Как построить плавучий (на воде) остров из растений?

В идеале, используя сегодняшние технологии или технологии будущего, как ученые могли бы спроектировать плавающий в море остров , отвечающий этим критериям?

  • он достаточно велик, чтобы на нем могли жить люди, и самодостаточен.
  • он преимущественно растительный или аналогичный живой, и поэтому
    • может автоматически устранять незначительные повреждения (например, потерю небольшого количества плавучего материала)
    • может расширяться (до некоторой степени) автоматически
    • более серьезное повреждение (например, потеря целых «ветвей» (или эквивалента)) можно исправить, хотя, возможно, с помощью человека
  • он останется далеко от земли
  • (Бонус: его можно перемещать по океану, направляя его обитателей)

Рассмотрение

Мне кажется, что единый организм может быть нецелесообразным; однако возможен ли какой-то эшафот с водорослями или такой же плавучей водорослью, растущей из него?

1. Уже задавались вопросы об островах, парящих в небе; Это не один из них.

Просто для ясности, это плавает в океане , да? Не в воздухе?
Добро пожаловать в Worldbuilding, Бенедикт Рэндалл Шоу! Если у вас есть время, посетите экскурсию и посетите справочный центр , чтобы узнать больше о сайте. Вы также можете найти полезными Worldbuilding Meta и The Sandbox (оба из которых требуют 5 повторений для публикации). Веселиться!
@Dubukay ой, да, извините

Ответы (4)

Самая большая проблема, которая у вас есть, это штормы. Все, что достаточно велико, чтобы поддержать даже целое племя людей, будет слишком большим, чтобы пережить бурю. Вы просто не можете построить что-то настолько большое, что сильное волновое воздействие не сможет разорвать на части. Вы просто ограничены отношением прочности материала к весу, даже у полой стали есть ограничения. Также невозможно управлять чем-то такого размера. Вместо этого вы идете с большим количеством плавающих объектов меньшего размера, достаточно одного на семью. Так что в основном органические лодки, образующие флотилию.

есть несколько способов сделать это:

  1. что-то вроде плавающего бамбука, такого как понтоны, может быть хорошим выбором, поскольку травы могут органически расширяться по одному столбу за раз, а избыток можно использовать для строительства. это может создать иллюзию большого плавающего леса, с другой стороны, его трудно контролировать, и это потребует гораздо больше усилий со стороны человека. вверху, когда штормы разрывают их на части, то, что осталось, все еще плавает и может расти.

  2. В качестве альтернативы, вырастить настоящий корабль из одного дерева было бы очень эффективно. Один кусок дерева, составляющий целое, с ветвями и листьями вместо парусов. Обычная древесина для этого не подойдет, вам нужна древесина, которая растет лоскутным узором, почти «клеточным», но в макромасштабе, поскольку сама древесина не может расти. В качестве альтернативы он может расти наружу с корой, похожей на покрытие, однако тогда ваши корабли будут в значительной степени прочными, если только люди не вырежут внутреннюю часть, но им будет трудно найти для этого функциональные инструменты. в любом случае, позволяя расти, можно получить что-то эквивалентное самым большим мореходным деревянным кораблям, когда-либо построенным без особых проблем, вы также получите корабли любого размера, самые маленькие саженцы могут быть тонкими каноэ или гребными лодками. Это добавляет универсальности и позволяет людям передвигаться намного легче.

Вам понадобится много других растений для снастей, и вашим людям придется питаться в основном рыбной ловлей. Вам также понадобится органическая форма очистки воды. вы также можете комбинировать обе идеи для разнообразия.

держать его подальше от земли будет зависеть от людей, управляющих им, нет никакого способа удержать что-то плоское от того, чтобы в конечном итоге выйти на сушу, не управляя им.

Имейте в виду, что без технологии, основанной на минералах, ваши люди застрянут в технологии «каменного века» (без камня). Существуют современные охотники, которые живут так, и все они живут исключительно на островах, где песок является основной составляющей островов без пригодных для использования камней. Огонь — важный человеческий инструмент, поэтому вашим «кораблям» потребуется много топлива.

Существует множество материалов как о естественных, так и о искусственных островах. На некоторых уже есть населенные пункты, и они самодостаточны.

