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Biomimétisme en milieu marin

Biomimétisme : les tentacules du poulpe ont inspiré un robot-bras articulé pour la chirurgie - © Mélissa BODEAULe terme "biomimicry" biomimétisme en anglais, a été inventé par l'ingénieur, inventeur et scientifique Otto SCHMITT dans les années 60. Ce néologisme est entré dans le dictionnaire LAROUSSE en 2014 qui en donne la définition suivante : application technologique de propriétés observées dans la nature.

Le biomimétisme désigne un processus d'innovation qui s'inspire du vivant pour tirer parti des solutions et inventions produites par la nature. Le CESE précise que cela consiste à observer et à reproduire des propriétés essentielles d’un ou plusieurs systèmes biologiques, pour mettre au point des formes, des matériaux et procédés à la fois innovants et durables.
On parle également de bio-inspiration.

Ce domaine émergent de la recherche, inclut des sous-domaines tels que la bionique et la bioassistance, l'architecture biomimétique (Wikimedia).


Pourquoi s'intéresse-t-on au biomimétisme marin ?

Contexte

Il y a 200 ans, les hommes ont créé une société basée sur le progrès industriel. Des avancées extraordinaires ont été accomplies. Cependant, le système économique dans lequel nous vivons aujourd’hui est à bout de souffle. En ce début de 21e siècle, l’homme prend de plus en plus conscience de la fragilité de la planète et de la limitation des ressources.

Toutefois, de nouvelles découvertes continuent de mettre en évidence le génie de la nature et ses infinies possibilités.
Déjà en 1997, dans son livre "Biomimicry: Innovation Inspired by Nature" (aujourd'hui traduit en français), la scientifique américaine Janine BENYUS, proposait d'observer le génie de la nature pour l'imiter ensuite dans la conception d'objets, de systèmes.

Afin de mieux saisir les enjeux du biomimétisme, nous vous invitons tout d'abord à consulter cette présentation du Dr Idriss ABERKANE. "La nature est high-tech" assure le professeur et chercheur qui définit le biomimétisme comme l'art d'extraire de la connaissance de la nature.

 

Version courte :

Version permettant de mieux saisir les enjeux du biomimétisme :

Audition d'Idriss ABERKANE (chercheur... par le_cese)

Ainsi, jusque là, la Nature était considérée comme source de matières premières. Désormais, l’Homme réalise qu’elle est source de connaissance. Le biomimétisme consiste justement en l’art d’extraire de la connaissance de la Nature.

Enjeux

Environnementaux

Les océans recouvrent les trois quarts de la superficie de la Terre, contiennent 97 % des réserves en eau de la planète et représentent 99 % de son espace vital en volume. Plus de 50 % de la population mondiale vit sur les côtes; ce chiffre s’élèvera à 75 % d’ici 2025.
Les ressources des océans et de la planète en général sont cependant limitées. L’organisation non gouvernementale Global Footprint Network calcule chaque année Le jour du dépassement du "budget écologique annuel" de la planète.
Après la date indiquée, pour le reste de l’année, notre consommation résulte en un déficit écologique croissant qui puisera dans les stocks de ressources naturelles et augmentera l’accumulation du CO2 dans l’atmosphère. En 2016, le seuil était atteint le 8 août. En 2015, c'était le 13 août et le 20 août en 2013.

Sources: http://www.footprintnetwork.org/fr/index.php/GFN/page/earth_overshoot_day/
et 
Le Monde du 7/8/2016: http://www.lemonde.fr/planete/portfolio/2016/08/07/le-jour-du-depassement-de-la-terre-en-infographies_4979467_3244.html

Dans Etude sur la contribution du biomimétisme à la transition du CGDD (PDF), il est rapporté ceci:  "Les limites physiques et biologiques de la planète nécessitent donc de revisiter les mécanismes du monde vivant, non seulement à l’échelle des espèces mais aussi à celle des écosystèmes, pour trouver des réponses innovantes s’inscrivant dans ces limites, en termes de produits, de procédés et d’organisations. Ainsi le biomimétisme est, selon un rapport du Sénat de 2007, "l’une des boîtes à outils de la quatrième révolution industrielle".

Economiques

La raréfaction des ressources naturelles répercute directement le système économique actuel.
Or la nature inspire tout d’abord par sa performante "gestion des ressources". Pour reprendre la célèbre formule de LAVOISIER "rien  ne se perd, rien ne se créée, tout se transforme";  il n’existe pas de "déchet"  dans un écosystème naturel. Tout sert et se recycle en permanence. L’idée d’appliquer ce fonctionnement à nos propres activités  a été popularisée notamment par Ellen MacARTHUR et Gunther PAULI. Il s’agit de l’économie circulaire.

Le concept de l'économie bleue est issu de l’initiative Rio +20 pour une Économie verte. Il repose sur les principes de bien-être de l’homme, d'équité sociale, de réduction des risques environnementaux, d'efficacité des ressources en lien avec la mer. Il intègre lui aussi l'importance des connaissances issues de ce milieu.

