Lai saglabātu piekrastes pilsētu dzīvību nākotnē, var būt nepieciešams atskatīties atpakaļ - ļoti tālu atpakaļ.
Pateicoties antropogēnām klimata izmaiņām, jūras līmenis paaugstinās satraucošā klipā, draudot pārpludināt tādas ikoniskas metropoles kā Ņujorka, Mumbaja un Šanhaja ne pārāk tālā nākotnē. Bet šo un citu neaizsargāto teritoriju iedzīvotājiem nav obligāti jābēg no gaidāmajiem plūdiem, uzskata eksperimentālais filozofs Jonathon Keats.
Piekrastes iedzīvotāji varētu patverties savā vietā, uzskata Keats, ja viņi smelties iedvesmu no pirmajām "pilsētām", kuras Zeme jebkad atbalstījusi: slāņveida pilskalni, ko sauc par stromatolītiem, no kuriem vecākie ir datēti ar 3,5 miljardiem gadu.
Stromatolīti reģistrē miljoniem mikrobu ikdienas centienus, daudzi no tiem ir fotosintēzes zilaļģes. Pilskalni palielinās, kad šie mazie radījumi pārvietojas uz augšu un uz āru, lai uztvertu dzīvībai labvēlīgos saules starus. Katrs lipīgais "bioplēves" slānis ieslogo nogulsnes, kas nostiprina struktūru.
Šī darbība parasti notiek seklā ūdenī, jo īpaši paisuma un bēguma apstākļos, piemēram, Rietumaustrālijas Šarka līča krastos, kas ir viena no nedaudzajām vietām, kur joprojām uzplaukst stromatolīti. (Stromatolīti ir daudz biežāk sastopami fosilā sarakstā.)
Šis biotops sāks iebrukt daudzās lielajās pasaules pilsētās, ja klimata pārmaiņas turpināsies līdzšinējā kursā (kas, domājams, ņemot vērā cilvēces līdzšinējo bezdarbību, apgalvo zinātnieki). Un stromatolītiem piemīt pielāgošanās spēja un apbrīnojams kopienas gars: pilskalnam augot, slāņi, kas bija devušies aktīvajiem saules staru meklētājiem, nokļūst interjerā, pārejot uz struktūras atbalsta lomu.
Tātad, Keats uzskata, ka stromatolītiem ir daudz ko piedāvāt mūsdienu pilsētas plānotājiem. Un viņš vēlas sasniegt šo punktu ar savu jauno Primordial Cities Initiative - starpdisciplināro mākslas projektu, kura pētnieki izmantoja Fraunhofera celtniecības fizikas institūtu (IBP) Vācijā.
Pēdējā gada laikā Keats un viņa kolēģi ir izstrādājuši jaunus debesskrāpju dizainus, kas ļauj iedzīvotājiem veidot slāņus pa slāņiem uz augšu, lai tie paliktu virs augošajiem ūdeņiem. Viņi ir arī izstrādājuši šo ēku provizorisko enerģijas plānu, kas lielā mērā paļaujas uz plūdmaiņu ģeneratoriem un gravitācijas baterijām - atjaunojamiem enerģijas avotiem, kas neiesūknē siltumnīcefekta gāzes gaisā.
"Mēs esam veikuši datoru simulācijas, lai analizētu smago plūdu termiskos efektus Šanhajas, Manhetenas un Hamburgas rajonos," teikts paziņojumā Fraunhofer IBP direktora vietnieka Gunara Grīna paziņojumā.
"Katrā ziņā mēs izmantojām klimata modeļus, kas paredzēja jūras līmeņa celšanos un sezonālo temperatūru 2100. un 2300. gadā," piebilda Grūns. "Lai arī trīs pilsētas daudzējādā ziņā ir atšķirīgas, tās visas padarīja ievērojami maigākas - cilvēkiem draudzīgākas - ar ūdens termisko inerci un iztvaikošanas dzesēšanas potenciālu." (Ūdenim ir augsta "termiskā inerce", kas nozīmē, ka tam nepieciešams samērā ilgs laiks, lai sasildītos vai atdzistu.)
IBP pētnieki veica arī dažādus eksperimentus. Piemēram, viņi iegremdēja koka un betona modeļus ūdenī un peldēja tos ar starojumu institūta mākslīgās saules gaismas laboratorijā, pēc tam izmērīja iztvaikošanas-dzesēšanas ātrumu un citus mainīgos lielumus.
