Rannikkokaupunkien pitäminen hengissä tulevaisuudessa saattaa vaatia taaksepäin katsomista - hyvin taaksepäin.
Antropogeenisen ilmastonmuutoksen ansiosta merenpinta nousee hälyttävän leikkeen myötä, uhkaaen uida ikonisia metropoleja, kuten New York, Mumbai ja Shanghai, ei liian kaukaisessa tulevaisuudessa. Kokeellisen filosofin Jonathon Keatsin mukaan näiden ja muiden haavoittuvien alueiden asukkaiden ei tarvitse välttämättä paeta tulevaa tulvaa.
Rannikon asukkaat voisivat suojautua paikoilleen, Keats uskoo, että jos he saisivat inspiraatiota ensimmäisistä "kaupungeista", joita Maa on koskaan tukenut: stromatoliiteiksi kutsuttuja kerroksellisia kummituksia, joista vanhin on peräisin 3,5 miljardia vuotta.
Stromatoliitit tallentavat miljoonien mikrobien päivittäisiä pyrkimyksiä, joista monet ovat fotosynteettisiä sinileviä. Mummot kasvavat, kun nämä pienet olennot liikkuvat ylöspäin ja ulospäin tarttuakseen auringon elämää luovuttaviin säteisiin. Jokainen tahmea "biofilm" kerros tarttuu sedimenttiin, joka tiivistää rakennetta.
Tämä toiminta tapahtuu yleensä matalassa vedessä, etenkin vuorovesiympäristöissä, kuten Länsi-Australian Shark Bayn rannalla, joka on yksi harvoista paikoista, joissa stromatoliitit edelleen kukoistavat. (Stromatoliitit ovat paljon yleisempiä fossiilitiedotteessa.)
Tämä elinympäristö alkaa hyökätä moniin suuriin kaupunkeihin ympäri maailmaa jo kauan sitten, jos ilmastonmuutos jatkuu nykyisellä kurssillaan (mikä näyttää todennäköiseltä, kun otetaan huomioon ihmiskunnan toistaiseksi käyttämättömyys, tutkijoiden mukaan). Ja stromatoliiteilla on sopeutumiskyky ja ihastuttava yhteisöllisyys: Kun kukkula kasvaa, kerrokset, jotka olivat saaneet aktiivisia auringonhakijoita, joutuvat sisätiloihin, siirtyen rakenteelliseksi tukirooliksi.
Joten, Keats uskoo, että stromatoliiteilla on paljon tarjottavaa nykyaikaisille kaupunkisuunnittelijoille. Ja hän pyrkii saavuttamaan tämän pisteen uudella Primordial Cities Initiative -projektillaan, joka on monitieteinen taideprojekti, joka hyödyntää tutkijoiden asiantuntemusta Fraunhoferin rakennusfysiikan instituutissa (IBP) Saksassa.
Kuluneen vuoden aikana Keats ja hänen kollegansa ovat suunnitelleet uusia pilvenpiirtäjämalleja, joiden avulla asukkaat voivat rakentua ylöspäin kerros kerrokselta pysyäkseen nousevien vesien yläpuolella. He ovat myös laatineet näille rakennuksille alustavan energiasuunnitelman, joka luottaisi suuresti vuorovesigeneraattoreihin ja gravitaatioakkuihin - uusiutuviin energialähteisiin, jotka eivät pumppa kasvihuonekaasuja ilmaan.
"Olemme suorittaneet tietokonesimulaatioita analysoidaksemme rankkaiden tulvien lämpövaikutuksia Shanghain, Manhattanin ja Hampurin alueilla", Fraunhoferin IBP: n varajohtaja Gunnar Grün totesi lausunnossa.
"Kummassakin tapauksessa sovellettiin ilmastomalleja, jotka ennustivat merenpinnan nousua ja vuodenaikojen lämpötiloja vuosina 2100 ja 2300", Grün lisäsi. "Vaikka nämä kolme kaupunkia ovat monin tavoin erilaisia, kaikista tehtiin veden lämpöhitauden ja haihtumisjäähdytyspotentiaalin avulla huomattavasti lievempiä - ihmisille vieraita vieraampia". (Vesillä on korkea "lämpöhitaus", eli niiden lämpeneminen tai jäähtyminen vie suhteellisen kauan.)
IBP-tutkijat suorittivat myös erilaisia kokeita. Esimerkiksi he upottivat puiset ja betonimallit veteen ja uivat niitä säteilyllä instituutin keinotekoisen auringonvalon laboratoriossa ja mittasivat sitten haihtumis-jäähdytysnopeudet ja muut muuttujat.