Blue society

Il existe un projet qui place l’Océan au coeur de nos vies et contribue au développement durable et au bien-être de l’Homme : la Blue Society. Son concept repose sur un équilibre vertueux entre l'homme et l'océan. L'article "Blue society: l'avenir est dans la mer" paru dans We Demain n°6 le décrit ainsi: "Il invite à préserver la mer, à prendre la mesure de l'infini panel de solutions qu'elle renfer'me puis à se les approprier et à nen partager les bénéfices". Ainsi, la notion de biomimétisme est importante pour la Blue Society (PDF) et répond à ses enjeux.

Applications

La mise en application des imitations et inspirations de la nature concerne aussi bien les formes, les procédés, les propriétés que les écosystèmes.

En voici quelques exemples dans des domaines aussi variés que la vie courante, la santé, l'énergie, les transports, etc.
 

Applications réalisées

Les exemples d'applications de cette partie sont effectifs. Les prototypes existent déjà, sont utilisés voire commercialisés.

Médecine



Vie courante


Travaux sous-marins


Autres

Applications à l'étude

Les exemples d'applications de cette partie sont à l'étude avec d'importantes perspectives.

Médecine

 

Autres

 


Pour en savoir plus et sources

ARTICLES ET RAPPORTS

Antoine LANNUZEL et François SIEGEL. Blue Society : l'avenir est dans la mer. We Demain n°6, 2014.
http://www.wedemain.fr/Blue-Society-l-avenir-est-dans-la-mer_a466.html

Patricia RICARD. Le biomimétisme: s’inspirer de la nature pour innover durablement. 
Journal Officiel de la République Française, Mandature 2010-2015 – Séance du 9 septembre 2015, 15 septembre 2015
http://www.ladocumentationfrancaise.fr/var/storage/rapports-publics/154000667.pdf

Hermine DURAND- Sous la direction de : Catherine LARRIEU, chef de la Délégation au Développement Durable (CGDD/DDD) et Claire HUBERT, chef du Service de la Recherche (CGDD/DRI/SR). Étude sur la contribution du biomimétisme à la transition vers biomimétisme à la transition vers une économie verte en France une économie verte en France: état des lieux, potentiel, leviers. Commissariat Général au Développement Durable. Etudes et Documents, n°72, octobre 2012,  (dont citation de Dominique Druon page 2)
http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/ED72.pdf

CRDD. Le biomimétisme. Ministère de l’Ecologie, du Développement durable, des Transports et du Logement – CGDD, février 2012. 
http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/DossierCRDD_Biomimetisme.pdf

En anglaisJulian F.V VINCENT, Olga A BOGATYREVA, Nikolaj R BOGATYREV, Adrian BOWYER, Anja-Karina PAHL. Biomimetics: its practice and theory. Journal of the Royal Society Interface, 22 août 2006
http://rsif.royalsocietypublishing.org/content/3/9/471

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LIVRES

Mat FOURNIER. Quand la nature inspire la science.(Prix Planète Bleue 2012- Catégorie Beaux Livres). Ed. Plume de carotte, 2011

Agnès GUILLOT et Jean-Arcady MEYER. Poulpe fiction. Quand l'animal inspire l'innovation. Ed. DUNOD, 2014

Anne JANKELIOWITCH et Jean GARRIGUE. Toutes les idées géniales qu'on a piquées à la nature. Ed. DELACHAUX & NIESTLE, 2013 (Pré-sélection Prix Planète Bleue 2014)

Jeanine BENYUS. Biomimétisme. Quand la nature inspire des innovations durables. Ed. Rue de l'échiquier, 2011

Gauthier CHAPELLE. Le vivant comme modèle. Ed. Albin MICHEL, 2015

SITES

Biomimesis

CEEBIOS


CESE

Ministère de l'Environnement, de l'Energie et de la Mer

Cite des Sciences et de l'Industrie

Institut Inspire

Blog de Sea for Society

Fondation Ellen Mac ARTHUR

En anglais

Ask Nature

Biomimicry Institute


DOSSIERS

http://www.maudfontenoyfondation.com/data/rawdata/livretcollege15.pdf

http://www.institut-paul-ricard.org/IMG/pdf/LettreIOPR2013-web.pdf

http://www.cite-sciences.fr/fr/ressources/bibliotheque-en-ligne/dossiers-documentaires/biomimetisme-du-vivant-aux-technologies/


http://plus.franceculture.fr/partenaires/universcience/la-bio-inspiration-le-vivant-source-d-innovation-technologique


EVENEMENTS liés au biomimétisme

https://newcorpconseil.wordpress.com/2015/12/12/biomimexpo-2016-le-grand-rassemblement/

SOURCES COMPLEMENTAIRES DES 25 EXEMPLES D'APPLICATIONS DU BIOMIMETISME
Sources

CREDITS PHOTOS

Mélissa BODEAU

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