Естественные плавучие острова растительности

Большинство островов естественной растительности образованы тростником, осокой, рогозом или камышом, отходящими от береговой линии, а затем, когда уровень воды повышается из-за несезонных дождей, они отделяются от дна озера, образуя плавучий остров. Со временем они могут погибнуть, но их достаточно, чтобы образовать грядку для роста других растений. Если уровень воды поддерживается, эти плавучие острова могут оставаться постоянными, например, в Европе, на Амазонке и в Мексике.

введите описание изображения здесь

Искусственно созданные плавучие острова

Почитайте о народе уру в Перу . Из соображений обороны они создали 120 плавучих островов из тростника тотора, достаточно больших, чтобы содержать поселения, в которых они могут жить и ловить рыбу. Их население составляет около 2600 человек.

Каждый остров существует около 30 лет, так как тростник гниет и уплывает, даже если слои на поверхности здоровы, поэтому их постоянная часть средств к существованию состоит в том, чтобы со временем добавлять больше тростника.

введите описание изображения здесь

В открытом океане

Многие из приведенных выше примеров относятся к озерам или довольно статичным водоемам. В океане другая история, нужен прочный материал, чтобы выдерживать нагрузки в открытом океане. Во время Второй мировой войны было предложение построить авианосец из древесной массы и льда, толкаемый двумя десятками моторов.

Проект назывался Habbakuk , и идея заключалась в том, чтобы создать плавучий остров размером 1200 м на 180 м и толщиной 12 м для запуска тяжелых бомбардировщиков. Обладая дальностью полета 11000 км, он был непроницаем для торпед, что в то время было большим преимуществом.

Он был отменен после того, как дальность полета самолетов увеличилась, а также когда традиционные более легкие эскортные авианосцы стали производиться в большем количестве, однако это хорошая демонстрация того, что это можно было сделать - с некоторыми усилиями.

обратите внимание, что они на озерах или реках, в океане их разорвало бы на части первым же штормом, если не раньше действием волны.

Бальзовые деревья ( охрома )

Используя пробковое дерево из-за его большого отношения прочности к весу и других плавучих растительных материалов наверху, вы можете создать устойчивую основу, похожую на плот , однако вам также понадобится киль , чтобы ваш остров не опрокинулся, и корпус , чтобы действовать . в качестве подпорной стены для вашего плавучего острова, таким образом, вы можете посадить больше бальзовых деревьев, которые можно использовать для замены любых поврежденных секций. В конце концов, вы в основном строите корабль, который находится почти на уровне воды, и вы просто оказываетесь в бесконечной битве сил , чтобы оставаться на плаву.

Возможные проблемы

  • Соленость, возможно, используйте системы мангровых зарослей под фундаментом, чтобы позволить соленой воде немного проникнуть, создавая в основном своего рода мини-стол с пресной водой под вашим островом.
    • Тонет в зависимости от того, сколько воды может просочиться.

Интерпретация художника

введите описание изображения здесь

Итак, мы ищем растительный материал, который можно было бы использовать для строительства плавучего морского острова, достаточно большого, чтобы на нем могли жить люди, который затем мог бы быть самодостаточным, ремонтироваться и расширяться, и который оставался бы далеко от земли? В этом случае я назначаю водоросли Southern Bull, также известные как Durvillea Antarctica . Также известен как «Римурапа» у маори, «Римуроа» у мориори и как «Чокаюйо» у кечуа, аймара и мапуче.

Этот вид бурых водорослей, встречающийся в Южном океане вплоть до берегов Антарктики, не имеет воздушных пузырей — моря Ревущих сороковых, Неистовых пятидесятых и Визжащих шестидесятых слишком бурны, яростны и бурны для этого. . Вместо этого он плавает благодаря уникальной сотовой структуре лопастей водоросли, которая также придает ей исключительную силу и плавучесть и помогает водорослям избежать повреждений во время штормов. D. antarctica приходится противостоять силам, эквивалентным скорости ветра более 1100 км/ч.