"Näistä testeistä pystyimme saamaan alustavan kuvan erilaisista potentiaalisista rakennusmateriaaleista", Grün sanoi. "Pystyimme havaitsemaan positiiviset vaikutukset sekä erittäin herkästi betoniin että käsiteltyyn puuhun, samoin kuin kasvillisuuden peittämiin kattoihin ja julkisivuihin."
Keats käytti näitä ja muita tietoja pienimuotoisten pilvenpiirtäjien arkkityyppien rakentamiseen.
"Puupohjat ovat minulle erityisen mielenkiintoisia, koska rakennusmateriaaleja voidaan kasvattaa katolla, samansuuntaisesti kuinka stromatoliitit mukautuvat kasvattamalla", Keats sanoi samassa lausunnossa. "Nämä pilvenpiirtäjät ovat rajat Empire State Buildingin ja Abraham Lincolnin hirsimökin välillä."
Stromatoliitit ovat myös esimerkkejä tehokkuudesta, ja jokainen peräkkäinen kerros irtoaa siitä, mitä edeltäjänsä jättivät. Live Science kysyi Keatsilta, kuvitteliko hän mielenkiinnostavia kaupunkejaan ampuvan jotain vastaavaa - esimerkiksi rakentamalla jokainen uusi pilvenpiirtäjän kerros kuolleiden luista.
"En ole sitä vastaan", Keats kertoi Live Science: lle. "Mutta se olisi hyvin hidasta."
Keatsin pienet rakennukset, Fraunhofer IBP -kokeilujen tulokset ja energianhallintasuunnitelman yksityiskohdat ovat tällä hetkellä esillä STATE Studiossa, taidegalleriassa Berliinissä. Näyttely kestää 29. helmikuuta.
Jos näyttely tuottaa riittävän innostuneen vastauksen, Keats haluaisi viedä idean seuraavalle tasolle: täyden kenttäkokeen suurkaupungissa, kuten New Yorkissa. Testi olisi mieluiten monien rakennusten muokkaaminen ja kestäisi ainakin vuosikymmenen, hän sanoi.
Pitkä kenttäkokeilu auttaisi selvittämään potentiaaliset virheet alkuperäiskunnan järjestelmässä. Esimerkiksi mikä vuorovesigeneraattorin suunnittelu osoittautuisi tehokkaimmaksi tulvakaupungissa? Ja pitäisikö reisivarret olla lähtökohtana rakennusluulle, jos suunnittelijat todellakin kulkevat sitä tietä? Vai tekisivätkö muut, pienemmät luut myös lisäarvoa?
Tietysti tällä uudella muotoilunäkökulmalla on joitain potentiaalia. Suunnitelma voisi esimerkiksi stratifioida yhteiskunnan vieläkin dramaattisemmin (ja varsin kirjaimellisesti) tarpeisiin ja puutteisiin, jolloin rikkaat saattavat kääntää markkinat selviytymiskelpoisten kiinteistöjen markkinoille rannikkoalueilla.
"On monia syitä, miksi tämä voisi olla erittäin huono idea", Keats kertoi Live Science: lle. "Joten siksi on tärkeää aloittaa prototyyppien laatiminen nyt."
Keats toivoo, että Primordial Cities Initiative valmistaa tietä uudelle tutkimusalueelle, jota hän kutsuu paleobiomimikriksi. Biomimikriikka on jo asia; insinöörit ovat perustaneet monien tuotteiden suunnittelun luonnon evoluutiovoiman hedelmiin. (Esimerkiksi tarranauha on inspiroinut ohdakkeiden tarttuvista murskeista.) Mutta paleobiomimikriikka näyttää kaukaiseen menneisyyteen ja ottaa laajemman kuvan, putkityötunneilla ja oivalluksilla koko ekologisesta järjestelmästä.
Keats haluaa, että ihmiskunta puuttuu ilmastonmuutoksen perimmäisiin syihin: hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen tunkeutuvaan pumppaamiseen ilmakehään. Mutta toisin kuin jotkut puristit, hänen mielestään on myös syytä jatkaa ilmaston lämpenemisen pahimpien vaikutusten lieventämistä, kuten hänen uusi projekti osoittaa.
"Revolutsioonit ovat yleensä verisiä eikä ole hyvin harkittuja", Keats sanoi. "Meidän on ajateltava. Ja ajattelemiseksi tarvitsemme aikaa."
