כיצד חיידקים קדומים יכולים לעזור להציל את ערי החוף ממים העולים

Pin
Send
Share
Send

קיום ערי החוף בחיים בעתיד עשוי לדרוש מבט לאחור - רחוק מאוד לאחור.

הודות לשינויי האקלים האנתרופוגניים, גובה פני הים עולה בקליפ מדאיג, ומאיים לבלום מטרופוליות איקוניות כמו ניו יורק, מומבאי ושנגחאי בעתיד הלא רחוק. אולם תושבי אזורים פגיעים אחרים ואחרים אינם חייבים לברוח מהשיטפון הקרוב, לפי הפילוסוף הניסיוני ג'ונתן קיטס.

תושבי החוף יוכלו להגן במקומם, לדעת קיטס, אם היו שואבים השראה מה"ערים "הראשונות שאדמה תמכה בהן: תלוליות שכבות המכונות סטרומטוליטים, העתיקות בהן מתוארכות 3.5 מיליארד שנה.

סטרומטוליטים מתעדים את המאמץ היומי של מיליוני חיידקים, רבים מהם ציאנובקטריות פוטוסינתטיות. התלוליות צומחות כאשר היצורים הקטנים הללו נעים כלפי מעלה והחוצה לתפוס את קרני החיים המספקות את השמש, כאשר כל שכבה "ביופילם" דביקה לוכדת משקעים שמייצבת את המבנה.

פעולה זו מתרחשת בדרך כלל במים רדודים, במיוחד בסביבות גאות ושפל כמו חופי מפרץ הכרישים של מערב אוסטרליה, אחד המקומות הבודדים בהם עדיין פורחים סטרומטוליטים. (סטרומטוליטים נפוצים הרבה יותר ברשומת המאובנים.)

האמן והפילוסוף הניסוי ג'ונתן קיטס. (קרדיט תמונה: ג'ן דסינגר)

בית גידול זה יתחיל לפלוש לערים גדולות רבות ברחבי העולם לפני זמן רב, אם שינוי האקלים ימשיך במסלולו הנוכחי (מה שנראה סביר, נוכח חוסר מעשי האנושות עד כה, אומרים מדענים). וסטרומטוליטים מראים יכולת הסתגלות ורוח קהילתית ראויה להערכה: ככל שהתלול גדל, שכבות שיצאו שוחרי שמש פעילים נכנסות אל פנים הפנים, עוברות לתפקיד תומך מבני.

לכן, קיטס מאמין שיש לסטרומטוליטים הרבה מה להציע למתכנני ערים מודרניים. והוא שואף להשיג נקודה זו עם יוזמת הערים הקדומות החדשה שלו, פרויקט אמנות בינתחומי שמושך את המומחיות של החוקרים במכון Fraunhofer לפיסיקת בניין (IBP) בגרמניה.

במהלך השנה האחרונה, קיטס ועמיתיו המציאו עיצובים גורדי שחקים חדשים המאפשרים לתושבים לבנות כלפי מעלה, שכבה אחר שכבה, כדי להישאר מעל המים העולים. הם גם ערכו תוכנית כוח ראשונית לבניינים אלה, שתסתמך רבות על מחוללי גאות ושפל וסוללות כבידה - מקורות אנרגיה מתחדשים שאינם מזרימים גזי חממה לאוויר.

בהרשמה אמר Gunnar Grün, סגן מנהל ה- IBP של פרונהופר ב- IBP, "קיימנו הדמיות ממוחשבות כדי לנתח את ההשפעות התרמיות של שיטפונות כבדים במחוזות שנחאי, מנהטן והמבורג.

גרן הוסיף כי "בכל מקרה, השתמשנו במודלים אקלימיים שהקרינו עליית מפלס הים וטמפרטורות עונתיות בשנים 2100 ו- 2300." "למרות ששלוש הערים שונות במובנים רבים, כולן נעשו מתונות משמעותיות יותר - יותר מסבירות פנים לבני אדם - בגלל האינרציה התרמית ופוטנציאל הקירור המתנדף של מים." (למים יש "אינרציה תרמית גבוהה", כלומר לוקח זמן רב יחסית להתחמם או להתקרר.)

חוקרי IBP ביצעו גם מגוון ניסויים. לדוגמה, הם הטבילו דגמי עץ ובטון במים ושטפו אותם בקרינה במעבדת אור השמש המלאכותית של המכון, ואז מדדו שיעורי קירור אידוי ומשתנים אחרים.

