Utrzymanie przy życiu miast przybrzeżnych może wymagać spojrzenia wstecz - bardzo daleko wstecz.
Dzięki antropogenicznej zmianie klimatu poziom morza podnosi się w alarmującym tempie, zagrażając zalewem kultowych metropolii, takich jak Nowy Jork, Mumbaj i Szanghaj, w niezbyt odległej przyszłości. Jednak według eksperymentalnego filozofa Jonathona Keatsa mieszkańcy tych i innych wrażliwych obszarów niekoniecznie muszą uciekać przed nadchodzącą powodzią.
Mieszkańcy wybrzeży mogą schronić się w miejscu, uważa Keats, gdyby czerpali inspirację z pierwszych „miast”, które Ziemia kiedykolwiek wspierała: warstwowych kopców zwanych stromatolitami, z których najstarsze pochodzą z 3,5 miliarda lat.
Stromatolity rejestrują codzienne wysiłki milionów drobnoustrojów, z których wiele to fotosyntetyczne sinice. Kopce rosną, gdy te małe stworzenia poruszają się w górę i na zewnątrz, aby złapać życiodajne promienie słońca, a każda lepka warstwa „biofilmu” zatrzymuje osad, który wzmacnia strukturę.
Ta akcja na ogół ma miejsce w płytkiej wodzie, szczególnie w środowiskach pływowych, takich jak Shark Bay w zachodniej Australii, jednym z niewielu miejsc, w których wciąż kwitną stromatolity. (Stromatolity występują znacznie częściej w zapisie kopalnym.)
To siedlisko zacznie wkrótce atakować wiele dużych miast na całym świecie, jeśli zmiany klimatu utrzymają się na obecnym biegu (co wydaje się prawdopodobne, biorąc pod uwagę dotychczasową bezczynność ludzkości, jak twierdzą naukowcy). Stromatolity cechują się elastycznością i godnym podziwu duchem wspólnoty: wraz ze wzrostem kopca warstwy, w których żyją poszukiwacze słońca, zostają zasiedlone do wnętrza, zmieniając się w rolę wsparcia strukturalnego.
Keats wierzy więc, że stromatolity mają wiele do zaoferowania nowoczesnym urbanistom. I stara się osiągnąć ten cel dzięki swojej nowej Primordial Cities Initiative, interdyscyplinarnemu projektowi artystycznemu, który czerpie z wiedzy naukowej z Instytutu Fizyki Budowli Fraunhofera w Niemczech.
W ciągu ostatniego roku Keats i jego koledzy opracowali nowe projekty wieżowców, które pozwalają mieszkańcom budować w górę, warstwa po warstwie, aby pozostać nad wznoszącymi się wodami. Opracowali również wstępny plan zasilania dla tych budynków, który w dużym stopniu opierałby się na generatorach pływów i bateriach grawitacyjnych - odnawialnych źródłach energii, które nie pompują gazów cieplarnianych w powietrze.
„Przeprowadziliśmy symulacje komputerowe w celu analizy skutków termicznych silnych powodzi w dzielnicach Szanghaju, Manhattanu i Hamburga” - powiedział w oświadczeniu Gunnar Grün, zastępca dyrektora IBP Fraunhofer IBP.
„W każdym przypadku zastosowaliśmy modele klimatyczne, które przewidywały wzrost poziomu morza i temperatury sezonowe w latach 2100 i 2300”, dodał Grün. „Chociaż trzy miasta różnią się pod wieloma względami, wszystkie stały się znacznie łagodniejsze - bardziej gościnne dla ludzi - dzięki bezwładności cieplnej i potencjałowi chłodzenia parowego wody”. (Woda ma wysoką „bezwładność cieplną”, co oznacza, że jej rozgrzanie lub ochłodzenie zajmuje stosunkowo dużo czasu).
Badacze IBP przeprowadzili również różnorodne eksperymenty. Na przykład zanurzyli modele drewniane i betonowe w wodzie i obmyli je promieniowaniem w laboratorium sztucznego światła słonecznego instytutu, a następnie zmierzyli szybkości chłodzenia wyparnego i inne zmienne.
