Kako bi drevni mikrobi mogli pomoći spasiti obalne gradove od rastućih mora

Pin
Send
Share
Send

Zadržavanje obalnih gradova u budućnosti možda će trebati gledati unatrag - vrlo daleko unatrag.

Zahvaljujući antropogenim klimatskim promjenama, razina mora raste na zabrinjavajućem snimku, prijeteći močvarnim ikoničnim metropolama poput New Yorka, Mumbaja i Šangaja u ne tako dalekoj budućnosti. Ali stanovnici ovih i drugih ranjivih područja ne moraju nužno bježati od nadolazeće poplave, navodi eksperimentalni filozof Jonathon Keats.

Obalni stanovnici mogli bi se skloniti na svoje mjesto, vjeruje Keats, ako bi crpili inspiraciju iz prvih "gradova" koje je Zemlja ikad podržavala: slojevitih gomila nazvanih stromatolites, od kojih najstariji datiraju 3,5 milijardi godina.

Stromatoliti bilježe svakodnevne napore milijuna mikroba, od kojih su mnoge fotosintetske cijanobakterije. Kune rastu dok se ova mala stvorenja kreću prema gore i prema van kako bi uhvatila sunčeve zrake koje daju život, svaki ljepljivi sloj „biofilma“ koji hvata sediment koji učvršćuje strukturu.

Ta se radnja uglavnom odvija u plitkoj vodi, posebno u plimovanju poput obala Shark Baya zapadne Australije, jednog od rijetkih mjesta na kojem stromatoliti i dalje cvjetaju. (Stromatoliti su mnogo češći u zapisima fosila.)

Umjetnik i eksperimentalni filozof Jonathon Keats. (Vrijednost slike: Jen Dessinger)

Znanstvenici kažu da će ovo stanište uskoro započeti invaziju na mnoge velike gradove širom svijeta, ukoliko se klimatske promjene nastave sadašnjim tokom (što izgleda vjerovatno, s obzirom na dosadašnje neaktivnost čovječanstva). A stromatoliti pokazuju prilagodljivost i zadivljeni duh zajednice: Kako raste nasip, slojevi koji su djelovali aktivne sunčeve sunčeve zrake upadaju u unutrašnjost i prelaze u ulogu strukturne potpore.

Dakle, Keats vjeruje da stromatoliti mogu ponuditi modernim urbanistima. I namjerava to preokrenuti svojom novom Inicijativom primordijalnih gradova, interdisciplinarnim umjetničkim projektom koji ulaže u stručnost istraživača s Fraunhofer instituta za građevinsku fiziku (IBP) u Njemačkoj.

Tijekom prošle godine Keats i njegovi kolege osmislili su nove nacrte nebodera koji stanovnicima omogućavaju da se podignu, sloj po sloj, iznad vode koja se izdiže. Oni su također sastavili preliminarni plan napajanja za ove zgrade, koji bi se u velikoj mjeri oslanjao na generatore plime i gravitacijske baterije - obnovljive izvore energije koji ne pumpaju stakleničke plinove u zrak.

"Izveli smo računalne simulacije kako bismo analizirali toplinske učinke obilnih poplava u okruzima Šangaja, Manhattana i Hamburga", kaže u izjavi zamjenik direktora Fraunhofer IBP Gunnar Grün.

"U svakom smo slučaju primijenili klimatske modele koji su predviđali porast razine mora i sezonskih temperatura u godinama 2100 i 2300", dodao je Grün. "Iako su tri grada u mnogočemu različita, svi su postali znatno blaži - više gostoljubivi ljudi - toplinskom inercijom i potencijalom hlađenja vode isparavanjem." (Voda ima visoku "toplinsku inerciju", što znači da joj je potrebno relativno dugo vremena da se zagrije ili ohladi.)

Istraživači IBP-a također su izveli razne eksperimente. Na primjer, uronili su drvene i betonske modele u vodu i okupali ih zračenjem u laboratoriju za umjetno sunce, a potom izmjerili brzinu hlađenja i isparavanja.

