Doctorant·e·s à l’Institut des Géosciences de l’environnement en océanographie physique, nous aimons partager nos connaissances scientifiques à d’autres publics. Dans le cadre de l’appel à projet lancé par le FabLab de la Casemate au printemps 2025, nous avons réalisé un projet de maquettes pour représenter le phénomène d’élévation du niveau de la mer. L’objectif était de rappeler que la fonte de la banquise n’impacte pas directement le niveau de l’eau contrairement à la fonte des glaciers continentaux comme ceux des Alpes ou de l’Antarctique. Nous étions suivis par Gaétan, responsable de notre projet côté Casemate, qui nous a formés sur de nombreux outils et logiciels du FabLab. Nous avons ensuite inauguré la maquette lors de la Fête de la Science.

Le concept

Nous utilisons deux aquariums, l’un qui représente la banquise, à savoir une couche de glace flottante dans de l’eau de mer, et l’autre qui représente un glacier – schématiquement une montagne avec des glaçons qui s’écoulent vers la mer ou un lac. L’idée est de montrer que le niveau de l’eau monte dans seulement un des deux cas, et de compléter l’expérience avec une manipulation sur la dilatation thermique de l’océan.



Les matériaux

Pour assurer l’étanchéité de l’expérience, nous avons acheté les aquariums directement en animalerie puis nous avons conçu les reliefs à imprimer en 3D. Le logiciel Touch Terrain nous a permis d’extraire de vrais reliefs géographiques. Nous avons choisi l’aiguille du Cédéra dans le sud des Ecrins pour rester local, et un bout de la péninsule Antarctique pour la cuve illustrant la banquise.

Sur les conseils des membres du Fab Lab, nous avons utilisé du plastique PETG, plus étanche. Pour les moules à glaçons, nous avons imprimé la zone d’écoulement glaciaire en négatif. Ensuite, en thermoformant des feuilles de plastique sur ces pièces, nous obtenions un moule à glaçon adapté à la montagne. Pour les ajustements finaux sur la maquette, on a aussi utilisé du joint silicone blanc, de la peinture acrylique et du vernis.

Les machines

Pour notre projet, nous avons utilisé de nombreuses machines disponibles au FabLab : des ponceuses (roulante et à disque), des scies (sauteuse et circulaire), des soufflettes, des souffleurs chauds, une machine de thermoformage, une découpeuse d’autocollants. Mais surtout des imprimantes 3D ! Gaétan nous a appris à concevoir des formes sur le logiciel Tinkercad, et à ajuster les paramètres de l’imprimante sur PrusaSlicer pour que la forme soit plus ou moins étanche ou élastique selon les besoins. Finalement nous avons aussi utilisé 3DBuilder et FreeCad pour leurs différentes potentialités de formats et d’opérations. Après avoir créé des prototypes de test d’étanchéité (petits verres, dé), nous sommes passés sur les impressions réelles. La taille de notre cuve était supérieure à celle de l’imprimante : nous avons divisé nos impressions et chacune d’elle prenait déjà plus d’un jour à imprimer. Pour économiser du plastique tout en maintenant l’étanchéité des pièces nous en avons optimisé la conception (évidage, supports, nombre de couches, etc.). Sans compter la bobine qui s’est finie à la moitié d’une montagne ! Nous avons rencontré quelques difficultés pratiques auxquelles nous ne nous attendions pas.

Les difficultés rencontrées

Tout au long du processus de création, nous avons essayé d’anticiper certaines difficultés et en avons aussi rencontré de nouvelles. Malgré nos efforts pour que la maquette soit étanche, l’eau finit par s’y infiltrer quand elle reste immergée trop longtemps. Il faut donc adapter le niveau à l’avance pour garder une cohérence scientifique dans le narratif. Nous avons également mal anticipé les marges d’erreurs et avons passé plus de temps que prévu sur les finitions et retouches : ponçage des bords des impressions 3D, collage (et bouchage) avec du mastic, peinture sur les formes (pas de plastique marron initialement à disposition), vernissage, etc.

Conclusion

Finalement, la maquette était prête à temps pour la Fête de la Science. C’était très intéressant (et amusant) d’apprendre et d’appliquer autant de choses sur la conception 3D à côté de notre travail habituel. Et pendant l’événement, c’était un très bon support pour notre discours, qui a bien attisé la curiosité des publics de tout âge. Néanmoins la différence de temps de fonte des glaçons est un peu trop importante (plus d’une heure pour le glacier, qui n’est pas en contact direct avec l’eau) et les résultats de l’expérience sont difficilement visualisables rapidement. Nous cherchons à présent des solutions pour uniformiser ce temps – même si c’est également un résultat scientifique que la glace fonde plus vite immergée que dans l’air !

La team médiation de l'équipe d'océanographie de l'IGE (Anne, Vadim, Hugo et Gabriel)