Brevet FR2628292A1 — publié le 19890915

262829?2 Appareil destiné à l'élevage et à la culture d'animaux et de plantes aquatiques. La présente invention se rapporte à un appareil destiné à l'élevage et à la culture d'animaux et de plantes aquatiques dans l'appareil, et elle concerne plus précisément un bassin pouvant simu- ler un environnement d'un rivage. Au cours des dernières années,' la Diotechnologie a fait de remarquables progrès dans le domaine des animaux et des plantes terrestres, mais en ce qui concerne les êtres et les créatures vivant dans les zones aquatiques, c'est-à-dire les plantes et les animaux marins, les recherches biotechnologiques et les développements en grandeur naturelle viennent de démarrer et, de ce fait, il y a une de- mande croissante pour un appareil pouvant simuler une zone de vie marine, et particulierement une zone aquatique die rivage dans la- quelle peuvent vivre une grande quantité d'animaux et de plantes aqua- tiques. On ne connaút, en fait, aucun système écologique pour créa- tures aquatiques. Cependant, on peut supposer que celles-ci sont régies par un mélange de conditions ambiantes, comprenant la lumière, les courants, les vagues, les marées, la qualité de l'eau (température, matières nutritives, assainissement convenable, etc...). Dans le passé, animaux et plantes aquatiques étaient ordinairement élevés et cultivés dans des réservoirs et des bassins ronds ou carrés, cons- truits en béton, en matière plastique, en verre, en métal, etc. Néan- moins, tous ces moyens classiques de culture et d'élevage en milieu aqueux ne peuvent agir simultanément sur tous les facteurs ambiants importants, nécessaires à l'élevage et à la culture des animaux et des plantes de la zone du rivage, tels que la lumière, les courants d'eau, les marées, les vagues, etc.... Si l'on se rapporte en particulier à l'élevage et à la culture des animaux et des plantes marines, le pro- cédé courant de culture en milieu aqueux consiste à entourer une partie de la zone du rivage par des moyens artificiels de manièere à y élever et y cultiver un grand nombre de poissons, de coquillages ou de plan- tes utilisant les courants naturels d'eau de mer. Le procédé mentionné ci-dessus crée plusieurs sortes d'effets secondaires indésirables tels que la pollution de l'eau, la mort de créatures vivantes résultant de l'attaque par des germes ou par des prédateurs naturels existant dans l'eau de mer, et ce procédé soulève des proolemes juridiques en liaison avec l'utilisation des eaux du ri- vage en rapport avec les droits coutumiers de pêche et avec les juri- dictions officielles. En outre, dans le cas de l'utilisation des eaux de rivage na- turels, comme ôn l'a mentionné ci-dessus, certaines variétés de vie aquatique et de plantes vivant dans des eaux particulières du rivage peuvent se trouver limitées. Cultiver et élever toutes les variétés sélectionnées de plantes ou d'animaux marins est donc impossible. La présente invention a pour objet de fournir un appareil per- mettant de cultiver et d'élever, dans de l'eau de mer, des plantes et (ou) des aninmaux marins placés dans un bassin installé sur la terre. Un autre objet de la présente invention est de fournir un appa- reil qui soit en mesure de créer les conditions de milieu appropriées à la culture et à l'élevage de plusieurs espèces de plantes et d'animaux marins vivant généralement dans différentes sortes de milieux dans la natur e. Un autre objet de la présente invention est encore de fournir un appareil permettant de conduite des expériences hydro-biotechnolo- giques. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue explicative d'ensemble de construc- tion dTun exemple de réalisation de la présente invention; - la figure 2(a) est une vue en plan du bassin représenté à la figure 1; - la figure 2(b) est une illustration schématique expliquant le principe de fonctionnement d'un dispositif de concentration des rayons solaires, représenté à la figure 1; - les figures 3(a) à 3(d) sont respectivement des vues expli- catives d'un système permettant de créer des courants d'eau et des marées; - la figure 4 est une vue explicative d'un dispositif permettant de créer des vagues. - la figure 5 est une vue explicative d'un exemple de réalisa- tion de système de contrôle de la qualité de l'eau; - les figures 6(a) à 6 (c) sont respectivement des exemples modifiés de réalisation du bassin; la figure 7 est une vue explicative d'un exemple d'appareil de concentration des rayons solaires utilisable en tant qu'exemple de réalisation de la présente invention; et - la figure 8 est une vue explicative d'un exemple de réalisa- tion utilisé pour guider