תמונה 1 מתוך 5

ג'ונאתון קיטס ועמיתיו בנו מבנים מודליים מחומרים שונים שהוטלו על מגוון מבחנים במכון Fraunhofer לפיזיקת בניין בגרמניה. (קרדיט תמונה: Fraunhofer IBP)
תמונה 2 מתוך 5

החוקרים מדדו את פוטנציאל קירור האידוי של המודל "ערים קדומות", בין משתנים אחרים. (קרדיט תמונה: צילום אן פרייטאג)
תמונה 3 מתוך 5

האמן והפילוסוף הניסוי ג'ונתן קיטס. (קרדיט תמונה: ג'ן דסינגר)
תמונה 4 מתוך 5

כמה מבנייני הדגם הקדמוניים של ערים קדומות וחומרים אחרים מוצגים בגלריה לאמנות בברלין סטודיו עד ה -29 בפברואר (קרדיט תמונה: אן פרייטאג צילום)
תמונה 5 מתוך 5

תלוליות מיקרוביאליות עתיקות שנקראו סטרומטוליטיס יכולות להיות מודל לעריכת ערי החוף בים עולה בעידן זה של שינויי אקלים מהירים, על פי הפילוסוף הניסוי ג'ונתן קיטס. (קרדיט תמונה: דייויד הולט (גורד שחקים) ודידייה דקואנס (סטרומטוליט), ג'ונתן קיטס (איור))

"מתוך הבדיקות הללו הצלחנו להשיג תובנות ראשוניות על מגוון חומרי בניין פוטנציאליים", אמר גרון. "הצלחנו לגלות השפעות חיוביות הן על בטון בעל עילית גבוהה והן על עץ מטופל, כמו גם על גגות וחזיתות מכוסות צמחייה."

קיטס השתמשו בנתונים אלה ואחרים כדי לבנות ארכיטיפים של מגרד גורדי השחקים בקנה מידה קטן.

"החומרים העשויים מעניינים אותי במיוחד מכיוון שאפשר לגדל את חומרי הבנייה על הגג, במקביל באופן רופף לאופן ההסתגלות של הסטרומטוליטים," אמר קיטס באותה הצהרה. "גורדי השחקים הללו הם מעבר בין בניין האמפייר סטייט לבקתת העץ של אברהם לינקולן."

סטרומטוליטים הם גם דוגמא ליעילות, כאשר כל שכבה רצופה מציגה את מה שקודמותיה הותירו אחריה. Live Science שאל את קיטס אם הוא רואה את עריו הקדומות יורים במשהו דומה - נניח, באמצעות בניית כל רצפת גורדי שחקים מעצמות המתים.

"אני לא מתנגד לזה", אמר קיטס ל- Live Science. "אבל זה יהיה מאוד איטי."

הבניינים הקטנים של קיטס, יחד עם תוצאות הניסויים של ה- Fraunhofer IBP ופרטי התוכנית לניהול אנרגיה, מוצגים בימים אלה בסטודיו STATE, גלריה לאמנות בברלין. התערוכה נמשכת עד ה- 29 בפברואר.

אם התוכנית יוצרת תגובה נלהבת מספיק, קיטס היו רוצים לקחת את הרעיון לשלב הבא: משפט שדה מלא בעיר גדולה כמו ניו יורק. המבחן יכלול באופן אידיאלי שינוי של מספר בניינים ונמשך לפחות עשור, אמר.

משפט שדה ממושך יעזור לפענח את החרקים הפוטנציאליים במערכת העיר הקדמונית. לדוגמה, איזה תכנון מחולל גאות שפל יתגלה כיעיל ביותר בעיר מוצפת? והאם עצם עצם הבנייה צריכה להיות עצם עצם הבנייה, אם המתכננים אכן הולכים בדרך זו? או שמא עצמות אחרות וקטנות יותר יוסיפו ערך?

כמובן שלנקודת מבט חדשה זו על העיצוב יש כמה מהלכים פוטנציאליים. לדוגמה, התוכנית עשויה לרחף את החברה באופן דרמטי עוד יותר (ובאופן מילולי למדי) לחלקים ולמועדים, כאשר העשירים עשויים לפתח את השוק בנדל"ן שאפשר לשרוד באזורי החוף.

"יש הרבה סיבות לכך שזה יכול להיות רעיון רע מאוד," אמר קיטס ל- Live Science. "אז, בגלל זה חשוב להתחיל אב טיפוס עכשיו."

קיטס מקווה שיוזמת הערים הקדומות סוללת את הדרך לתחום לימודים חדש שהוא מכנה פליוביובי-מיממיה. ביומימיקריה זה כבר דבר; המהנדסים ביססו את התכנון של מוצרים רבים על פירות העמל האבולוציוני של הטבע. (הוולקרו, למשל, נוצר בהשראת הקוצים הדביקים של הגדילים). אבל הפליוביומימיקה מביטה לעבר הרחוק ומתבוננת בהרחבה, שיעורי אינסטלציה ותובנות ממערכות אקולוגיות שלמות.

קיטס רוצה שהאנושות תתמודד עם שורש השינויים באקלים: שאיבה חודרת של פחמן דו חמצני וגזי חממה אחרים לאטמוספירה. אולם, בניגוד לחלק מהטוריסטים, הוא גם חושב שצריך להמשיך בהפחתה כנגד ההשפעות הגרועות ביותר של ההתחממות הגלובלית.

"המהפכות נוטות להיות עקובות מדם ולא מחשבות טובות", אמר קיטס. "אנחנו צריכים לחשוב. ולחשוב, אנחנו צריכים זמן."

Pin
Send
Share
Send