古代の微生物が沿岸都市を海面上昇から救うには

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沿岸都市を将来も存続させるには、振り返ってみる必要があります。

人為的な気候変動のおかげで、海面は驚くほど急激に上昇しており、それほど遠くない将来、ニューヨーク、ムンバイ、上海などの象徴的な大都市を脅かしています。しかし、実験哲学者のジョナソンキーツ氏によると、これらや他の脆弱な地域の住民は、必ずしも来るべき洪水から逃げる必要はないという。

キーツ氏は、沿岸に住む人たちがその場所に住むことができると考え、地球がこれまでサポートしていた最初の「都市」からインスピレーションを得たと考えています。

ストロマトライトは何百万もの微生物の日々の努力を記録し、それらの多くは光合成シアノバクテリアです。マウンドは、これらの小さな生き物が太陽の生命を与える光線をキャッチするために上向きおよび外向きに移動するにつれて成長します。それぞれの粘着性の「バイオフィルム」層は、構造を固める堆積物を閉じ込めます。

このアクションは一般的に浅い水域、特に西オーストラリア州のシャーク湾の岸などの潮汐環境で行われ、ストロマトライトがまだ繁栄している数少ない場所の1つです。 (ストロマトライトは化石の記録でははるかに一般的です。)

アーティストで実験的な哲学者、ジョナソンキーツ。 (画像クレジット:Jen Dessinger)

この生息地は、気候変動が現在のコースで継続する場合、やがて世界中の多くの大都市への侵入を開始します(これまでのところ人類の行動がなければ、科学者はそう思われます)。そしてストロマトライトは適応性と立派なコミュニティ精神を示します:マウンドが成長するにつれて、アクティブなサンシーカーを抱えていた層が内部に包含され、構造的サポートの役割に移行します。

それで、キーツはストロマトライトが現代の都市計画者を提供する多くを持っていると信じています。そして彼は、ドイツのフラウンホーファー物理学研究所(IBP)の研究者の専門知識を引き出す学際的なアートプロジェクトである彼の新しいPrimordial Cities Initiativeでその点を理解することを目指しています。

過去1年間、キーツと彼の同僚は、居住者が水面上にとどまるように、層ごとに上向きに構築できる新しい超高層ビルの設計を考案しました。彼らはまた、これらの建物の予備的な電力計画を作成しました。これは、潮力発電機と重力電池に大きく依存します-温室効果ガスを空気に送り込まない再生可能エネルギー源です。

フラウンホーファーIBPの副局長であるGunnarGrün氏は声明のなかで、「コンピュータシミュレーションを実行して、上海、マンハッタン、ハンブルクの地区での大洪水の熱影響を分析した」と述べた。

「いずれの場合も、2100年と2300年の海面上昇と季節温度を予測する気候モデルを適用しました」とGrün氏は付け加えました。 「3つの都市は多くの点で異なっていますが、水の熱慣性と蒸発冷却能力によって、すべてが非常に穏やかになり、人間にとってより親しみやすくなりました。」 (水には高い「熱慣性」があるため、加熱または冷却に比較的長い時間がかかります。)

IBPの研究者たちはさまざまな実験も行いました。たとえば、木とコンクリートのモデルを水に浸し、研究所の人工太陽光実験室で放射線を浴びせてから、蒸発冷却速度とその他の変数を測定しました。

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ジョナソンキーツと彼の同僚は、ドイツのフラウンホーファー建築物理研究所でさまざまな試験を受けた、さまざまな材料のモデル建物を建設しました。 (画像クレジット:Fraunhofer IBP)
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研究者は、他の変数の中でも、モデル「原始都市」の蒸発冷却能力を測定しました。 (画像クレジット:Anne Freitag Photography)
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アーティストで実験的な哲学者、ジョナソンキーツ。 (画像クレジット:Jen Dessinger)
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原始都市のモデルの建物やその他の資料の一部が、2月29日までベルリンのアートギャラリーSTATEスタジオに展示されています。(画像提供:アンネFreitag写真)
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実験哲学者のジョナソンキーツ氏によると、ストロマトライトと呼ばれる古代の微生物の塚は、急速な気候変動のこの時代に沿岸の都市が海面を生き抜く方法のモデルとなる可能性があります。 (画像クレジット:David Holt(スカイスクレイパー)およびDidier Descouens(ストロマトライト)、Jonathon Keats(イラスト))