la lumière solaire dans un câble à fibre optique. La figure 1 est une vue explicative d'ensemble de construction d'un exemple de réalisation de l'appareil permettant de cultiver et d'élever des plantes et des animaux marins conformément à la présen- te invention. Sur la figure 1, la référence numérique 10 désigne un bassin ou réservoir dont les parois intérieures sont en escaliers et entourant un fond plat en son centre, 20 désigne le soleil, 30 un dis- positif pour concentrer les rayons solaires à travers un système de lentilles, ou un dispositif analogue, et pour guider les rayons lumi- neux concentrés dans un câble à fibre optique, 40 est un câble à fibre optique pour transmettre les rayons solaires concentrés par le dispo- sitif de concentration des rayons solaires, 50 une grue de service, un toit mobile avec un moyen pour régler le degré de pénétration des rayons solaires, 70 un réservoir d'eau de même capacité que le bassin 10, 80 un dispositif de contrôle de la qualité de l'eau, 90 un premier aqueduc reliant le bassin 10 au réservoir 70, 100 un deuxième aqueduc reliant le bassin 10 au réservoir 70, 110 une pompe destinée à créer une circulation d'eau et des marées dans le premier aqueduc, une pompe destinée à créer des circulations d'eau et des marées dans le deuxième aqueduc, 130 une bouée conique pour créer des va- gues, et 140 un dispositif pour commander la bouée conique 130, créa- trice de vagues. La figure 2(a) est une vue en plan du bassin 10 représenté à la figure 1. A la figure 2(a), le bassin 10 est conçu de manière que le plan le plus bas 1Z0,ou plan de fondse trouve dans sa partie centrale tandis que des parois en escaliers 121, 122,... 12n entourent le plan de fond. Une volée d'escaliers est inclinée à un angle (e) d'environ , pour permettre à la lumière solaire 20 d'atteindre le fond 120 du bassin 10. Ceci revient à dire que les rayons lumineux L venant du soleil 20 tombent dans le bassin 10 comme le représente la figure 1, mais en même temps qu'une quantité importante de rayons sont égale- ment réfléchis à la surface de l'eau contenue dans ie bassin. Lorsque l'angle incident (e) de la lumière solaire devient in- férieur à 45 , la lumière solaire est principalement réfléchie à la sur- face de l'eau, et à peine admise dans l'eau du bassin 10. Si les parois intérieures du bassin 10 sont formées de plans verticaux, le nettoyage de l'intérieur du bassin demande un gros travail et, de plus, un gaz toxique peut facilement s'accumuler au fond du bassin 10, présentant un éventuel danger pour la santé. A cet égard, comme le bassin proposé par le présent inven- teur est doté d'une large ouverture supérieure et de parois en forme d'escaliers, l'eau qui s'y trouve contenue peut être bien aérée par l'atmosphère de manière à éliminer la possibilité d'accumulation de gaz toxique dans le fond du bassin, et le nettoyage de l'intérieur du bassin peut s'effectuer facilement, étant donné sa facilité d'accès. Le bassin ainsi conçu est excellent pour sa facilité d'entretien et pour créer des conditions de fonctionnement sûr. En outre, le bassin 10 est également conçu pour recueillir, depuis le fond de la mer, de l'eau de mer relativement purifiée afin d'assurer le contrôle de la qualité de l'eau. En particulier, lorsqu'un grand nombre de bassins du genre mentionné ci-dessus, sont disposés en rangées sur un emplacement donné, de nombreuses espèces d'ani- maux et de végétaux marins peuvent y être élevés et cultivés simulta- nément. De nombreuses expériences peuvent y être effectivement me- nées. On peut également purifier l'eau utilisée pour l'élevage d'ani- maux marins et la renvoyer dans la mer sans provoquer de contami- nation. Par exemple, dans le cas o l'on pratique la culture des oreilles de mer dans l'appareil proposé par le présent inventeur, on peut également introduire dans cet appareil de l'eau de mer par l'in- termédiaire d'un filtre ne permettant le passage que des algues souf- flées, assurant ainsi un élevage effectif des oreilles de mer à l'aide d'algues soufflées naturelles. Lorsque le bassin est doté d'un toit mobile 60, on peut fermer le bassin un jour de tempête ou pendant la nuit, et rouvrir le bassin par beau temps pour laisser entrer la lumiere solaire ou pour régler la température intérieure du bassin et la tempé- rature de l'eau en surface. On peut également utiliser un toit constitué d'éléments transparents et à transparence variable pour régler la quantité de lumiere à guider dans le bassin. La figure 2(b) est une illustration expliquant le principe de fonctionnement de l'appareil 30, ci-dessus mentionné, de concentra- tion des rayons solaires. A la