Giữ cho các thành phố ven biển tồn tại trong tương lai có thể yêu cầu nhìn lại - rất xa trở lại.
Nhờ biến đổi khí hậu do con người gây ra, mực nước biển đang dâng lên ở một mức độ đáng báo động, đe dọa đến các đô thị biểu tượng đầm lầy như New York, Mumbai và Thượng Hải trong tương lai không xa. Nhưng cư dân của những khu vực này và các khu vực dễ bị tổn thương khác không nhất thiết phải chạy trốn khỏi trận lụt sắp tới, theo nhà triết học thực nghiệm Jonathon Keats.
Cư dân ven biển có thể trú ẩn tại chỗ, Keats tin rằng, nếu họ lấy cảm hứng từ những "thành phố" đầu tiên mà Trái đất từng hỗ trợ: các gò đất được gọi là stromatolites, lâu đời nhất có niên đại 3,5 tỷ năm.
Stromatolites ghi lại các hoạt động hàng ngày của hàng triệu vi khuẩn, nhiều trong số đó là vi khuẩn lam quang hợp. Các gò phát triển khi những sinh vật nhỏ bé này di chuyển lên trên và hướng ra ngoài để đón những tia sinh lực của mặt trời, mỗi lớp "màng sinh học dính" dính vào trầm tích tạo nên cấu trúc.
Hành động này thường diễn ra ở vùng nước nông, đặc biệt là môi trường thủy triều như bờ vịnh Shark của Tây Úc, một trong số ít nơi stromatolites vẫn phát triển mạnh. (Stromatolites phổ biến hơn nhiều trong hồ sơ hóa thạch.)
Các nhà khoa học cho biết môi trường sống này sẽ bắt đầu xâm chiếm nhiều thành phố lớn trên thế giới trong thời gian dài, nếu biến đổi khí hậu tiếp tục diễn ra như hiện tại (dường như có khả năng, do nhân loại không hoạt động cho đến nay, các nhà khoa học cho biết). Và stromatolites thể hiện khả năng thích ứng và tinh thần cộng đồng đáng ngưỡng mộ: Khi gò đất phát triển, các lớp chứa các sunseekers hoạt động được đưa vào bên trong, chuyển sang vai trò hỗ trợ cấu trúc.
Vì vậy, Keats tin rằng stromatolites có rất nhiều để cung cấp cho các nhà quy hoạch thành phố hiện đại. Và anh ấy đang nhắm đến mục tiêu đó với Sáng kiến Thành phố Nguyên thủy mới của mình, một dự án nghệ thuật liên ngành thu hút chuyên môn của các nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Xây dựng Fraunhofer (IBP) ở Đức.
Trong năm qua, Keats và các đồng nghiệp của ông đã nghĩ ra các thiết kế nhà chọc trời mới cho phép cư dân xây dựng lên, từng lớp một, ở trên mặt nước dâng cao. Họ cũng đã vạch ra một kế hoạch năng lượng sơ bộ cho các tòa nhà này, vốn phụ thuộc nhiều vào máy phát thủy triều và pin hấp dẫn - nguồn năng lượng tái tạo không bơm khí nhà kính vào không khí.
"Chúng tôi đã chạy mô phỏng máy tính để phân tích ảnh hưởng nhiệt của lũ lụt nặng nề ở các quận Thượng Hải, Manhattan và Hamburg," Gunnar Grün, phó giám đốc Fraunhofer IBP, cho biết trong một tuyên bố.
"Trong mỗi trường hợp, chúng tôi đã áp dụng các mô hình khí hậu dự báo mực nước biển dâng và nhiệt độ theo mùa trong các năm 2100 và 2300," Grün nói thêm. "Mặc dù ba thành phố khác nhau theo nhiều cách, tất cả đều được làm cho nhẹ hơn đáng kể - hiếu khách hơn với con người - bởi quán tính nhiệt và khả năng làm mát bay hơi của nước." (Nước có "quán tính nhiệt" cao, nghĩa là phải mất một thời gian tương đối dài để làm nóng hoặc hạ nhiệt.)
Các nhà nghiên cứu IBP cũng thực hiện một loạt các thí nghiệm. Ví dụ, họ ngâm các mô hình bằng gỗ và bê tông trong nước và tắm chúng bằng bức xạ trong phòng thí nghiệm ánh sáng mặt trời nhân tạo của viện, sau đó đo tốc độ làm mát bay hơi và các biến khác.
