Καταστροφή του Μεθανίου: Σενάριο επιστημονικής φαντασίας ή υπαρκτή απειλή;

Πριν 250 εκατομμύρια χρόνια, μια μαζική εξαφάνιση ειδών χωρίς προηγούμενο άλλαξε ριζικά το πρόσωπο της γης. Μόλις το 5% των υδρόβιων και το 30% των χερσαίων οργανισμών κατάφεραν να επιβιώσουν το πέρασμα από την Πέρμια γεωλογική περίοδο στην Τριασική. Τα υπόλοιπα έπεσαν θύματα μιας ακραίας περιβαλλοντικής καταστροφής, η οποία πιθανότατα οφειλόταν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Σήμερα, επιστήμονες προειδοποιούν ότι, σε ένα όχι και τόσο μακρινό μέλλον, η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι δυνατόν να πυροδοτήσει έναν ολέθριο φαύλο κύκλο γνωστό και ως «καταστροφή του μεθανίου». Θυμίζει σενάριο επιστημονικής φαντασίας, αλλά δεν είναι παρά μία φυσική διαδικασία: η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί την έκλυση CH4 από το υπέδαφος του ωκεανού και τους πάγους, που λιώνουν. Το μεθάνιο αρχικά δρα ως ένα αέριο του θερμοκηπίου 20 φορές πιο ισχυρό από το διοξείδιο του άνθρακα και εν συνεχεία μετατρέπεται σε CO2, συμβάλλωντας στην περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας και στην εκπομπή ακόμα περισσότερου μεθανίου.

Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλεί το γεγονός ότι, μετά από μία δεκαετία σταθερότητας, η συγκέντρωση μεθανίου στην ατμόσφαιρα παρουσίασε άνοδο της τάξεως του 0.5% από τις αρχές του 2007. Μελέτη επιστημονικής ομάδας του MIT, που δημοσιεύτηκε το Νοέμβριο, αποκαλύπτει ότι η αύξηση είναι πλέον διάχυτη σε ολόκληρο σχεδόν τον πλανήτη, ενώ παλαιότερα εμφανιζόταν κυρίως στην Αρκτική. Το φαινόμενο εξέπληξε τους ερευνητές, καθώς οι περισσότερες ανθρώπινες δραστηριότητες, που εκπέμπουν σημαντικές ποσότητες μεθανίου- όπως τα ανθρακωρυχεία και οι διαρροές από αγωγούς φυσικού αερίου- έχουν περιοριστεί. Ελλείψει μίας πειστικής εξήγησης, κάποιοι εξέφρασαν ανησυχίες ότι ο ρόλος του μεθανίου στον παγκόσμιο κύκλο του άνθρακα παραμένει ασαφής ,και επομένως το σενάριο μιας καταστροφής ανάλογης της Πέρμιας- Τριασικής δε μπορεί να αποκλειστεί.

Οι υδρίτες μεθανίου- δηλαδή, μόρια CH4 παγιδευμένα σε μόρια νερού- βρίσκονται ως επί το πλείστον στο μόνιμα παγωμένο έδαφος των πόλων και το υπέδαφος της θάλασσας. Μεγάλο μέρος των πληροφοριών, που διαθέτουμε σχετικά με της πιθανές συνέπειες της αποδέσμευσης των υδριτών, προέρχεται από μελέτες της Πέρμιας περιόδου. Μέχρι τα τέλη της Παλαιοζωικής εποχής, οι απέραντες εκτάσεις της Παγγαίας κατοικούνταν από γιγάντια ερπετά, εκπληκτικά κοράλλια και τεράστια πλέοντα φυτά. Όμως στο τέλος αυτής της περιόδου, η πλειονότητα των ειδών εξαλείφθηκε οριστικά, αφήνοντας ελάχιστες ενδείξεις για τα αίτια της εξαφάνισης.

Σύμφωνα με την επικρατέστερη επιστημονική θεωρία, η καταστροφή ήταν συνέπεια μίας σειράς ηφαιστειακών εκρήξεων στη σημερινή Σιβηρία. Οι μεγάλες ποσότητες μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα, που εκλύθηκαν από τους κρατήρες των ηφαιστείων, συγκεντρώθηκαν στην ατμόσφαιρα προκαλώντας το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Στη συνέχεια, πιθανολογείται ότι οι υδριτές στους πάγους και το υπέδαφος των ωκεανών άρχισαν να αποδεσμεύουν μεθάνιο, ανεβάζοντας κι άλλο τη θερμοκρασία της ήδη θερμής ατμόσφαιρας. Τα ζώα, που είχαν ανάγκη από υψηλά επίπεδα οξυγόνου, οδηγήθηκαν στον αφανισμό, ενώ τα υπόλοιπα υπέφεραν από την ξηρασία και τα ακραία καιρικά φαινόμενα.

