Le pavillon est une toute petite arcologie, qui présente sur un rez-de chaussée et un étage une zone de production agricole, une piÚce à vivre, un atelier de de transformation des biomatériaux, et un petit ensemble de machines et de cuves de recyclage des nutriments. Le systÚme est fonctionnel, mais ne recycle pas complÚtement les biomatériaux, certaines étapes demandant des installations de volume important qui en général, gÚrent les arrivées de villages ou de villes entiÚres.
Technologie ou savoir présenté(e) : La technologie présentée ici est le
réseau de cyclage des composés organiques des Terres australes qui permet aux Terres australes de fortes productions hydroponiques et l'accÚs à des engrais pour les cultures en terre sans disperser les nutriments.
Lorsqu'elle se dĂ©cide Ă accepter la dĂ©pendance envers une technologie, une population se doit dĂ©jĂ d'apprendre Ă maitriser sa technologie, mais Ă©galement de s'assurer que son usage soit durable. Les habitants des Terres australes comptent sur les serres gĂ©othermiques pour fournir leur alimentation, mais personne n'imagine qu'il est possible d'exporter et de disperser continuellement des nutriments du sol, ou mĂȘme de ressources miniĂšres, sans qu'un jour il n'y ait plus assez de matĂ©riaux pour tous les nourrir. Tout nutriment exportĂ© doit ĂȘtre rĂ©importĂ©, ou le systĂšme finit inĂ©vitablement par s'effondrer. Mais il ne suffit pas de rĂ©importer tous les dĂ©chets dans un champs ou une ferme pour qu'ils puissent ĂȘtre rĂ©utilisĂ©, dĂ©jĂ car ils peuvent ĂȘtre dangereux, mais Ă©galement, car souvent, il est encore possible d'en extraire des ressources. Si vous souhaitez, au prix de grands efforts, vous libĂ©rer des problĂšmes d'Ă©puisement de la fertilitĂ© des sols qui mine l'agriculture depuis ses dĂ©buts suivez la piste !
1. Maintenir un espace agricole matériellement clos
Une serre gĂ©othermique sur les Terres australes va contenir soit des cultures hydroponiques, soit des serres closes contenant des bacs de sols sur lesquels sont cultivĂ©es diffĂ©rentes plantes qui pousse difficilement en hydroponie, soit des serres non ou peu fertilisĂ©s en plein sol abritant gĂ©nĂ©ralement un verger et/ou des associations culturales et tirant profit de la fertilitĂ© des sols volcaniques de la rĂ©gion. Les contraintes liĂ©es Ă la luminositĂ© et la tempĂ©rature des Terres australes impliquent une bonne isolation, un chauffage et un Ă©clairage horticole (gĂ©nĂ©ralement fournis par des exploitations gĂ©othermiques. Le choix de taille des zones agricoles prĂ©sentent de nombreuses consĂ©quences : de petites serres sont plus aisĂ©es Ă chauffer, Ă©clairer entretenir et si une maladie se dĂ©clare dans une serre, elle peut aisĂ©ment ĂȘtre isolĂ©e des autres, les serres en terre close sont gĂ©nĂ©ralement de petite taille pour simplifier le cyclage des nutriments. Une serre plus grande utilise les matĂ©riaux plus efficacement, permet de cultiver de grandes plantes, parfois d'y associer un Ă©tang, permettre des associations culturales impossibles avec une petite serre, permettre Ă un travailleur de maintenir une plus grande surface sans avoir Ă sortir entre deux cultures. Il existe Ă©galement des jardins au sein des bĂątiments ou dans les rues couvertes, qui ont l'avantage entre autres de bĂ©nĂ©ficier de la chaleur produite pour chauffer la ville elle-mĂȘme et de permettre aux citadins de voir des arbres. Au niveau des nutriments, l'idĂ©e d'origine reste la mĂȘme : tout nutriment extrait d'une serre doit ĂȘtre apportĂ© Ă nouveau, tout nutriment apportĂ© dans une serre doit ĂȘtre extrait, pas dispersĂ©. Une serre hydroponique demande des engrais de qualitĂ© hydroponique, les serres closes en pleine terre permettent d'utiliser des engrais solides comme le terreau, le sol servant de tampon pour les variations dans la composition d'un engrais.
Une serre hydroponique Ă©clairĂ©e, extrĂȘmement productive, mais ne permettant pas toutes les productions elle implique Ă©galement un trĂšs bon contrĂŽle des conditions de croissance et de l'apport en nutriments. Les progrĂšs en hydroponie en tant que tel, et notamment dans la formation de fermes verticales, est loin d'ĂȘtre aussi avancĂ©e que dans d'autres pays comme le Lofoten, et demande toujours beaucoup de travail pour fournir un tel rendement.