„Dzięki tym testom byliśmy w stanie uzyskać wstępny wgląd w szereg potencjalnych materiałów budowlanych” - powiedział Grün. „Byliśmy w stanie wykryć pozytywne efekty zarówno dla mocno przesiąkającego betonu, jak i impregnowanego drewna, a także pokrytych roślinnością dachów i fasad”.
Keats wykorzystał te i inne dane do budowy archetypów wieżowców na małą skalę.
„Te drewniane są dla mnie szczególnie interesujące, ponieważ materiały budowlane można wyhodować na dachu, luźno równolegle z tym, w jaki sposób stromatolity przystosowują się do wzrostu” - powiedział Keats w tym samym oświadczeniu. „Te wieżowce to skrzyżowanie Empire State Building z chatą Abrahama Lincolna”.
Stromatolity są również przykładem wydajności, z każdą kolejną warstwą docierającą do tego, co pozostawili jej poprzednicy. Live Science zapytało Keatsa, czy wyobrażał sobie, że jego pierwotne miasta strzelają do czegoś podobnego - powiedzmy, budując każdą nową podłogę wieżowca z kości umarłych.
„Nie jestem temu przeciwny” - powiedział Keats Live Science. „Ale byłoby to bardzo powolne”.
Małe budynki Keatsa wraz z wynikami eksperymentów Fraunhofer IBP i szczegółami planu zarządzania energią są obecnie wystawiane w STATE Studio, galerii sztuki w Berlinie. Wystawa potrwa do 29 lutego.
Jeśli serial wywołuje wystarczająco entuzjastyczną reakcję, Keats chciałby przenieść pomysł na wyższy poziom: pełna próba terenowa w dużym mieście, takim jak Nowy Jork. Powiedział, że test idealnie obejmowałby modyfikację wielu budynków i trwałby co najmniej dekadę.
Długa próba terenowa pomogłaby znaleźć potencjalne błędy w systemie pierwotnego miasta. Na przykład, który projekt generatora pływów byłby najbardziej skuteczny w zalanym mieście? I czy kości udowe powinny być podstawową kością konstrukcyjną, jeśli planiści rzeczywiście pójdą tą drogą? A może inne mniejsze kości również dodają wartość?
Oczywiście, ta nowa perspektywa projektowania ma pewne potencjalne pułapki. Na przykład plan mógłby jeszcze bardziej radykalnie (i dosłownie) rozwarstwić społeczeństwo w tych, co mają i czego nie ma, przy czym bogaci być może osaczą rynek nieruchomości, które można przeżyć w regionach przybrzeżnych.
„Istnieje wiele powodów, dla których może to być bardzo zły pomysł”, powiedział Keats Live Live. „Dlatego ważne jest, aby rozpocząć teraz prototypowanie.”
Keats ma nadzieję, że inicjatywa Primordial Cities utoruje drogę dla nowego kierunku badań, który nazywa paleobiomimikrią. Biomimetyka to już coś; inżynierowie oparli projektowanie wielu produktów na owocach ewolucyjnej pracy natury. (Na przykład rzepy zostały zainspirowane lepkimi zadziorami ostów). Ale paleobiomimetyka spogląda w odległą przeszłość i zajmuje szersze spojrzenie, lekcje hydrauliczne i spostrzeżenia z całych systemów ekologicznych.
Keats chce, aby ludzkość zajęła się pierwotną przyczyną zmian klimatu: wszechobecnym pompowaniem dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych do atmosfery. Jednak, w przeciwieństwie do niektórych purystów, uważa, że warto dążyć do złagodzenia najgorszych skutków globalnego ocieplenia, jak pokazuje jego nowy projekt.
„Rewolucje bywają krwawe i nie przemyślane” - powiedział Keats. „Musimy myśleć. I myśleć, potrzebujemy czasu”.