figure 2(b), la référence numérique 31 désigne un dôme transparent 31, et 32 une lentille qui est placée dans ce dôme transparent et est comxhandée par un détecteur de position du soleil, non représenté sur la figure 2(b) de manière à être constam- ment dirigée vers le soleil. La lumière solaire recueillie par la len- tille 32 est guidée dans un câble 40 à fibre optique, de manière à être amenée dans le réservoir 10. Le dispositif de concentration des rayons solaires, ci-dessus mentionné, a déjà été proposé par le présent inventeur de différentes manières et il sera décrit plus loin de façon détaillée. Comme on l'a mentionné ci-dessus, dans la présente inven- tion, les éléments de lumière solaire directement recueillis par un systeme optique de lentille telle qu'une lentille de fresnel ou analogue, sont guidés dans le câble 40 à fibre optique, composé de fibres opti- ques, de sorte que ces éléments sont amenés en n'importe quel point désiré du bassin 10 et avec n'importe quelle densité voulue, permet- tant d'élever et de cultiver effectivement des animaux et des plantes aquatiques dans le bassin 10. Dans la présente invention, le plan le plus bas 120 du bassin 10 est au centre et le bassin est doté de parois en escaliers 121, 122... 12 entourant le plan centra]l du fond. Le bassin 21' n est également conçu pour permettre à la lumière du soleil 20 d'atteindre le plan le plus bas du fond du bassin 10 et d'atteindre tous les escaliers à des intensités différentes. En conséquence, dans le bassin 10,toutes lés créatures aquatiques vivantes à cultiver peuvent choisir un emplacement o l'apport de lumière est approprié. La figure 3 est une vue de construction principale pour expli- quer un système de création de courants d'eau, de marées, etc... dans le bassin 10. La figure 3(a) est une vue explicative d'un systeme de création de courants d'eau et de marées. La figure 3(b) est une vue détaillée de la partie A représentée à la figure 3(a), illustrant des tuyères pour la création d'un courant d'eau. La figure 3(c) est une vue représentant une marée haute. La figure 3(d) est une vue représentant une marée basse. Une pompe 110 est mise en oeuvre pour faire passer l'eau de l'intérieur d'un réservoir de réserve d'eau dans le bassin 10, et une pompe 120 sert à ren- voyer l'eau du bassin 10 dans le réservoir 70 de réserve d'eau. Dans ce cas, l'intensité des courants d'eau et leur direction sont automatiquement réglées par l'action des vannies B et B et les 1 2 marées sont automatiquement réglées par l'action d'une vanne B3. Le réglage des courants d'eau s'opère comme suit: le bassin 10 doté de parois en escaliers et le réservoir 70 de réserve d'eau de la même capacité sont mis en place et reliés l'un à l'autre au moyen de deux systèmes indépendants 90 et 100 d'aqueducs comprenant respecti- vement les pompes 110 et 120, et des tuyeres à jets d'eau sont dispo- sées aux emplacements des escaliers des parois.' Un courant d'eau est créé par projection d'eau des tuyères dans le bassin 10 et il peut être commandé par le réglage de la vitesse de l'eau et de l'angle des tuye- res. On peut créer les marées en faisant passer l'eau du réservoir dans le bassin 10 et en inversant l'opération à n'importe quelle fré- quence désirée. La figure 4 est une vue explicative d'un moyen-permettant de créer des vagues dans le bassin 10. Sur la figure 4, une bouée conique 130, placée au centre de la surface de l'eau dans le bassin 10, est dé- placée de haut en bas et de bas en haut par une unité d'entrarnement commandée par un dispositif régi par ordinateur dans le but de provoquer des vagues d'une hauteur spécifiée, par exemple pour des expériences biotechniques, à une fréquence et avec une longueur de course de la bouée en conformité avec le niveau de l'eau. La figure 5 est une vue de construction pour expliquer un exemple de réalisation d'un système de contrôle de qualité pour un bassin d'eau 10. A la figure 5, deux systèmes indépendants d' aqueducs et de pompage, reliant le bassin d'eau 10 au réservoir 70 de réserve d'eau, sont dotés d'un dispositif 80 prévu pour régler la température, les gaz dissous, les matieres nutritives (sels nutritifs, etc...) et les matières métaboliques (telles que les déjections). Le dispositif 80 de contrôle de la qualité sert à régler la température de l'eau, la teneur en ma- tieres dissoutes et la teneur en matières flottantes quand les courants d'eau et les marées sont créés au moyen des pompes. Les figures 6(a), 6(b) , 6(c) sont respectivement des vues d'un autre exemple de réalisation du bassin avec des parois en escaliers conformément à la présente invention. La partie hachurée 1Oa