2. Utiliser les déchets organiques.
La nourriture, les textiles, les plantes mĂ©dicinales, les matĂ©riaux et autres composĂ©s utiles issus des serres gĂ©nĂšrent Ă©galement le lots de dĂ©chets. La premiĂšre stratĂ©gie est de faire en sorte que ce ne soit pas des dĂ©chets, l'ouverture de l'enclave volcanique au monde a permis d'importer chĂšvres, moutons, porcs, yacks, rennes, tous pouvant consommer une partie des dĂ©chets vĂ©gĂ©taux, les zones d'Ă©levages sont souvent installĂ©e soit prĂšs des serres, soit au sein des villes, au plus proche de la production de dĂ©chets. La pisciculture est Ă©galement utilisĂ©e Ă cette fin, en gĂ©nĂ©ral, cela consiste bien souvent soit en un Ă©tang, soit en un bassin rempli d'eau issue des cultures hydroponiques une fois cette derniĂšre trop concentrĂ©e en rejets vĂ©gĂ©taux pour ĂȘtre gardĂ©e, permettant la croissance de phytoplanctons consommĂ©es par des poissons ou des crevettes, avec parfois l'adjonction d'un autre bassin contenant des poissons carnivores ou omnivores comme le saumon, le flĂ©tan, la dorade... Certains dĂ©chets sont Ă©galement combustibles et peuvent par exemple ĂȘtre utilisĂ©s pour la gĂ©nĂ©ration d'Ă©lectricitĂ© et de chaleur. A la sortie de ce processus, sont produits deux types de dĂ©chets : les dĂ©chets liquides, comme les eaux issus de l'hydroponie et de la pisciculture, l'urine et les eaux usĂ©es et les dĂ©chets solides tels que les excrĂ©ments et bouses, les dĂ©chets vĂ©gĂ©taux et ligneux, les cendres.
Un bassin aquacole, la premiĂšre Ă©tape du recyclage des solutions hydroponiques, lorsqu'il y a trop d'exsudats racinaires pour alimenter les plantes.
Les dĂ©chets liquides vont ĂȘtre dĂ©cantĂ©es, filtrĂ©es par osmose inverse, puis concentrĂ©s par Ă©vaporation. Le but ici n'est pas de recycler l'eau, prĂ©sente partout aux Terres australes, mais les nutriments. Les moyens de chauffage sont souvent l'Ă©lectricitĂ©, un combustible Ă haute tempĂ©rature, ou, dĂšs que possible, la gĂ©othermie, ce qui suppose la construction d'une chambre close, en gĂ©nĂ©ral Ă faible profondeur dans un sous-sol volcanique, il faut de grands travaux de creusage et de consolidation pour construire de telles chambres, l'implĂ©mentation d'un tel systĂšme de recyclage Ă Tumgao, cherchant cette fois Ă©galement Ă rĂ©cupĂ©rer l'eau, peut mĂȘme simplement utiliser le soleil. La vapeur est utilisĂ©e pour rĂ©cupĂ©rer de l'Ă©lectricitĂ© (ou de l'eau), de la chaleur et Ă©ventuellement de l'Ă©nergie mĂ©canique (alimentation de machinerie industrielle par exemple). Ce qu'il reste au fond est une eau de plus en plus concentrĂ©e en nutriments, pompĂ©e sĂ©parĂ©ment et envoyĂ©e dans des cuves de cultures d'algues, Ă nouveau servant Ă des poissons qui produiront de la nourriture, des dĂ©chets liquides et solides. Cela permet la solidification de nutriments dissous, une fois toute la matiĂšre solide possible extraite de cette eau, les eaux usĂ©es retournant Ă la distillerie.
Les dĂ©chets solides se divisent en deux catĂ©gories : les cendres et le reste. Les cendre son mises de cĂŽtĂ©. D'Ă©ventuels plastiques et autres matiĂšres pouvant rendre les cendres toxiques sont retirĂ©es avant la combustion. En gĂ©nĂ©ral, les importations de plastique sont Ă©vitĂ©es au maximum Ă©tant donnĂ© la difficultĂ© de les gĂ©rer. Les autres dĂ©chets, une fois assurĂ© l'absence de dĂ©chets non biodĂ©gradables, est mis dans de grands digesteurs desquels sont rĂ©cupĂ©rĂ©s de la chaleur - permettant de moins avoir Ă trouver d'Ă©nergie extĂ©rieure pour chauffer des serres ou des lieux habitĂ©s (ou les deux) - et le mĂ©thane, l'un des rares carburants pouvant ĂȘtre actuellement produit localement et de maniĂšre efficace sur les Terres australes. Ce qu'il reste est un compost qui peut ĂȘtre directement utilisĂ©e pour les cultures en bacs, ou alors, infusĂ©es dans de l'eau pour obtenir un nouvel engrais hydroponique - aprĂšs ajustement des niveaux d'azote et de phosphore par l'adjonction des cendres. Le cycle peut alors recommencer.
