Pour garder les villes côtières en vie à l'avenir, il faudra peut-être regarder en arrière - très loin en arrière.
Grâce au changement climatique anthropique, le niveau de la mer monte à un rythme alarmant, menaçant de submerger des métropoles emblématiques comme New York, Mumbai et Shanghai dans un avenir pas trop lointain. Mais les habitants de ces zones vulnérables et d'autres n'ont pas nécessairement à fuir l'inondation à venir, selon le philosophe expérimental Jonathon Keats.
Les habitants des côtes pourraient s'abriter sur place, estime Keats, s'ils s'inspiraient des premières "villes" que la Terre ait jamais soutenues: des monticules en couches appelés stromatolites, dont les plus anciennes remontent à 3,5 milliards d'années.
Les stromatolites enregistrent les efforts quotidiens de millions de microbes, dont beaucoup sont des cyanobactéries photosynthétiques. Les monticules se développent à mesure que ces petites créatures se déplacent vers le haut et vers l'extérieur pour capter les rayons vitaux du soleil, chaque couche de "biofilm" collant emprisonnant les sédiments qui raffermit la structure.
Cette action se déroule généralement en eau peu profonde, en particulier dans les environnements de marée tels que les rives de Shark Bay, en Australie occidentale, l'un des rares endroits où les stromatolites prospèrent encore. (Les stromatolites sont beaucoup plus courantes dans les archives fossiles.)
Cet habitat commencera à envahir de nombreuses grandes villes du monde d'ici peu, si le changement climatique se poursuit sur son cours actuel (ce qui semble probable, étant donné l'inaction de l'humanité jusqu'à présent, disent les scientifiques). Et les stromatolites affichent une adaptabilité et un esprit communautaire admirable: à mesure que le monticule se développe, les couches qui avaient hébergé des chercheurs de soleil actifs sont subsumées à l'intérieur, se transformant en un rôle de support structurel.
Ainsi, Keats pense que les stromatolites ont beaucoup à offrir aux urbanistes modernes. Et il vise à faire passer ce point avec sa nouvelle Primordial Cities Initiative, un projet artistique interdisciplinaire qui s'appuie sur l'expertise des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la physique du bâtiment (IBP) en Allemagne.
Au cours de la dernière année, Keats et ses collègues ont mis au point de nouveaux modèles de gratte-ciel qui permettent aux habitants de construire vers le haut, couche par couche, pour rester au-dessus des eaux montantes. Ils ont également établi un plan électrique préliminaire pour ces bâtiments, qui s'appuierait fortement sur des générateurs de marée et des batteries gravitationnelles - des sources d'énergie renouvelables qui ne pompent pas de gaz à effet de serre dans l'air.
"Nous avons effectué des simulations informatiques pour analyser les effets thermiques des fortes inondations dans les quartiers de Shanghai, Manhattan et Hambourg", a déclaré Gunnar Grün, directeur adjoint de Fraunhofer IBP, dans un communiqué.
"Dans chaque cas, nous avons appliqué des modèles climatiques qui prévoyaient une élévation du niveau de la mer et des températures saisonnières au cours des années 2100 et 2300", a ajouté M. Grün. "Bien que les trois villes soient différentes à bien des égards, toutes ont été rendues beaucoup plus douces - plus hospitalières pour les humains - par l'inertie thermique et le potentiel de refroidissement par évaporation de l'eau." (L'eau a une «inertie thermique» élevée, ce qui signifie qu'il faut un temps relativement long pour se réchauffer ou se refroidir.)
Les chercheurs de l'IBP ont également effectué diverses expériences. Par exemple, ils ont plongé des modèles en bois et en béton dans l'eau et les ont baignés de rayonnement dans le laboratoire de lumière artificielle de l'institut, puis ont mesuré les taux de refroidissement par évaporation et d'autres variables.
«Grâce à ces tests, nous avons pu obtenir des informations initiales sur une gamme de matériaux de construction potentiels», a déclaré Grün. "Nous avons pu détecter des effets positifs à la fois sur le béton à haute mèche et le bois traité, ainsi que sur les toits et les façades couverts de végétation."
Keats a utilisé ces données et d'autres pour construire des archétypes de gratte-ciel à petite échelle.
"Les bois sont particulièrement intéressants pour moi parce que les matériaux de construction peuvent être cultivés sur le toit, parallèlement à la façon dont les stromatolites s'adaptent en grandissant", a déclaré Keats dans la même déclaration. "Ces gratte-ciel sont un croisement entre l'Empire State Building et la cabane en rondins d'Abraham Lincoln."
Les stromatolites sont également des exemples d'efficacité, chaque couche successive recouvrant ce que ses prédécesseurs ont laissé. Live Science a demandé à Keats s'il envisageait que ses villes primordiales visaient quelque chose de similaire - disons, en construisant chaque nouveau sol de gratte-ciel à partir des os des morts.
"Je ne suis pas contre", a déclaré Keats à Live Science. "Mais ce serait très lent."
Les petits bâtiments de Keats, ainsi que les résultats des expériences Fraunhofer IBP et les détails du plan de gestion de l'énergie, sont actuellement exposés au STATE Studio, une galerie d'art à Berlin. L'exposition se déroule jusqu'au 29 février.
Si le spectacle suscite une réponse suffisamment enthousiaste, Keats voudrait faire passer l'idée au niveau supérieur: un essai sur le terrain complet dans une grande ville comme New York. Le test impliquerait idéalement la modification de plusieurs bâtiments et durerait au moins une décennie, a-t-il déclaré.
Un long essai sur le terrain aiderait à résoudre les bogues potentiels dans le système de ville primordiale. Par exemple, quelle conception de générateur de marée se révélerait la plus efficace dans une ville inondée? Et les fémurs devraient-ils être l'os de construction de base, si les planificateurs choisissent effectivement cette voie? Ou est-ce que d'autres os plus petits ajouteraient également de la valeur?
Bien sûr, cette nouvelle perspective sur le design a des pièges potentiels. Par exemple, le plan pourrait stratifier la société de manière encore plus spectaculaire (et littéralement) entre les nantis et les démunis, les riches pouvant peut-être accaparer le marché des biens immobiliers survivants dans les régions côtières.
"Il y a plusieurs raisons pour lesquelles cela pourrait être une très mauvaise idée", a déclaré Keats à Live Science. "C'est pourquoi il est important de commencer le prototypage maintenant."
Keats espère que la Primordial Cities Initiative ouvre la voie à un nouveau domaine d'études qu'il appelle la paléobiomimétisme. Le biomimétisme est déjà une chose; les ingénieurs ont basé la conception de nombreux produits sur les fruits du travail évolutif de la nature. (Le velcro, par exemple, a été inspiré par les bavures collantes des chardons.) Mais la paléobiomimétisme regarde vers un passé lointain et prend une vue plus large, des leçons de plomberie et des idées de systèmes écologiques entiers.
Keats veut que l'humanité s'attaque à la cause profonde du changement climatique: le pompage omniprésent du dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Mais, contrairement à certains puristes, il pense également que l'atténuation des pires effets du réchauffement climatique mérite d'être poursuivie, comme le montre son nouveau projet.
"Les révolutions ont tendance à être sanglantes et peu réfléchies", a déclaré Keats. "Nous devons penser. Et pour penser, nous avons besoin de temps."