Παλαιότερα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι υδρίτες χρειάζονται χιλιάδες ή εκατομμύρια χρόνια για να αποσυντεθούν. Ωστόσο, πρόσφατες έρευνες καταδεικνύουν ότι η διαδικασία δύναται να επιταχυνθεί στην περίπτωση ραγδαίων κλιματολογικών μεταβολών, σαν αυτές που βιώνουμε σήμερα. Μόνο κάτω από τους ωκεανούς εκτιμάται πως κρύβονται περίπου δέκα χιλιάδες τόνοι μεθανίου, οι οποίοι είναι ευάλωτοι σε τυχόν αλλαγές θερμοκρασίας και πίεσης. Οι τελευταίες μελέτες της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή υπολογίζουν ότι η θερμοκρασία της γης θα αυξηθεί κατά 1,6 με 6,4 βαθμούς ως το τέλος του αιώνα.

Στο μεταξύ, το WWF προειδοποιεί ότι η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι κατά 30% πιο υψηλή από ότι στις αρχές της Βιομηχανικής Επανάστασης. Πρόκειται για τα υψηλότερα επίπεδα των τελευταίων 420.000- και πιθανώς 20 εκ.- χρόνων, που σημαίνει ότι η θερμοκρασία θα εξακολουθούσε να ανεβαίνει έστω και αν όλες οι ρυπογόνες ανθρώπινες δραστηριότητες έπαυαν αύριο. Ήδη, αναφορές της Διεθνούς Ένωσης για τη Διατήρηση της Φύσης, υπολογίζουν ότι το 25% των ειδών μπορεί να έχει εξαφανιστεί ως το 2050, ενώ το 90% δύναται να εξαλειφθεί μέχρι το τέλος του αιώνα- και αυτό χωρίς να ληφθεί υπόψιν ο παράγοντας μεθάνιο.

Μολονότι η σημερινή υπερθέρμανση του πλανήτη δεν οφείλεται σε ηφαιστειακές εκρήξεις, είναι δυνατόν να προκαλέσει ανυπολόγιστες καταστροφές στο περιβάλλον και τους ζώντες οργανισμούς. «Ξέρουμε με σιγουριά ότι αυτή τη στιγμή εκλύεται μεθάνιο από τους πόλους», αναφέρει ο καθηγητής Richard Corfield του Βρετανικού Ανοιχτού Πανεπιστημίου. «Αυτό που δεν μπορούμε να εκτιμίσουμε είναι η διάσπαση υδριτών στους ωκεανούς και κατά πόσο έχουν επιρρεαστεί από την υπερθέρμανση του πλανήτη». Σύμφωνα με στοιχεία του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας Scripps της Καλιφόρνιας, οι ωκεανοί, που υπό φυσιολογικές συνθήκες απορροφούν το 90% της περίσσειας ατμοσφαιρικής θερμότητας, έχουν αρχίσει να θερμαίνονται αισθητά. Στο Βόρειο Ατλαντικό, θερμοκρασιακή αύξηση παρατηρείται ακόμα και 3.000 μέτρα κάτω από την επιφάνεια- βάθος που κάποτε θεωρούνταν απρόσβλητο σε εξωτερικά κλιματολογικά φαινόμενα.

Για κάποιους επιστήμονες, οι υδρίτες μεθανίου δεν θα αποτελέσουν ουσιαστική απειλή πριν το τέλος της χιλιετίας, ενώ άλλοι πιστεύουν ότι μία καταστροφή παρόμοια με την Πέρμια-Τριασική θα μπορούσε να συντελεστεί μέσα στον επόμενο αιώνα. Όλοι όμως συμφωνούν πως, αφ’ης στιγμής ξεκινήσει, η διαδικασία έκλυσης ολοένα και περισσότερου μεθανίου θα είναι ανεξέλεγκτη, μη αναστρέψιμη και κατά πάσα πιθανότητα ολέθρια.