est une pièce de remplissage. Comme on peut le voir sur ces figures, la figu- re 6(a) représente un bassin de faible profondeur, la figure 6(b) repré- sente un bassin situé au milieu et profond, et la figure 6(c) représente un bassin du type à couloir. L'utilisation de pieces de remplissage que l'on peut assembler permet de construire un bassin de n'importe quelle forme souhaitée. La figure 7 est une vue entierement en perspective représen- tant un dispositif 30 de captage des rayons solaires, destiné à guider la lumiere du soleil dans le câble 40 à fibre optique mentionné ci- dessus. A la figure 7, une capsule destinée à être employée dans le dispositif de captage des rayons solaires est composée d'une tête transparente 31 en forme de dôme et d'un corps cylindrique. Comme le représente la figure 7, le dispositif de captage des rayons solaires est logé dans la capsule, pendant l'utilisation du dispositif. Le dispo- sitif de captage des rayons solaires comprend une lentille, plusieurs lentilles ou éventuellement un grand nombre de lentilles 32, un déted- teur 33 de la position du soleil pour repérer la position du soleil, un corps 34 formant cadre de support pour maintenir intégralement la lentille 32 et le détecteur 33, un premier arbre rotatif 35 pour entraî- ner le cadre de support 34 dans un mouvement de rotation, un premier moteur 36 pour faire tourner le premier arbre rotatif 35, un bras- support 37 pour supporter la lentille 32 ou le moteur 36, un deuxieme arbre rotatif 38 disposé de façon à couper perpendiculairement le pre- mier arbre rotatif 35, et un deuxième moteur, non représenté à la figure 7, pour faire tourner le deuxieme arbre rotatif 38. La direction du soleil est détectée au moyen du détecteur 33 de position solaire et son signal de détection commande les premier et deuxieme moteurs de façon à diriger en permanence la lentille 32 vers le soleil, et la lumière solaire concentrée par la lentille 32 est guidée dans le câble 40 à fibre optique, non représenté à la figure 7, à travers sa surface d'extrémité placée au foyer de la lentille. La lu- miere solaire guidée est amenée par le câble à fibre optique à tous les points o cette lumière est nécessaire. En ce qui concerne le dispositif de captage des rayons solai- res, mentionné ci-dessus, plusieurs types de ce dispositif ont été pro- posés par le présent inventeur. I1 existe des dispositifs comportant respectivement une ou plusieurs lentilles (2 à 4 lentilles) ou un grand nombre de lentilles (par exemple 7, 19, 61, 196 ou 1 600 lentilles) suivant l'usage que l'on veut en faire. La figure 8 est une vue expliquant la manière de guider dans un câble 40 à fibre optique les rayons lumineux correspondant aux com- posantes du spectre visible de la lumiere solaire. A la figure 8, 32 est Z0 un système de lentilles composé d'une lentille de Fresnel ou analogue, et la lumiere solaire concentrée par le systeme 32 de lentilles est guidée dans un câble à fibre optique, comme on l'a mentionné précédemment. Dans le cas o la lumiere solaire est concentrée à travers le systeme de lentilles, l'image solaire a une partie centrale composée de lumière quasi blanche et une partie ci:conférentielle contenant une grande quan- tité de composantes de lumière dont les longueurs d'onde correspondent au foyer du système de lentilles. Ceci revient à dire que, dans le cas de la concentration de la lumière du soleil à travers le systeme de lentilles, le foyer et la dimension de l'image solaire varieront en fonc- tion des longueurs d'ondes des composantes de la lumiere. Par exem- ple, la lumiere de couleur bleue ayant une courte longueur d'onde donne une image du soleil de diamètre Dl au point P1 En outre, la lumière de couleur verte donne une image dusoleil de diamètre D2 au point P2 et la lumiere de couleur rouge donne une image du soleil de diamètre D3 au point P3' En conséquence, comme le représente la figure 8, quand la surface d'extrémité réceptrice de la lurmiere du câble 40 à fibre opti- que est fixée au point Pl, on peut capter la lumière solaire contenant une grande quantité de composantes de couleurbleue à sa partie circon- férentielle. Lorsque la surface d'extrémité réceptrice de la lumrniere du câble 40 à fibre optique est fixée au point P., on peut capter la lumiere solaire contenant une grande quantité de composante de couleur verte à sa partie circonférentielle. Quand la surface d'extrémité réceptrice de lurniere du câble 40 à fibre optique est fixée au point P3 on peut capter la lumniere solaire contenant une grande quantité de composan- té de couleur rouge à sa partie circonférentielle. Dans chaque cas, le diamètre du câble à