Slika 1 od 5

Jonathon Keats i njegovi kolege konstruirali su modelne zgrade od različitih materijala, koji su bili podvrgnuti raznim testovima na Fraunhofer Institutu za građevinsku fiziku u Njemačkoj. (Vrijednost slike: Fraunhofer IBP)
Slika 2 od 5

Istraživači su izmjerili potencijal za isparavanje hlađenja modela "primordijalnih gradova", između ostalih varijabli. (Slika: Anne Freitag Photography)
Slika 3 od 5

Umjetnik i eksperimentalni filozof Jonathon Keats. (Vrijednost slike: Jen Dessinger)
Slika 4 od 5

Neke građevine modela Primordial Cities i drugi materijali izloženi su u berlinskoj galeriji STATE Studio do 29. veljače (kreditna slika: Anne Freitag Photography)
Slika 5 od 5

Drevni mikrobni nasipi nazvani stromatoliti mogli bi biti uzor kako obalni gradovi preživljavaju dižući se mora u ovo doba brzih klimatskih promjena, prema eksperimentalnom filozofu Jonathon Keats. (Slika: David Holt (neboder) i Didier Descouens (stromatolit), Jonathon Keats (ilustracija))

"Pomoću ovih testova uspjeli smo steći početni uvid u niz potencijalnih građevinskih materijala", rekao je Grün. "Uspjeli smo otkriti pozitivne učinke kako za visoko vlažan beton i obrađeno drvo, tako i za krovove i fasade prekrivene vegetacijom."

Keats je koristio ove i druge podatke za izradu arhetipova nebodera malih razmjera.

"Drveni su mi posebno zanimljivi jer se građevinski materijal može uzgajati na krovu, lagano paralelno s time kako se stromatoliti prilagođavaju rastom", rekao je Keats u istoj izjavi. "Ovi neboderi križ su između Empire State Buildinga i brvnare Abrahama Lincolna."

Stromatoliti su također primjer učinkovitosti, a svaki uzastopni sloj obrubljuje ono što su ostavili njegovi prethodnici. Live Science pitao je Keatsa je li zamislio svoje iskonske gradove kako pucaju na nešto slično - recimo, gradeći svaki novi kat nebodera od kostiju mrtvih.

"Nisam protiv", rekao je Keats za Live Science. "Ali bilo bi vrlo sporo."

Keatsine male zgrade, zajedno s rezultatima Fraunhofer-ovih IBP eksperimenata i detaljima plana upravljanja energijom, trenutno su izloženi u STATE Studio, umjetničkoj galeriji u Berlinu. Izložba traje do 29. veljače.

Ako emisija pokaže dovoljno entuzijastičan odgovor, Keats bi želio ideju prebaciti na sljedeću razinu: cjelovito terensko suđenje u velikom gradu poput New Yorka. Test bi idealno uključivao modifikaciju više zgrada i trajao najmanje desetljeće, rekao je.

Dugoročno terensko ispitivanje pomoglo bi u otkrivanju mogućih grešaka u sustavu primordial-city. Na primjer, koji bi se dizajn generatora plime pokazao najučinkovitijim u poplavljenom gradu? I treba li stopala biti temeljna graditeljska kost, ako planeri doista idu tim putem? Ili bi i druge, manje kosti dodale vrijednost?

Naravno, ova nova perspektiva dizajna ima neke potencijalne zamke. Na primjer, ovaj bi plan mogao još dramatičnije (i doslovno) razmjeriti društvo u utočišta i nedostatke, s bogatim, možda, preusmjeravanjem tržišta na održivu nekretninu u obalnim regijama.

"Mnogo je razloga zbog kojih bi to moglo biti vrlo loša ideja", rekao je Keats za Live Science. "Dakle, zato je važno početi prototipiranje sada."

Keats se nada da će Inicijativa primordijalnih gradova otvoriti put novom području studija koje naziva paleobiomimikrija. Biomimikrija je već stvar; inženjeri su dizajn mnogih proizvoda temeljili na plodovima evolucijskog rada. (Velcro, na primjer, bio je inspiriran ljepljivim izbočinama čička.) Ali paleobiomimikrija gleda u daleku prošlost i zauzima širi pogled, vodovodne lekcije i uvide iz čitavih ekoloških sustava.

Keats želi da se čovječanstvo riješi temeljnog uzroka klimatskih promjena: prodornog ispumpavanja ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova u atmosferu. No, za razliku od nekih purista, također smatra da je ublažavanje protiv najgorih učinaka globalnog zatopljenja vrijedno istrajati, što pokazuje i njegov novi projekt.

"Revolucije su obično krvave i nisu dobro promišljene", rekao je Keats. "Moramo razmišljati. A da bismo razmišljali, treba nam vremena."

Pin
Send
Share
Send