Κείμενο: Χριστίνα Σανούδου

Υβρίδια vs μεταλλαγμένα: Όταν η επιστήμη υποκαθιστά τη φύση

Αιώνες πριν τα γενετικά τροποποιημένα προϊόντα γίνουν αντικείμενο συζήτησης και κριτικής, γεωργοί σε κάθε γωνιά του πλανήτη εφάρμοζαν ήδη τις πρώτες μορφές «επεμβατικής» καλλιέργειας. Από τους προϊστορικούς χρόνους, οι άνθρωποι έβρισκαν τρόπους να επιλέγουν τις πιο ανθεκτικές ποικιλίες σιτηρών και δημητριακών για φύτευση, ενώ σύντομα άρχισαν να πειραματίζονται και με τις διασταυρώσεις ποικιλιών.

Όταν, πολύ αργότερα, η άνθηση της επιστήμης επέτρεψε την απομόνωση και διασταύρωση «αμιγών» φυτικών ποικιλιών, τα παραγόμενα προϊόντα πήραν την ονομασία υβρίδια. < Φυσικά, η μεταφορά γονιδίων από έναν οργανισμό σε έναν άλλο ή η δημιουργία οργανισμών με εντελώς καινούρια χαρακτηριστικά- για παράδειγμα, μία νέα ποικιλία σιταριού, ανθεκτική στα εντομοκτόνα- απέχουν αρκετά από την απλή επιλογή των καταλληλότερων φυτών για αναπαραγωγή. Ωστόσο, οι σύγχρονες τεχνολογίες γενετικής τροποποίησης επιχειρούν να δώσουν λύση στα ίδια προβλήματα, που οδήγησαν στη δημιουργία των υβριδίων. Συχνά δε, οι δύο μέθοδοι χρησιμοποιούνται παράλληλα, για την διαιώνιση των γενετικά τροποποιημένων ειδών ή την επίτευξη του επιθυμητού συνδυασμού γονιδίων.

Ο προπομπός της «υβριδικής επανάστασης» δεν ήταν άλλος από τον Κάρολο Δαρβίνο. Διατυπώνοντας τη δική του θεωρία της εξέλιξης, ο Βρετανός φυσιοδίφης εξέφρασε την υπόθεση ότι όλα τα είδη ζωής μεταβάλλονται με το πέρασμα του χρόνου μέσω τυχαίων μεταλλάξεων, οι οποίες επικρατούν εφ’ όσον αυξάνουν τις πιθανότητες ενός είδους να επιβιώσει. Κατά τον 19ο αιώνα, επιστήμονες πειραματίστηκαν με τη διασταύρωση φυτών από διαφορετικές ποικιλίες, και ανακάλυψαν ότι τα εργαστηριακά υβρίδια έτειναν να είναι πιο υγιή και δυνατά από τους γονείς τους. Το επόμενο βήμα ήταν η διπλή και η πολλαπλή διασταύρωση, και στη συνέχεια η διασταύρωση φυτών με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά- πχ ταχύτερη ανάπτυξη, μεγαλύτερη απόδοση ή μικρότερη κατανάλωση νερού.

Στο μεταξύ, οι επανειλημμένες διασταυρώσεις εκτός εργαστηρίου είχαν ήδη μεταβάλει ανεπιστρεπτί ορισμένες ποικιλίες ζαρζαβατικών, όπως τα καρότα, τα οποία «απέκτησαν» το σημερινό τους χρώμα και μέγεθος γύρω στον 15 αιώνα, χάρη στις προσπάθειες Ολλανδών γεωργών. Το 1926, ένας Αμερικανός αγρότης με επιχειρηματικό ένστικτο σκέφτηκε να εκμεταλλευτεί την επιστήμη του υβριδισμού, χρησιμοποιώντας υβρίδια καλαμποκιού για να μεγιστοποιήσει την παραγωγή του. Αρχικά, ο Henry Wallace αντιμετώπισε οικονομικές δυσκολίες, αλλά σύντομα αποδείχθηκε ότι τα υβρίδια υπερτερούσαν έναντι των συμβατικών καλλιεργειών- φτάνοντας ακόμα και στο σημείο να οδηγήσουν τις φυσικές ποικιλίες σε εξαφάνιση.