Digesteurs en construction pour recueillir les déchets organiques de plusieurs villages, le méthane produit est généralement exporté vers les zones industrielles et portuaires, certains bateaux des Terres australes disposent de moteurs à gaz car il s'agit du carburant le plus facile à obtenir dans la région (et qui ne risque pas de provoquer une marée noire).
3. Suivi de flux et planification agraire
Le systĂšme de cyclage des nutriments corresponds Ă un ensemble de technologie connues et dans certains endroits, trĂšs utilisĂ©es : hydroponie, compostage avec rĂ©cupĂ©ration de mĂ©thane, polyculture intensive, pisciculture, distillation d'eau, cultures d'algues... Mais ce qui fait de ce systĂšme une rĂ©volution agraire pour les Terres australes, c'est leur couplage au sein d'un systĂšme commun, il s'agit d'un agrosystĂšme suivi aussi bien Ă l'Ă©chelle d'un village ou d'une ville que de la rĂ©gion entiĂšre. Pour que le cyclage fonctionne en maintenant la dispersion de nutriments au minimum, le stock de nutriments et leur forme doit ĂȘtre connue, les consommations des plantes connues et mĂȘme planifiĂ©s pour tirer profit des nutriments que l'on peut investir, leur chemin et la forme des dĂ©chets dans lesquels ils sont rĂ©partis doit ĂȘtre connue, Ă chaque Ă©tape de la culture et du recyclage, et enfin, les quantitĂ©s de nutriments dispersĂ©s en introduits doivent ĂȘtre au maximum connus. C'est le travail de dĂ©cennies de recherche fondamentale pour connaitre les consommations et concentrations de nutriments usuels, c'est le dĂ©veloppement de laboratoires de tests capable d'Ă©tablir des suivis rĂ©guliers, et d'une administration qui tient trace des composĂ©s produits et transformĂ©s Ă chaque Ă©tape, traces archivĂ©es dans une base de donnĂ©es pour deux ans, puis leur rĂ©sumĂ© sur un siĂšcle pour mettre en Ă©vidence de grandes tendances d'accumulation, de dispersion, de changement de forme des nutriments et d'autres grandes tendances intĂ©ressantes. Il existe des dizaines de rĂ©seaux de cyclages aux terres australes communiquant entre eux pour dĂ©clarer des excĂšs et des dĂ©ficits de nutriments (souvent liĂ© Ă des Ă©changes de matiĂšre cultivĂ©e et de flux de personnes), et se les Ă©changer sous forme de compost et de cendres pour Ă©galiser les tendances sur la rĂ©gion. Enfin, les rĂ©seaux de cyclage doivent dĂ©cider s'il faut disperser des nutriments, ou, plus frĂ©quemment, en importer. La dispersion des nutriments se matĂ©rialisent en gĂ©nĂ©ral par de la mise de cĂŽtĂ© de compost ou des exportations de produits agricoles transformĂ©s. L'apport de nutriments se fait par compostage des dĂ©chets issus des cultures en pleine terre (et donc Ă la base des roches de la rĂ©gion) et des dĂ©chets de pĂȘche (issus des ocĂ©ans et des lacs), et Ă©ventuellement, d'importations. La dispersion des nutriments est largement assez faible pour que ces sources de nutriments soient suffisantes, il est donc rare que des engrais inorganiques soient nĂ©cessaires. Ceux-ci sont gĂ©nĂ©ralement utilisĂ©s lors d'une grande augmentation de la biomasse du systĂšme, lors de construction de serres par exemple.
