Quand le béton vient en aide à la vie sous-marine

Le projet, un hommage à Albert Falco, compagnon de route du commandant Cousteau, a été réalisé à la demande de la principauté de Monaco, en collaboration avec le recordman d'apnée Pierre Frolla, qui a réalisé au printemps 2021 dessins et esquisses de ce récif artificiel pyramidal, d'environ 3 mètres de côté et 3 mètres de haut. Puis la direction de l'environnement de la Principauté s'est mise en quête d'une solution technique à même de respecter le calendrier très serré qui prévoyait une mise à l'eau en octobre 2021.

Le choix s'est rapidement posé sur les solutions proposées par XtreeE, entreprise française qui avait déjà réalisé pour Monaco en 2020 une vingtaine de panneaux de béton imprimés en 3D afin d'améliorer la rugosité de parois verticales existantes et favoriser la colonisation des espèces.

Une fois saisi, depuis ses locaux en région parisienne, XtreeE s'est chargé de traduire les dessins originaux en solution technique, capable d'être retranscrite ensuite pour la fabrication des modules imprimés en 3D. Les contraintes propres au transport sont également intégrées : il est décidé d'imprimer 7 modules indépendants, plutôt qu'un bloc d'un seul tenant, pour lequel il aurait fallu mobiliser un convoi exceptionnel, bien plus complexe et coûteux à acheminer jusqu'à Monaco.

Les 7 blocs de béton imprimé seront ensuite empilés les uns par dessus les autres sur place. © XtreeE

Victor De Bono, ingénieur architecte chez XtreeE, raconte le procédé mis en place : "les esquisses ont été transcrites en modèles géométriques et, après quelques allers-retours avec le client, nous avons traduit ces modules en parcours pour le robot. La fabrication a été lancée en septembre : le système d'impression a pu fabriquer jusqu'à 2 modules par jour !"

Une mise à l'eau complexe sous haute surveillance

Le volet mise à l'eau a été pris en charge par Prodive, entreprise monégasque spécialisée notamment dans les chantiers sous-marins. Chaque module pèse plus d'une tonne, et la configuration en dentelle de béton fait qu'il n'était pas possible de les ceinturer pour les descendre à l'aide d'un bras mécanisé, à partir d'un bateau présent à la surface. Laurent Boulmier, le directeur de Prodive, explique alors la solution qui a été retenue : "chaque module a été descendu à 18 mètres de profondeur grâce à des ballons de relevage. Ces ballons remplis d'air permettent aux deux plongeurs de manipuler plus facilement chaque pièce à la main, comme si elle ne pesait presque rien". Il décrit aussi "les techniques d'assemblage pour faire un meccano sous l'eau : des pièces d'emboîtement en résine ont été prévues pour un assemblage mécanique des modules par les plongeurs, à près de 20 mètres de profondeur."

Le récif artificiel de béton imprimé en 3D a été immergé dans la réserve du Larvotto de Monaco, en mémoire d'Albert Falco, le 27 octobre 2021. L'hommage a été rendu par le Prince Albert II et Pierre Frolla à 18 mètres de profondeur. Photo © Greg Lecoeur

Un procédé industriel innovant

XtreeE a l'habitude de travailler le béton dans le domaine de l'architecture et de la construction. Le béton est un matériau inerte, c'est-à-dire qu'il ne produit aucune interaction chimique ou physique avec son environnement. C'est un avantage dans le domaine marin, comme l'explique Victor De Bono : "il s'agit d'un béton spécialement formulé pour l'impression 3D par les équipes de Lafarge France. C'est un matériau à haute performance, son immersion est sans conséquence pour la faune et la flore sous-marine. Non poreux, il reste imperméable à l'eau, aucun échange n‘intervient avec le milieu marin."

Concrètement, l'impression en béton revient à contrôler la rhéologie de la matière, c'est-à-dire sa capacité à couler, mais aussi à s'assembler de manière homogène avec la couche précédente lorsque le système d'impression vient déposer un deuxième passage de matière.

XtreeE est déjà intervenu pour d'autres projets de récifs artificiels, à Marseille, à la Seyne-sur-Mer, au Cap d'Agde, ou encore à Monaco. De par le procédé innovant d'impression 3D, la liberté est totale pour créer des structures qui seront parfaitement adaptées à la typologie des espèces que l'on souhaite voir s'installer.
 

L'accueil de la biodiversité comme finalité

Récif installé en 2018, à Monaco. La rugosité du béton permet aux micro-organismes, aux petites éponges, puis aux algues de s'installer, afin d‘enclencher le cycle biologique grâce au processus de la chaîne alimentaire. Viendront ensuite les poissons. Photo prise 6 mois après l'immersion. Béton Lafarge.
Photo © Setec Invivo

Monaco a une longue tradition de préservation de la biodiversité. Raphaël Simonet rappelle que "la culture historique de Monaco est ancrée dans son territoire et orientée vers le milieu marin". De par cet héritage, les projets d'urbanisme tentent de préserver l'environnement, en limitant au maximum les impacts sur la vie marine.

Les premiers récifs artificiels ont été immergés à Monaco dans les années 80. Les techniques ont beaucoup progressé : à l'époque construits en brique, l'usage de la technique d'impression 3D en béton inerte permet maintenant la création de structures beaucoup plus complexes, avec un nombre important de cavités et d'anfractuosités de profondeurs et de tailles différentes, dont une petite grotte d'environ 1 mètre de haut et 60 centimètres de large, conçues pour offrir un habitat à diverses espèces comme les céphalopodes, les crustacés, des poissons comme les murènes ou les congres.