fibre optique peut être choisi en fonction des composantes de rayons lumineux à capter. Par exemple, les'diametres requis des câbles à fibre optique sont respectivement D1, D2 et D3, en fonction des couleurs des rayons lumineux à accentuer, c'est-à-dire les couleurs bleue, verte et rouge. De la sorte, on peut économiser la quantité requise du câble à fibre optique et, de ce fait, la lunmière so- laire contenant une grande quantité de composante de la couleur sou- haitée peut être captée tres efficacement. Et de plus, comme le repré- sente la figure 8, si le diametre de l'extrémité qui reçoit la lumière, est porté au diametre DO, on peut capter des rayons de lumiere visible contenant toutes les composantes des longueurs d'onde. Ainsi qu'il ressort de la description qui précède, conformé- ment à la présente invention, on peut contrôler completement les prin- cipaux facteurs ambiants tels que la "lumière", les "courants", les "marées", les "vagues", la qualité de l'eau (température, substances ill dissoutes, gaz dissous, métabolisme, déjections, etc...)" pour le foyer dans lequel les genres les plus grands d'animaux et de plantes aquatiques peuvent vivre et dans lequel l'eau permet à la lumiere du soleil de les atteindre. En outre, lorsqu'un grand nombre d'appareils proposés par le présent inventeur sont disposés en rangées sur le site, il devient possible de créer les facteurs écologiques et d'environnement permettant à toute espèce désirée d'animaux ou de végétaux aquatiques de vivre sur le même site sans polluer l'eau de mer et on peut cons- truire une installation du type toutes saisons afin de créer l'environ- nement nécessaire pour l'élevage et la culture en masse de variétés sélectionnées d'animaux ou de plantes aquatiques en se basant sur les données expérimentales obtenues. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réa- lisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Appareil permettant d'élever et de cultiver des animaux et des plantes aquatiques, comprenant un bassin (10) contenant de l'eau et dont les parois intérieures en escaliers (121 à 12n) entourent un fond plat (120) situé en son centre, caractérisé en ce que les rayons solaires peuvent traverser l'eau du bassin (10) et atteindre le fond (120) de ce dernier. 2. Appareil permettant d'élever et de cultiver des animaux et des plantes aquatiques suivant la revendicaition 1, caractérisé en ce que les parois intérieures en escaliers (121 à 12n) présentent un angle d'inclinaison d'environ 45 . 3. Appareil permettant d'élever et de cultiver des animaux et des plantes aquatiques suivant l'une des revendications 1 et 2, carac- téris6 en ce que le bassin (10) est, pourvu d'un toit (60) permettant de régler la quantité de rayons solaires qui le traversent. 4. Appareil permettant d'élever et de cultiver des animaux et des plantes aquatiques, comprenant un bassin (10) contenant de l'eau et dont les parois intérieures en escaliers (121 à 12n) entourent- un font plat (120) situé en son centre, et un système (30) pour capter et transmettre les rayons solaires afin de capter et guider la lumière solaire dans un câble (40.) à fibre optique, caractérisé en ce que les rayons solaires transmis par ce câble (40) à fibre optique peuvent être fournis à n'importe quelle intensité souhaitée dans n'importe quel plan souhaité du bassin (10). 5. Appareil permettant d'élever et de cultiver des animaux et des plantes aquatiques comprenant un bassin (10) contenant de l'eau et dont les parois intérieures en escaliers (121 à 12n) entourent un fond plat (120) situé en son centre, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réservoir d'eau (70) de la même capacité que le bassin (10) contenant de l'eau et deux aqueducs (90, 100) reliant indépendam- ment le bassin (10) et le réservoir (70) entre eux et dans lesquels sont incorporées des pompes séparées (110, 120). 6. Appareil permettant d'élever et de cultiver des animaux et des plantes aquatiques suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les deux aqueducs (90, 100) reliant le bassin (10) et le 13 2628292 réservoir (70) sont dotés d'un système (80) de réglage et de contrôle de la qualité de l'eau, permettant de régler la température de l'eau, la teneur en gaz dissous,- les matières nutritives et la matière m9tabo- lique, etc... 7. Appareil permettant d'élever et de cultiver des animaux et des plantes aquatiques comprenant un bassin (10) contenant de l'eau et dont les parois intérieures en escaliers (121 a 12n) entourent un fond plat (120) situé en son centre, caractérisé en ce qu'un élément conique mobile verticalement (130) est prévu au centre de ce bassin (10).