Σήμερα, τα περισσότερα υβρίδια είναι κατοχυρωμένες πατέντες. Προκειμένου να μην υπάρχει κίνδυνος κλοπής των εδικά διαμορφωμένων ποικιλιών από ανταγωνιστές, οι ιδιοκτήτριες εταιρίες εξασφαλίζουν ότι τα παραγόμενα υβρίδια έχουν είναι άσπορα ή στείρα. Με αυτόν τον τρόπο μειώνονται και οι πιθανότητες να εξαπλωθεί μια υβριδική ποικιλία στο περιβάλλον, μεταβάλλοντας τις φυσικές ποικιλίες και διαταράσσοντας την ισορροπία των οικοσυστημάτων. Εντούτοις, η ύπαρξη πατεντών αναγκάζει τους σύγχρονους αγρότες να διατηρούν σχέσεις εξάρτησης με τις πολυεθνικές εταιρίες, από τις οποίες αγοράζουν σπόρους σε συστηματική βάση.

Ακόμα ένα από τα μειονεκτήματα των υβριδίων είναι πως, μαζί με τις θετικές ποιότητες, και ορισμένα αρνητικά χαρακτηριστικά μπορούν να μεταφερθούν από γενιά σε γενιά. Επομένως, μια ποικιλία σιταριού, ειδικά διαμορφωμένη για να παράγει μεγαλύτερες σοδειές, μπορεί να είναι ευπρόσβλητη σε μία νέα ασθένεια. Αντίθετα, οι φυσικές ποικιλίες τείνουν να είναι υγιέστερες, αφού στο πέρασμα του χρόνου έχουν περάσει επανειλημμένα από το φίλτρο της εξελικτικής διαδικασίας.

Ένα αντίδοτο σε αυτήν την «παρενέργεια» του υβριδισμού επιχείρησαν να δώσουν οι επιστήμονες μέσω της γενετικής τροποποίησης- επεμβαίνοντας, δηλαδή, στο γενετικό υλικό των παραγόμενων οργανισμών, και εξασφαλίζοντας ότι διαθέτουν τον «σωστό» συνδυασμό γονιδίων. Στη συνέχεια, τα προϊόντα αυτής της διαδικασίας μπορούν να διασταυρωθούν μεταξύ τους ή με άλλες ποικιλίες, ώσπου να δημιουργηθεί το επιθυμητό υβρίδιο. Δεν είναι, λοιπόν, παράξενο που το παράδειγμα των υβριδίων χρησιμοποιείται συχνά ως επιχείρημα υπέρ της χρήσης γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών.

Σύμφωνα με τους υπέρμαχους της αμφιλεγόμενης μεθόδου, η κύρια διαφορά της από την απλούστερη διαδικασία του υβριδισμού είναι πως τα γονίδια επιλέγονται συνειδητά αντί να αναμειγνύονται κατά τύχη. Η συγκεκριμένη άποψη προϋποθέτει την πίστη στην ανωτερότητα της επιστήμης έναντι των «τυχαίων» φυσικών διαδικασιών, που όμως έχουν δοκιμαστεί με επιτυχία εδώ και εκατομμύρια χρόνια.

Κείμενο: Χριστίνα Σανούδου

ΕΛΑΦΟΝΗΣΟΣ

Φωτογραφίες: Πάνος Μπαμπαλούκας

Οι οικολόγοι συνιστούν...ηλιόλουστες μέρες

Το φως του ήλιου είναι ανεξάντλητο, δωρεάν, απαραίτητο για την σωματική και ψυχική υγεία μας και 100% φιλικό προς το περιβάλλον. Άλλωστε, τα πλεονεκτήματα του φωτός ήταν γνωστά από την αρχαιότητα, όταν τα δωμάτια των σπιτιών “έβλεπαν” σε αίθρια και κλειστές αυλές και τα δημόσια κτίρια λούζονταν από τις ακτίνες του ηλίου, που έμπαιναν από ανοίγματα στην οροφή.

Κι όμως, στις μέρες μας η συντριπτική πλειοψηφία των κτιρίων φωτίζεται με τεχνητά μέσα ακόμα και τις πιο ηλιόλουστες μέρες. Συνέπεια αυτής της αλόγιστης σπατάλης ενέργειας δεν είναι μόνο τα αυξημένα έξοδα, αλλά και η αναίτια εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα στην ήδη επιβαρυμένη ατμόσφαιρα του πλανήτη.