Считается, что это является причиной широкого циркумполярного распространения этого рода, поскольку ламинария может плавать, когда ее крепление выходит из строя (обычно в результате того, что ее поедают черви и моллюски, или из-за того, что скалы, на которых она зацепилась, отрываются) . Таким образом, он может колонизировать другие береговые линии, и было показано, что он переносит сообщества беспозвоночных через огромные океанские расстояния от одного берега к другому, причем этот «сплав» с Durvillaea antarctica особенно позволяет широкому кругу видов прыгать с острова и передвигаться. - колонизировать субантарктические берега, стертые льдом во время последнего ледникового периода.

Южное племя маори Нгаи Таху использовало бычьи водоросли по-разному: узкий стебель, соединяющий рукоятку с лезвием, превратился в флейту; лезвие поджаривали и жевали; крепкие стебли или ножки использовались для изготовления прыгающих мячей; а широкие лезвия использовались как мешки для хранения продуктов. Маори делали сумки, называемые pōhā, расщепляя лезвия и надувая их.

Летом они производили сумки в больших количествах в рамках подготовки к сезону ловли баранов [ тити ]. Надутые лопасти подвешивали сушиться на несколько дней, затем сдували и сворачивали. Затем эти мешки использовались для хранения баранины (тити) в собственном жире. Внешняя оболочка лопастей воздухонепроницаема и удерживает воздух в сотовой структуре внутри каждой лопасти. Пищу, хранящуюся внутри похи, можно безопасно хранить до двух-трех лет.

Таким образом, чтобы создать наш массивный плавучий плот в стиле острова, мы могли либо изготовить его, сплетя вместе нити водорослей — самый простой метод, а также самый простой в обслуживании и ремонте. Или (/и) мы могли бы использовать тот же метод, который маори использовали для изготовления своей похи, чтобы расколоть и надуть каждый лист водорослей, используемых в основании плота, значительно увеличив его плавучесть и превратив его в массивную надувную лодку. Или, если вы хотите что-то более продвинутое и передовое, вы можете просто собрать все эти бычьи водоросли (поскольку это коричневый альгинат), промышленно переработать их, чтобы извлечь из них альгинат натрия, и использовать их для формования плавучего островного судна. вместо этого корпус из альгинатного пластика.

Уже проводились исследования по использованию альгинатных полимеров в качестве строительных материалов, и было показано, что они обладают значительной огнестойкостью, огнестойкостью и термостойкостью, а также непроницаемостью для воды. К материалам могут быть добавлены другие вещества для улучшения сшивания и/или придания устойчивости к грибковому разложению. Строительные материалы, которые можно производить, обрабатывать или обрабатывать с использованием альгинатных полимеров, включают, но не ограничиваются ими, изделия из дерева; кладочные изделия; стеновые, кровельные, напольные и сайдинговые изделия; и лакокрасочной продукции. Кроме того, альгинат натрия в форме геля можно использовать в качестве противопожарной полосы, чтобы эффективно остановить распространение любых пожаров, которые могут угрожать острову.

Агар и каррагинан, которые можно извлечь из него, также очень полезны. Как и гидроколлоиды, извлеченные из этих водорослей, молекулы которых придают кремам и лосьонам вязкость. На самом деле почти все косметические средства включают в себя «экстракт морских водорослей», поэтому так часто их включают в этот класс продуктов. Теперь исследования показывают, что эту культуру также можно легко использовать для относительно дешевого, простого и легкого производства биотоплива, такого как этанол, что, несомненно, будет иметь решающее значение для создания промышленной базы и поддержания движения плавучего островного плота. И чтобы помочь в области устойчивого развития, Cochayuyo также полностью съедобен; очень любимый деликатес в чилийской кухне.

Cochayuyo для продажи на чилийском продовольственном рынке

Сегодня его ценят за замечательные лечебные свойства. Рекомендуется для контроля веса, снижения уровня холестерина, предотвращения запоров, зоба, гипотиреоза, изжоги, а также является энергетиком благодаря содержащимся в нем витаминам и минералам. Его можно есть разными способами: в виде джема, «эмпанадас», «севиче», на гриле или в виде пюре, крокетов и даже ризотто с морскими водорослями. Но чаще всего его используют в тушеных блюдах, таких как «чаркикан», типичном чилийском блюде, а также в салатах.

