Per mantenere in vita le città costiere in futuro potrebbe essere necessario guardare indietro - molto indietro.
Grazie al cambiamento climatico antropogenico, il livello del mare sta aumentando in modo allarmante, minacciando di inondare metropoli iconiche come New York, Mumbai e Shanghai in un futuro non troppo lontano. Ma i residenti di queste e altre aree vulnerabili non devono necessariamente fuggire dall'alluvione in arrivo, secondo il filosofo sperimentale Jonathon Keats.
Gli abitanti delle coste potrebbero rifugiarsi sul posto, ritiene Keats, se si ispirassero alle prime "città" che la Terra abbia mai sostenuto: tumuli stratificati chiamati stromatoliti, i più antichi dei quali risalgono a 3,5 miliardi di anni fa.
Le stromatoliti registrano le fatiche quotidiane di milioni di microbi, molti dei quali cianobatteri fotosintetici. I tumuli crescono mentre queste piccole creature si muovono verso l'alto e verso l'esterno per catturare i raggi vivificanti del sole, ogni strato appiccicoso di "biofilm" intrappola sedimenti che rassodano la struttura.
Questa azione si svolge generalmente in acque poco profonde, in particolare in ambienti di marea come le coste della Shark Bay nell'Australia occidentale, uno dei pochi luoghi in cui le stromatoliti prosperano ancora. (Le stromatoliti sono molto più comuni nei reperti fossili.)
Questo habitat inizierà presto a invadere molte grandi città del mondo, se i cambiamenti climatici continuano nel suo corso attuale (il che sembra probabile, data l'inazione dell'umanità finora, dicono gli scienziati). E le stromatoliti mostrano adattabilità e un ammirevole spirito di comunità: man mano che il tumulo cresce, gli strati che avevano ospitato cercatori di sole attivi vengono riassunti all'interno, trasformandosi in un ruolo di supporto strutturale.
Quindi, Keats crede che le stromatoliti abbiano molto da offrire agli urbanisti moderni. E mira a chiarire questo punto con la sua nuova Primordial Cities Initiative, un progetto artistico interdisciplinare che attinge alla competenza dei ricercatori del Fraunhofer Institute for Building Physics (IBP) in Germania.
Nell'ultimo anno, Keats e i suoi colleghi hanno ideato nuovi progetti di grattacieli che consentono agli abitanti di costruire verso l'alto, strato dopo strato, per rimanere al di sopra delle acque in aumento. Hanno anche elaborato un piano di energia preliminare per questi edifici, che farebbe molto affidamento sui generatori di maree e sulle batterie gravitazionali - fonti di energia rinnovabile che non pompano i gas serra nell'aria.
"Abbiamo eseguito simulazioni al computer per analizzare gli effetti termici di forti alluvioni nei distretti di Shanghai, Manhattan e Amburgo", ha dichiarato Gunnar Grün, vicedirettore dell'IBP Fraunhofer.
"In ogni caso, abbiamo applicato modelli climatici che proiettavano l'innalzamento del livello del mare e le temperature stagionali negli anni 2100 e 2300", ha aggiunto Grün. "Sebbene le tre città siano diverse in molti modi, tutte sono state rese significativamente più miti - più ospitali per gli esseri umani - dall'inerzia termica e dal potenziale di raffreddamento evaporativo dell'acqua." (L'acqua ha un'elevata "inerzia termica", il che significa che ci vuole un tempo relativamente lungo per riscaldarsi o raffreddarsi.)
I ricercatori IBP hanno anche condotto una varietà di esperimenti. Ad esempio, hanno immerso i modelli di legno e di cemento nell'acqua e li hanno bagnati di radiazioni nel laboratorio di luce solare artificiale dell'istituto, quindi hanno misurato le velocità di raffreddamento per evaporazione e altre variabili.
"Da questi test, siamo stati in grado di ottenere informazioni iniziali su una gamma di potenziali materiali da costruzione", ha detto Grün. "Siamo stati in grado di rilevare effetti positivi sia per il calcestruzzo altamente traspirante e il legno trattato, sia per i tetti e le facciate coperti da vegetazione".
Keats ha usato questi e altri dati per costruire archetipi di grattacieli su piccola scala.
"I legni sono particolarmente interessanti per me perché i materiali da costruzione possono essere coltivati sul tetto, parallelamente in modo incoerente come le stromatoliti si adattano crescendo", ha affermato Keats nella stessa dichiarazione. "Questi grattacieli sono un incrocio tra l'Empire State Building e la capanna di tronchi di Abraham Lincoln."
Le stromatoliti sono anche esempi di efficienza, con ogni strato successivo che svela ciò che i suoi predecessori si sono lasciati alle spalle. Live Science ha chiesto a Keats se immaginava che le sue città primordiali sparassero per qualcosa di simile - diciamo, costruendo ogni nuovo grattacielo dalle ossa dei morti.
"Non sono contrario", ha detto Keats a Live Science. "Ma sarebbe molto lento."
I piccoli edifici di Keats, insieme ai risultati degli esperimenti di Fraunhofer IBP e ai dettagli del piano di gestione dell'energia, sono attualmente in mostra allo STATE Studio, una galleria d'arte a Berlino. La mostra durerà fino al 29 febbraio.
Se lo spettacolo genera una risposta sufficientemente entusiasta, Keats vorrebbe portare l'idea al livello successivo: una prova sul campo a pieno titolo in una grande città come New York. Il test dovrebbe idealmente comportare la modifica di più edifici e durare almeno un decennio, ha affermato.
Una lunga prova sul campo aiuterebbe a risolvere i potenziali bug nel sistema delle città primordiali. Ad esempio, quale tipo di generatore di marea si dimostrerebbe più efficace in una città allagata? E i femori dovrebbero essere l'osso di costruzione della linea di base, se i pianificatori seguono davvero quella strada? O anche altre ossa più piccole aggiungono valore?
Naturalmente, questa nuova prospettiva sul design presenta alcune potenziali insidie. Ad esempio, il piano potrebbe stratificare la società in modo ancora più drammatico (e quasi letteralmente) in abbienti e non abbienti, con i ricchi che potrebbero forse accaparrarsi il mercato dagli immobili sopravvissuti nelle regioni costiere.
"Ci sono molte ragioni per cui questa potrebbe essere una pessima idea", ha detto Keats a Live Science. "Ecco perché è importante iniziare subito la prototipazione."
Keats spera che la Primordial Cities Initiative apra la strada a un nuovo campo di studio che chiama paleobiomimetica. La biomimetica è già una cosa; gli ingegneri hanno basato la progettazione di molti prodotti sui frutti del lavoro evolutivo della natura. (Il velcro, ad esempio, è stato ispirato dalle bave appiccicose dei cardi.) Ma la paleobiomimetica guarda al passato lontano e offre una visione più ampia, scandendo lezioni e approfondimenti da interi sistemi ecologici.
Keats vuole che l'umanità affronti la causa principale dei cambiamenti climatici: il pompaggio pervasivo di anidride carbonica e altri gas serra nell'atmosfera. Ma, a differenza di alcuni puristi, pensa anche che la mitigazione contro i peggiori effetti del riscaldamento globale meriti di essere perseguita, come dimostra il suo nuovo progetto.
"Le rivoluzioni tendono ad essere sanguinanti e non ben ponderate", ha detto Keats. "Dobbiamo pensare. E per pensare, abbiamo bisogno di tempo."
