense que l'eau douce. En conséquence, si une partie des solutés est retirée de l'eau de la zone aphotique profonde, elle devient moins dense que l'eau qui l'entoure et remonte dans la zone photique dans laquelle elle se disperse. L'invention met en oeuvre ce principe et concerne l'immersion d'un dispositif de des salement d'eau très au-dessous de la limite entre les zones photique et aphotique. Le dispositif de dessalement peut fonctionner par exemple par électrodialyse, de tels dispositifs étant bien connus dans la technique du dessalement de l'eau.Tout dispositif de dessalement qui réduit notablement la concentration des sels, tout en laissant les matières nutritives dont l'eau est riche, peut être utilisé. Les procédés connus d'électrodialyse laissent une concentration élevée de matières nutritives dans la partie diluée de l'eau car ces matières ne peuvent pas traverser les membranes alors que les ions des sels sont attirés par les forces électriques et traversent les membranes Le dispositif ne nécessite avantageusement aucune source d'énergie en provenance de la surface, comme dans les appareils de des salement électrolytique de type connu qui fonctionnent suivant la différence de températures de l'eau. Dans le cas des appareils de dessalement nécessitant de l'énergie provenant de la surface, des câbles d'alimentation peuvent être installés afin qu'ils rejoignent le dispositif.Dans tous les cas, l'eau profonde de la zone aphotique pénètre dans les dispositifs de dessalement et y subit un dessalement partiel. L'eau partiellement dessalée ainsi formée contient encore une quantité importante de matières nutrtives. On pense qu'une réduction d'environ 20 % de la salinité donne des résultats satisfaisants et laisse cependant une quantité suffisante de matières nutritives. Cette eau partiellement dessalée qui est moins dense que l'eau de mer environnante, remonte naturel- lement dans des conduits vers la zone photique dans laquelle elle se disperse dans l'eau environnante et fertilise l'eau de la zone photique grâce aux matières nutritives neuves provenant de la zone aphotique profonde. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est une perspec tive d'un appareil selon l'invention, placé dans les mers. L'appareil selon l'invention portant la référence géné- rale 10, comprend un ensemble 12 de dessalement d'eau de mer immergé dans l'océan, dans la zone aphotique qui, sur la figure, se trouve au-dessous du trait mixte 14. L'eau de mer provenant de la zone aphotique s'écoule par des canaux 16 d'entrée et pé nètre dans le dispositif 12 de dessalement dans lequel l'eau subit un dessalement partiel, par exemple par électrolyse. L'eau partiellement dessalée quitte le dispositif 12 par un canal 18 de sortie et, étant donné sa densité réduite par rapport à celle de l'eau environnante, elle remonte par un conduit 20 qui la guide jusqu'à la zone photique (qui se trouve au-dessus du trait mixte 14) près de la surface 23 des océans, et elle se disperse autour de l'orifice 22 de sortie. L'ensemble du dispositif peut être maintenu suspendu au fond des océans par des réservoirs 24 de flottaison, remplis de gaz, coopérant avec un corps-mort 26 et une chaîne 28. Dans une variante, le dispositif peut être suspendu à des câbles fixés à des bouées de surface. Divers. autres dispositifs peuvent être utilisés pour la suspension à la profondeur voulue, dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'augmentation de la concentration des matières nutritives dans l'eau de la zone photique des océans, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'immersion d'un dispositif de dessalement d'eau dans la zone aphotique de l'océan, l'introduction d'eau de mer riche en matières nutritives de la zone aphotique dans le dispositif de dessalement, le dessalement partiel de l'eau de mer introduite dans le dispositif de dessalement afin que de l'eau de mer partiellement dessalée conserve une concentration de matières nutritives nettement supérieure à celle de l'eau de la zone photique, la densité de l'eau diminuant notablement par rapport à celle de l'eau de la zone aphotique, la transmission de l'eau de mer partiellement dessalée à la zone photique essentiellement par mise en oeuvre de la différence de densités entre l'eau partiellement dessalée et l'eau de mer, et l'augmentation de la concentration des matières nutritives dans la zone photique d'une matière importante, par dispersion de l'eau partiellement dessalée et riche en matières nutritives, dans l'eau de la zone phôtique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dessalement partiel est réalisé par électrodialyse. 3. Appareil d'enrichissement important de l'eau de la zone photique des océans par de l'eau riche en matières nutritives pPO- venant de la zone aphotique, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de dessalement immergé dans la zone aphotique riche en matières nutritives de l'océan, formant de l'eau partiellement dessalée qui est nettement moins dense que l'eau de mer de l'océan, cette eau dessalée conservant une concentration de matières nutritives bien supérieure à celle de l'eau de la zone photique, et un dispositif destiné d'une part à transmettre l'eau partiellement dessalée du dispositif de dessalement à la zone photique essentiellement par mise en oeuvre de la différence de densités entre l'eau partiellement dessalée et l'eau de mer de l'océan, et d'autre part à disperser l'èau partiellement dessalée dans l'eau de la zone photique afin que la concentration des matières nutritives de cette eau augmente notablement. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de dessalement met en oeuvre un processus de dialyse.