「これらのテストから、潜在的な建築材料の範囲への最初の洞察を得ることができました」とグリューンは言いました。 「高吸湿性のコンクリートと処理された木材の両方にプラスの効果をもたらし、植生に覆われた屋根とファサードも検出できました。」

キーツはこれらのデータやその他のデータを使用して、小規模な超高層ビルの原型を構築しました。

「木の材料は私にとって特に興味深い。建築材料は屋根の上で育てることができ、ストロマトライトが成長することによって大まかに適応するので」とキーツ氏は同じ声明で述べた。 「これらの高層ビルは、エンパイアステートビルディングとエイブラハムリンカーンの丸太小屋の間の十字架です。」

ストロマトライトも効率の模範であり、後続の各層はその前任者が残したものを重ね合わせています。ライブサイエンスはキーツに、彼の原始都市が似たようなものを狙うと想像するかどうか尋ねました。たとえば、死者の骨から新しい超高層ビルの床を構築することによって。

「私はそれに反対しない」とキーツ氏はライブサイエンスに語った。 「しかし、それは非常に遅いでしょう。」

キーツの小さな建物は、フラウンホーファーIBP実験の結果とエネルギー管理計画の詳細とともに、現在ベルリンのアートギャラリーであるSTATE Studioに展示されています。展覧会は2月29日まで続きます。

ショーが十分に熱狂的な反応を生み出すならば、キーツはアイデアを次のレベルに連れて行きたいです:ニューヨークのような大都市での全面的なフィールドトライアル。テストは理想的には複数の建物の改造を含み、少なくとも10年続くと彼は言った。

長期にわたるフィールドトライアルは、原始都市システムの潜在的なバグを解決するのに役立ちます。たとえば、浸水した都市で最も効果的なのはどの潮流発生器の設計でしょうか?そして、もしプランナーが実際にその道を行くならば、大腿骨はベースラインの建設骨であるべきですか?または、他のより小さな骨も同様に価値を追加しますか?

もちろん、デザインに関するこの新しい視点にはいくつかの潜在的な落とし穴があります。たとえば、この計画は、社会をさらに劇的に(そして文字通り)持てる資産と持たざる資産に層別化することができ、裕福な人々はおそらく沿岸地域の存続可能な不動産の市場を支配しています。

「これが非常に悪い考えになる理由はたくさんある」とキーツはライブサイエンスに語った。 「だからこそ、今すぐプロトタイピングを始めることが重要です。」

キーツは、原始都市イニシアチブが古生物模倣と呼ぶ新しい研究分野への道を開くことを期待しています。バイオミミクリーはすでに物事です。エンジニアは、多くの製品の設計を、自然の進化的労働の成果に基づいています。 (たとえば、ベルクロはアザミの粘着性のあるバリに触発されました。)しかし、古生物学は遠い過去を見て、生態系全体から教訓と洞察を配管し、より広い視野をとります。

キーツ氏は、人類が気候変動の根本原因に取り組むことを望んでいます。二酸化炭素やその他の温室効果ガスが大気中に広がっています。しかし、一部の純粋主義者とは異なり、彼はまた、彼の新しいプロジェクトが示すように、地球温暖化の最悪の影響に対する緩和策は追求する価値があると考えています。

「革命は流血になりがちで、よく考え抜かれない傾向がある」とキーツ氏は語った。 「私たちは考える必要があります。そして考えるためには、時間が必要です。」

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