"Izmantojot šos testus, mēs varējām gūt sākotnēju ieskatu virknē potenciālo celtniecības materiālu," sacīja Grūns. "Mēs varējām atklāt pozitīvu ietekmi gan ar ļoti nestipru betonu un apstrādātu koksni, gan uz veģetācijas segtiem jumtiem un fasādēm."
Keats izmantoja šos un citus datus maza mēroga debesskrāpju arhetipu konstruēšanai.
"Koka izstrādājumi man ir īpaši interesanti, jo celtniecības materiālus var audzēt uz jumta, brīvi paralēlojot to, kā stromatolīti pielāgojas, audzējot," tajā pašā paziņojumā sacīja Keats. "Šie debesskrāpji ir krustojums starp Empire State Building un Abraham Linkolna guļbūvi."
Stromatolīti ir arī efektivitātes piemēri, un katrs nākamais slānis atpaliek no tā, ko atstājuši tā priekšgājēji. Dzīvā zinātne jautāja Keatsam, vai viņš iedomājas savas pirmatnējās pilsētas šaušanā pēc kaut kā līdzīga - teiksim, būvējot katru jaunu debesskrāpja grīdu no mirušo kauliem.
"Es neesmu pret to," Keats sacīja Live Science. "Bet tas būtu ļoti lēni."
Keats mazās ēkas kopā ar Fraunhofer IBP eksperimentu rezultātiem un enerģijas pārvaldības plāna detaļas šobrīd ir apskatāmas STATE Studio, mākslas galerijā Berlīnē. Izstāde norisināsies līdz 29. februārim.
Ja izrāde izraisa pietiekami aizrautīgu reakciju, Keats vēlētos ideju pārcelt uz nākamo līmeni: pilna izmēģinājuma lauka izmēģinājumu lielā pilsētā, piemēram, Ņujorkā. Viņš sacīja, ka pārbaude ideālā gadījumā būtu saistīta ar vairāku ēku modifikāciju un ilgtu vismaz desmit gadus.
Ilgstošs lauka izmēģinājums palīdzētu noskaidrot iespējamās kļūdas pirmatnējās pilsētas sistēmā. Piemēram, kurš plūdmaiņu ģeneratora dizains izrādītos visefektīvākais applūdušajā pilsētā? Un vai augšstilbiem vajadzētu būt pamata konstrukcijas kaulam, ja plānotāji patiešām iet šo ceļu? Vai arī citi, mazāki kauli pievienotu vērtību?
Protams, šai jaunajai dizaina perspektīvai ir dažas nepilnības. Piemēram, plāns varētu vēl dramatiskāk (un diezgan burtiski) stratificēt sabiedrību ar trūkumiem un trūkumiem, bagātajiem, iespējams, sakārtojot piekrastes reģionu pārdzīvojamā nekustamā īpašuma tirgu.
"Ir daudz iemeslu, kāpēc šī varētu būt ļoti slikta ideja," Keats stāstīja Live Science. "Tātad, tāpēc ir svarīgi sākt prototipēt jau tagad."
Keats cer, ka Primordial Cities Initiative pavērs ceļu uz jaunu pētījumu jomu, kuru viņš sauc par paleobiomimikriku. Biomimikrija jau ir lieta; inženieri daudzu produktu dizainu ir balstījuši uz dabas evolūcijas darba augļiem. (Piemēram, Velcro iedvesmoja dadžu lipīgie slotiņi.) Bet paleobiomimikrija skatās uz tālo pagātni un ņem plašāku skatu, santehnikas nodarbības un ieskatu no visām ekoloģiskajām sistēmām.
Keats vēlas, lai cilvēce cīnītos ar galveno klimata pārmaiņu cēloni: oglekļa dioksīda un citu siltumnīcefekta gāzu iespiešanos atmosfērā. Tomēr atšķirībā no dažiem puristiem viņš arī uzskata, ka ir vērts mazināt globālās sasilšanas vissliktākās sekas, kā liecina viņa jaunais projekts.
"Revolūcijas mēdz būt asiņainas un nav pārdomātas," sacīja Keats. "Mums jādomā. Un jādomā, mums ir vajadzīgs laiks."