"Từ những thử nghiệm này, chúng tôi đã có thể đạt được những hiểu biết ban đầu về một loạt các vật liệu xây dựng tiềm năng," Grün nói. "Chúng tôi đã có thể phát hiện các hiệu ứng tích cực đối với cả bê tông và gỗ được xử lý cao, cũng như các mái nhà và mặt tiền phủ thực vật."
Keats đã sử dụng những dữ liệu này và các dữ liệu khác để xây dựng các kiểu mẫu nhà chọc trời quy mô nhỏ.
"Những cây gỗ đặc biệt thú vị đối với tôi bởi vì vật liệu xây dựng có thể được trồng trên mái nhà, song song với cách thức stromatolite thích nghi bằng cách phát triển," Keats nói trong cùng một tuyên bố. "Những tòa nhà chọc trời này là một giao thoa giữa Tòa nhà Empire State và cabin đăng nhập của Abraham Lincoln."
Stromatolites cũng là một ví dụ về hiệu quả, với mỗi lớp kế tiếp nhau vượt qua những gì người tiền nhiệm của nó để lại. Live Science hỏi Keats rằng anh ta có hình dung ra các thành phố nguyên thủy của mình đang quay phim cho một thứ tương tự không - nói, bằng cách xây dựng mỗi tầng nhà chọc trời mới từ xương của người chết.
"Tôi không chống lại điều đó", Keats nói với Live Science. "Nhưng nó sẽ rất chậm."
Các tòa nhà nhỏ của Keats, cùng với kết quả từ các thí nghiệm FraPnhofer IBP và chi tiết về kế hoạch quản lý năng lượng, hiện đang được trưng bày tại STATE Studio, một phòng trưng bày nghệ thuật ở Berlin. Triển lãm kéo dài đến 29/2.
Nếu chương trình tạo ra một phản ứng đủ nhiệt tình, Keats muốn đưa ý tưởng này lên một tầm cao mới: một thử nghiệm thực địa đầy đủ tại một thành phố lớn như New York. Thử nghiệm lý tưởng sẽ liên quan đến việc sửa đổi nhiều tòa nhà và kéo dài ít nhất một thập kỷ, ông nói.
Một thử nghiệm thực địa kéo dài sẽ giúp tìm ra các lỗi tiềm ẩn trong hệ thống thành phố nguyên thủy. Ví dụ, thiết kế máy phát thủy triều nào sẽ chứng minh hiệu quả nhất trong một thành phố bị ngập lụt? Và xương đùi có nên là xương xây dựng cơ bản, nếu các nhà quy hoạch thực sự đi theo con đường đó? Hoặc khác, xương nhỏ hơn cũng tăng giá trị?
Tất nhiên, quan điểm mới về thiết kế này có một số cạm bẫy tiềm năng. Ví dụ, kế hoạch có thể phân tầng xã hội thậm chí mạnh mẽ hơn (và hoàn toàn theo nghĩa đen) vào những người có tài và không có, với những người giàu có lẽ đang dồn vào thị trường bất động sản còn sống sót ở các vùng ven biển.
"Có nhiều lý do tại sao điều này có thể là một ý tưởng rất xấu", Keats nói với Live Science. "Vì vậy, đó là lý do tại sao bắt đầu tạo mẫu ngay bây giờ."
Keats hy vọng Sáng kiến Thành phố Nguyên thủy mở đường cho một lĩnh vực nghiên cứu mới mà ông gọi là paleobiomimicry. Biomimicry đã là một điều; các kỹ sư đã thiết kế nhiều sản phẩm dựa trên thành quả lao động tiến hóa của tự nhiên. .
Keats muốn loài người giải quyết nguyên nhân gốc rễ của biến đổi khí hậu: việc bơm khí carbon dioxide và các khí nhà kính khác vào khí quyển. Nhưng, không giống như một số người theo chủ nghĩa thuần túy, ông cũng cho rằng giảm thiểu chống lại tác động xấu nhất của sự nóng lên toàn cầu là đáng để theo đuổi, như dự án mới của ông cho thấy.
"Các cuộc cách mạng có xu hướng đẫm máu và không được suy nghĩ thấu đáo", Keats nói. "Chúng ta cần suy nghĩ. Và để suy nghĩ, chúng ta cần thời gian."