4. Pourquoi tout le monde ne cycle pas ses nutriments aujourd'hui ?
Un tel systĂšme de cyclage des nutriments pourrait bien en thĂ©orie dĂ©cupler la capacitĂ© portante alimentaire de la planĂšte, et ce d'autant plus que les Terres australes font partie des endroits dont l'implĂ©mentation d'un tel systĂšme reste Ă ce jour le plus difficile. La rĂ©gion manque de lumiĂšre solaire de maniĂšre chronique et des lampes horticoles sont nĂ©cessaires Ă toute entreprise agricole aux Terres australes, Ă l'exception des quelques plantes cultivables natives adaptĂ©es Ă ce dĂ©ficit de lumiĂšre, elles ont toujours Ă©tĂ© une part essentielle de l'agriculture aux Terres australes, mais bien souvent, leur croissance est relativement lente et leur productivitĂ© surfacique faible. Par consĂ©quent, le systĂšme agraire aux Terres australes demande de grandes quantitĂ©s d'Ă©lectricitĂ©. La plupart des terres du monde pourrait utiliser le Soleil pour Ă©clairer les plantes, rĂ©duisant grandement les besoins d'Ă©lectricitĂ©. Donc en thĂ©orie, il serait plus simple d'implanter un tel systĂšme dans la plupart des pays qu'aux Terres australes. Le principal problĂšme du rĂ©seau de cyclage est qu'elle ajoute un besoin de main dâĆuvre non nĂ©gligeable Ă la production agricole (qui aux Terres australes, s'ajoute Ă l'entretien de serres Ă©clairĂ©es et chauffĂ©, et du rĂ©seau Ă©lectrique et thermique liĂ©), les besoins de maintenance sont forts et font baisser la productivitĂ© Ă l'heure travaillĂ©e. Adopter un cyclage dans un pays disposant d'une agriculture industrielle implique d'affecter plus de gens Ă l'agriculture, et Ă©ventuellement d'en payer les salaires, augmentant par exemple les prix de l'alimentation. Si ce qui se fait aux Terres australes, c'est principalement parce que l'Union recherche l'autarcie alimentaire, autant par long termisme politique qu'Ă cause des tempĂȘtes rĂ©currentes qui rendent les voies commerciales rĂ©guliĂšres peu fiables, et que la distribution de nourriture et la collecte des dĂ©chets est en gĂ©nĂ©ral gĂ©rĂ© par le gouvernement local, trĂšs peu monĂ©tarisĂ©, et donc quasiment pas sujets aux contraintes qu'imposent un marchĂ© de l'alimentation. L'exportation de tels systĂšmes de cyclage impliquerait une grande part d'automatisation, qui est d'ailleurs un problĂšme qui se pose Ă©galement aux Terres australes dans la mesure, oĂč une grande part des travailleurs des Terres australes font face Ă des journĂ©es de travail Ă rallonge, autant dire que la question fait l'objet de recherches sĂ©rieuses.
Comment cette technologie ou ce savoir sâinscrit-il/elle dans lâhistoire de votre pays ? :La question des ressources alimentaires s'est toujours fait pressante au sein des Terres australes, la rĂ©gion reste hostile et au dĂ©part les sources de nourriture sont assez rares. Dans les annĂ©es 80', la population des Terres australes commence Ă augmenter (elle explosera dans les dĂ©cennies suivantes), la nourriture doit ĂȘtre importĂ©e, plusieurs agronomes tirent la sonnette d'alarme. La population est Ă la merci d'une catastrophe. Si un sĂ©isme ou une Ă©ruption dĂ©truit des rĂ©serves de nourriture et que l'importation est impossible Ă ce moment-lĂ , la famine pourrait bien menacer. A ce moment-lĂ , des Ă©tudes agronomiques avaient dĂ©jĂ lieu depuis des dĂ©cennies aux Terres australes, encore plus longtemps dans le monde entier, et les laboratoires utilisaient des serres pour mener des expĂ©riences agricoles, il existait aussi quelques parcs botaniques dans les plus grandes villes, la premiĂšre Ă©tape du processus a donc Ă©tĂ© les premiĂšres constructions de serres Ă grandes Ă©chelles, et de centrales gĂ©othermiques. L'avĂšnement de l'hydroponie, puis des diodes Ă©lectroluminescentes a accĂ©lĂ©rĂ© le processus pour permettre une autonomie alimentaire pour la premiĂšre fois en 2005. Au cours des annĂ©es 90', le systĂšme agraire commençait Ă montrer des limites : il fallait soit beaucoup de surface Ă©clairĂ©e pour un rendement correct de nourriture, soit fertiliser le sol pour produire plus de nourriture pour la mĂȘme surface Ă©clairĂ©e, sachant que cela ramenait le risque de se retrouver sans engrais un jour, en plus du problĂšme d'eutrophisation qui commençait Ă diminuer les quantitĂ©s de poissons dans le fjord dont une bonne part de la population dĂ©pendait, il a donc fallu arrĂȘter la dispersion de nutriments trĂšs rapidement, la solution choisie Ă©tant la clĂŽture du systĂšme. Les connaissances en Ă©cologie avait progressĂ© Ă ce moment lĂ , et des thĂ©ories avaient dĂ©jĂ Ă©tĂ© dĂ©veloppĂ©s sur les Ă©cosystĂšmes clos, il Ă©tait temps de mettre ces savoirs en application. Cela a d'ailleurs permis d'amener l'Ă©levage aux Terres australes, chose alors rarissime jusque-lĂ .
Une équipe de chercheurs finissant sa journée de travail posant devant la premiÚre installation expérimentale destinée à former un écosystÚme clos de la région, des recherches y sont toujours menées à ce jour.