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Les «mangroves synthétiques» qui pourraient protéger les villes côtières

Les «mangroves synthétiques» qui pourraient protéger les villes côtières

Les humains ont de nombreuses raisons de remercier les mangroves. Ces tourbières à racines sur pilotis stockent des quantités massives de carbone sur les côtes tropicales, entretiennent des nurseries pour une grande variété d'espèces de poissons commercialement importantes et protègent les zones côtières des dommages causés par les tempêtes. En plus de ces avantages pour les humains, les mangroves sont uniques parmi les arbres car elles prospèrent dans les eaux marines peu profondes qui sont trop salées pour que la plupart des êtres vivants puissent pousser.

Pour mieux comprendre exactement comment les mangroves peuvent pousser dans l'océan et pomper de l'eau douce dans leurs feuilles, les ingénieurs ont construit ce qu'ils appellent des «mangroves synthétiques», des dispositifs à pression qui peuvent tirer de l'eau douce des mers plus salées. et ils ont le potentiel d'aider à gérer les eaux pluviales dans les villes.

La mangrove synthétique qu'ils ont construite ressemble à une grande presse française plutôt qu'à un arbre, mais a une version des parties les plus importantes d'une mangrove: des «racines» qui excluent le sel, une «tige» forte et des «feuilles» assoiffées. Dans une vraie mangrove, la différence de pression entre les feuilles et le reste de l'arbre agit comme une succion sur une paille, tirant l'eau des racines et à travers la tige. Les membranes naturelles des racines filtrent le sel. Pour la mangrove synthétique, le grand défi était d'obtenir de l'eau douce pour soulever la «tige» vers les feuilles sans créer de bulles. L'équipe a atterri sur une couche de silice pour la tige et d'hydrogel pour les feuilles, et a découvert que leur mangrove synthétique fonctionnait comme une vraie, même avec de l'eau super salée.

Bien que la conception aide les ingénieurs à mieux comprendre comment les mangroves absorbent l'eau tout en laissant du sel derrière elles, nous ne devrions pas nous attendre à ce que de fausses forêts de mangroves poussent au lieu d'usines de dessalement - des centres de traitement qui convertissent l'eau salée en eau douce - de si tôt. L'élégant processus de dessalement des mangroves synthétiques par pression fonctionne à petite échelle, mais une grande usine de dessalement inspirée des mangroves paierait une facture énergétique élevée. Au lieu de cela, les ingénieurs qui ont créé la fausse mangrove ont une autre idée pour utiliser leurs arbres en herbe: les incorporer dans la conception des villes pour rendre les bâtiments plus résistants aux ondes de tempête.

Dans une ville oui, "les bâtiments eux-mêmes absorberaient l'excès d'eau souterraine et évaporeraient l'eau de leurs murs et plafonds", écrivent-ils dans un article récent de Science Advances expliquant leur invention. Comme une mangrove, ces bâtiments dépendraient des différences de pression pour absorber l'eau, ce qui en ferait des tampons autosuffisants contre les tempêtes qui inondent les rues de la ville. Au moins 30 des soi-disant villes-éponges utilisant des technologies connexes existent déjà en Chine, et la conception pourrait gagner du terrain à mesure que les tempêtes et les ondes de tempête augmentent en intensité avec le changement climatique.

Les chercheurs ont construit une «mangrove synthétique», illustrée à droite, pour copier avec succès la façon dont les vraies mangroves absorbent l'eau douce de l'océan. Y. Wang, J. Lee, J. R. Werber, M. Elimelech, Dessalement capillaire dans une mangrove synthétique. Sci. Adv. 6, eaax5253 (2020).

Alors que les gens continuent à abattre les forêts de mangroves réelles et vivantes en nombre alarmant, il convient de se rappeler que les mangroves synthétiques ne reproduisent pas tous les avantages des vraies mangroves. Le design urbain inspiré de la mangrove est prometteur pour protéger les gens des effets les plus extrêmes des ondes de tempête et des inondations, mais dans de nombreux endroits, la meilleure façon de le faire est de laisser intactes les forêts de mangroves vivantes à l'ancienne pour faire ce qu'il faut. qu'ils font le mieux.


Vidéo: Mangrove. Graines de palétuviers - HAIDAR, Lhomme qui plante des arbres (Juin 2021).