Om de kuststeden in de toekomst in leven te houden, kan het nodig zijn om heel ver terug te kijken.
Dankzij de antropogene klimaatverandering stijgt de zeespiegel met een alarmerende clip, waardoor iconische metropolen als New York, Mumbai en Shanghai in de niet al te verre toekomst dreigen te overspoelen. Maar volgens deze experimentele filosoof Jonathon Keats hoeven inwoners van deze en andere kwetsbare gebieden niet per se de komende overstroming te ontvluchten.
Kustbewoners zouden volgens Keats kunnen schuilen als ze inspiratie putten uit de eerste 'steden' die de aarde ooit ondersteunde: gelaagde heuvels, stromatolieten genaamd, waarvan de oudste 3,5 miljard jaar oud is.
Stromatolieten registreren het dagelijkse streven van miljoenen microben, waaronder veel fotosynthetische cyanobacteriën. De heuvels groeien als deze kleine schepsels naar boven en naar buiten bewegen om de levengevende stralen van de zon op te vangen, waarbij elke kleverige "biofilm" -laag sediment opsluit dat de structuur verstevigt.
Deze actie vindt over het algemeen plaats in ondiep water, met name getijdenomgevingen zoals de oevers van de Shark Bay in West-Australië, een van de weinige plaatsen waar stromatolieten nog steeds bloeien. (Stromatolieten komen veel vaker voor in het fossielenbestand.)
Deze habitat zal binnen de kortste keren vele grote steden over de hele wereld binnenvallen, als de klimaatverandering haar huidige koers blijft volgen (wat waarschijnlijk lijkt, gezien het feit dat de mensheid tot nu toe niets heeft gedaan, zeggen wetenschappers). En stromatolieten vertonen aanpassingsvermogen en een bewonderenswaardige gemeenschapszin: naarmate de heuvel groeit, worden lagen met actieve zonzoekers opgenomen in het interieur en verschuiven ze naar een structurele ondersteunende rol.
Keats gelooft dus dat stromatolieten moderne stadsplanners veel te bieden hebben. En hij wil dat punt overbrengen met zijn nieuwe Primordial Cities Initiative, een interdisciplinair kunstproject dat de expertise van onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Building Physics (IBP) in Duitsland aantrekt.
Het afgelopen jaar hebben Keats en zijn collega's nieuwe wolkenkrabberontwerpen bedacht waarmee bewoners laag voor laag naar boven kunnen bouwen om boven het stijgende water te blijven. Ze hebben ook een voorlopig energieplan opgesteld voor deze gebouwen, die sterk afhankelijk zouden zijn van getijdengeneratoren en zwaartekrachtbatterijen - hernieuwbare energiebronnen die geen broeikasgassen in de lucht pompen.
"We hebben computersimulaties uitgevoerd om de thermische effecten van zware overstromingen in de districten Shanghai, Manhattan en Hamburg te analyseren", zei Gunnar Grün, adjunct-directeur van Fraunhofer IBP, in een verklaring.
"In elk geval hebben we klimaatmodellen toegepast die de zeespiegelstijging en de seizoensgebonden temperaturen voorspelden in de jaren 2100 en 2300," voegde Grün eraan toe. "Hoewel de drie steden in veel opzichten verschillend zijn, werden ze allemaal aanzienlijk milder gemaakt - meer gastvrij voor de mens - door de thermische traagheid en het verdampingskoelingspotentieel van water." (Water heeft een hoge "thermische traagheid", wat betekent dat het relatief lang duurt om op te warmen of af te koelen.)
IBP-onderzoekers voerden ook verschillende experimenten uit. Ze dompelden bijvoorbeeld houten en betonnen modellen onder in water en baadden ze met straling in het laboratorium voor kunstmatig zonlicht van het instituut, en maten vervolgens de verdampingskoelsnelheden en andere variabelen.
"Door deze tests konden we eerste inzichten verwerven in een reeks potentiële bouwmaterialen," zei Grün. "We konden positieve effecten detecteren voor zowel sterk vochtafvoerend beton en behandeld hout als voor met vegetatie bedekte daken en gevels."
Keats gebruikte deze en andere gegevens om kleinschalige archetypen van wolkenkrabbers te construeren.
"De houten zijn vooral interessant voor mij omdat de bouwmaterialen op het dak kunnen worden gekweekt, wat losjes overeenkomt met hoe stromatolieten zich aanpassen door te groeien", zei Keats in dezelfde verklaring. 'Deze wolkenkrabbers zijn een kruising tussen het Empire State Building en de blokhut van Abraham Lincoln.'
Stromatolieten zijn ook voorbeelden van efficiëntie, waarbij elke opeenvolgende laag oplost wat zijn voorgangers achterlieten. WordsSideKick.com vroeg Keats of hij zich voorstelde dat zijn oorspronkelijke steden zouden schieten op iets soortgelijks, bijvoorbeeld door elke nieuwe wolkenkrabbervloer te bouwen uit de botten van de doden.
'Ik ben er niet tegen', vertelde Keats aan WordsSideKick.com. 'Maar het zou erg traag zijn.'
Keats 'kleine gebouwen, samen met de resultaten van de Fraunhofer IBP-experimenten en details van het energiebeheerplan, zijn momenteel te zien in STATE Studio, een kunstgalerie in Berlijn. De tentoonstelling loopt tot 29 februari.
Als de show voldoende enthousiaste reacties genereert, wil Keats het idee naar een hoger niveau tillen: een volledige veldproef in een grote stad als New York. De test zou idealiter betrekking hebben op de aanpassing van meerdere gebouwen en duurt minstens een decennium, zei hij.
Een langdurige veldproef zou de mogelijke bugs in het oorspronkelijke stadssysteem helpen oplossen. Welk ontwerp van getijdengenerator zou bijvoorbeeld het meest effectief zijn in een overstroomde stad? En moeten dijbeentjes het basisconstructiebot zijn, als planners inderdaad die route gaan? Of zouden andere, kleinere botten ook waarde toevoegen?
Natuurlijk heeft dit nieuwe perspectief op ontwerp enkele potentiële valkuilen. Het plan zou bijvoorbeeld de samenleving nog dramatischer (en vrij letterlijk) kunnen stratificeren in de haves en have-nots, met de rijken die misschien de markt in het nauw drijven op overleefbaar onroerend goed in kustgebieden.
'Er zijn veel redenen waarom dit een heel slecht idee zou kunnen zijn', vertelde Keats aan WordsSideKick.com. 'Daarom is het daarom belangrijk om nu met prototyping te beginnen.'
Keats hoopt dat het Primordial Cities Initiative de weg vrijmaakt voor een nieuw vakgebied dat hij paleobiomimicry noemt. Biomimicry is al een ding; ingenieurs hebben het ontwerp van veel producten gebaseerd op de vruchten van de evolutionaire arbeid van de natuur. (Klittenband werd bijvoorbeeld geïnspireerd door de kleverige bramen van distels.) Maar paleobiomimicry kijkt naar het verre verleden en neemt een bredere kijk, loodgieterslessen en inzichten uit hele ecologische systemen.
Keats wil dat de mensheid de grondoorzaak van klimaatverandering aanpakt: het doordringende pompen van kooldioxide en andere broeikasgassen in de atmosfeer. Maar, in tegenstelling tot sommige puristen, vindt hij ook dat mitigatie tegen de ergste gevolgen van de opwarming van de aarde het nastreven waard is, zoals zijn nieuwe project aantoont.
'Revoluties zijn vaak bloederig en niet goed doordacht', zei Keats. 'We moeten nadenken. En om na te denken hebben we tijd nodig.'