Его обычно консервируют путем сушки на солнце, а урожай можно хранить в качестве запаса в течение многих лет - чтобы приготовить его в блюде, его просто нужно размягчить, замочив в воде. Он также обладает одним из самых высоких потенциальных урожаев среди всех сельскохозяйственных культур благодаря чрезвычайно высокой скорости роста, высокому количеству калорий, высокому содержанию белка (достаточно, чтобы полностью заменить мясо в некоторых местных чилийских диетах) и чрезвычайно высокому содержанию минералов (достаточно, чтобы также служат чрезвычайно полезным зеленым удобрением, хотя и с очень высоким содержанием солей, а это означает, что на острове можно выращивать и другие солеустойчивые культуры, даже без почвы).

Итак, насколько это питательно? Вот исследование питательных свойств и максимальных урожаев южных бычьих водорослей, проведенное в водах островов Кергелен:

Приблизительный состав (% сухого веса) Durvillaea antartica (Cham.) Одинаков для вайи и ножки: 28% золы, 3% белка, около 1% липидов, менее 10% кислоторастворимых углеводов и 60% кислоты. -нерастворимый углевод. Фиксатор отличался тем, что содержал 22% золы и 66% нерастворимых в кислоте углеводов. Энергетический уровень всех трех компонентов составлял около 13 кДж (/г сухого веса). и около 17 кДж (/г беззольного сухого веса). Относительная доля трех растительных компонентов мало варьировала для растений с диаметром ножки от 10 до 40 мм, составляя примерно 8, 3 и 89 % сырой массы, и примерно 10, 4 и 86 % кДж для удерживающего элемента, ножки. , и вайя соответственно. Максимальная плотность, обнаруженная летом, составила 471 экз./кв.м, 226 кг сырой массы/кв.м и 457 000 кДж/кв.м.

Для сравнения: в большинстве современных стран урожайность зерновых эквивалентна 5 тоннам с гектара. Мировой рекорд урожайности риса составляет 22,4 тонны риса с гектара; и в настоящее время глобальное производство сырых растительных калорий из основных зерновых культур достаточно для того, чтобы накормить примерно 10 человек на гектар. Напротив, даже при выращивании в дикой природе, в основном некультивируемой, Durvillaea antarctica в водах плато Кергелен дает максимальную урожайность, эквивалентную 2260 т/га, или 350 т/га в сухом весе. На фермах по выращиванию морских водорослей урожай может быть вдвое выше. Судя по питательной ценности образцов Durvillaea antarctica с плато Кергелен, урожайность составляет примерно 2 миллиона кДж на тонну сырости. RDA среднего взрослого человека составляет чуть менее 1 миллиона кДж в год; таким образом, разведение кочаюйо для еды, а также в промышленных целях и для ремонта и расширения судна позволило бы им прокормить одного человека на каждый отдельный кв.м посевной площади; 10000 чел/га.

Итак, насколько большим должен быть ваш плавучий остров, и какое население в идеале вы хотите, чтобы он был способен поддерживать? Durvillea antarctica растет на глубине до 15 м от поверхности; Итак, давайте добавим наклонные юбки вокруг «береговой линии» нашего острова, спускающиеся на эту глубину, чтобы обеспечить зону якоря для их опор и служить нашей зоной выращивания; примерно 30 квадратных метров на каждый метр «береговой линии».

Если вы это сделаете, остров размером с большой круизный лайнер также будет давать урожай кочаюйо, достаточно большой, чтобы прокормить население более 20 000 человек; остров размером с авианосец проекта «Хаббакук» мог бы вырасти как минимум в количестве Кочаюйо, чтобы прокормить примерно 84 000 человек на неопределенный срок. А посевную площадь можно легко увеличить в пять или более раз, изменив форму «побережья» острова, придав ему форму листьев или лепестков, тем самым увеличив максимальное устойчивое население, пока оно не превысит население Исландии.

Или, если представить менее антиутопический сценарий наилучшего развития событий, поддерживать население численностью около 25 000 человек в относительном комфорте, даже если только 6% ежегодного урожая кочаюйо используется в пищу, а подавляющая часть урожая используется для других целей, таких как как создание биотоплива, биополимеров и биопластиков, кожгалантереи, косметики и удобрений для выращивания других культур в теплицах на борту. Как это звучит?