Από τις αρχές του 19ου αιώνα, όταν το κόστος του τεχνητού φωτισμού μειώθηκε, ελάχιστοι κατασκευαστές επιδίωκαν να εκμεταλλετούν το φυσικό φως, με αποτέλεσμα πολλά κτίρια να έχουν υποτυπώδη ή καθόλου ανοίγματα. Την ίδια εποχή άρχισε να καθιερώνεται η πρακτική επιχειρήσεων, βιομηχανιών και γραφείων να έχουν τα φώτα αναμμένα καθ' όλη τη διάρκεια της μέρας, ανεξαρτήτως από τα επίπεδα φυσικού φωτός στους χώρους τους.

Σήμερα, η κατανάλωση ενέργειας για τη λειτουργία των κτιρίων στην Ευρώπη αγγίζει το 40% του συνόλου της καταναλισκόμενης ενέργειας, ενώ στα κτίρια γραφείων το 50% της ενέργειας ξοδεύεται για φωτισμό. Η χρήση τεχνητού φωτισμού όλες τις ώρες έχει ως αποτέλεσμα την εκπομπή θερμότητας και άρα την ανάγκη για μηχανική ψύξη. Αντίθετα, η αξιοποίηση του φυσικού φωτός έχει αποδειχθεί ότι περιορίζει τα έξοδα φωτισμού, θέρμανσης και ψύξης, χωρίς να αυξάνει το κόστος κατασκευής ενός κτιρίου.


“Το φυσικό φως είναι η πιο οικολογική και οικονομική μέθοδος φωτισμού, εφόσον αξιοποιείται σωστά” τόνισε ο James Benya, ένας εκ των ομιλητών στο Παγκόσμιο Συνέδριο Ντιζάιν Φωτισμού, που πραγματοποιήθηκε στα τέλη του περασμένου Οκτωβρίου στο Βερολίνο και είχε ως κεντρικό θέμα του το φυσικό φως. Ο κ. Benya υποστήριξε ότι το 50% των κτιρίων της Καλιφόρνια θα μπορούσε να φωτίζεται από τον ήλιο, με μηδαμινό κόστος και ελάχιστη προσπάθεια. “Κάτι τέτοιο θα είχε σαν αποτέλεσμα να μειωθεί η κατανάλωση ηλεκτρισμού κατά 5%”.

Προκειμένου να διαπιστώσει αν ο σωστός φυσικός φωτισμός συμβάλλει στη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης, το 2005 το Κέντρο Ενέργειας του Wisconsin διενέργησε ένα πείραμα σε οκτώ ειδικά διαμορφωμένα δωμάτια. Τέσσερα από αυτά ήταν εξοπλισμένα με εδικά τζάμια, που περιόριζαν την είσοδο της υπέρυθρης ακτινοβολίας, καθώς και φωτιστικά με ειδικούς σένσορες, που ρύθμιζαν την ένταση ανάλογα με τα επίπεδα φυσικού φωτός στο χώρο. Τα υπόλοιπα δωμάτια διέθεταν παράθυρα με συμβατικά τζάμια και λάμπες φθορισμού χωρίς σένσορες. Αναλύοντας περισσότερες από 600 παραμέτρους, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η ενεργειακή κατανάλωση ήταν μειωμένη κατά 20% στο πρώτο σετ δωματίων.

Εκτός του ότι περιορίζει την ανάγκη για τεχνητές πηγές φωτός, το φυσικό φως είναι πιο ευχάριστο στο ανθρώπινο μάτι, λειτουργεί σαν συνδετικός κρίκος με το εξωτερικό περιβάλλον και είναι απαραίτητο στον ανθρώπινο οργανισμό για τη σύνθεση βιταμίνης D. Αντίθετα, η περιορισμένη έκθεση στον ήλιο σχετίζεται σε αρκετές περιπτώσεις με την εμφάνιση εποχικής κατάθλιψης και άλλων διαταραχών.

Όπως προέκυψε από έρευνα που διεξήχθη στη Βραζιλία με επικεφαλής τη δρ. Betina Martau, η απουσία φυσικού φωτός σε γραφεία και κλειστά εμπορικά κέντρα σχετίζεται με αυξημένα επίπεδα άγχους και περισσότερες πιθανότητες εμφάνισης κατάθλιψης στους εργαζόμενους. Ακόμα, το φυσικό φως παρέχει τις ιδανικές συνθήκες για ανάρρωση και ευεξία, γι' αυτό και η αξιοποίηση του είναι εξαιρετικά ωφέλιμη σε νοσοκομεία, οίκους ευγηρίας κτλ.

Τα οφέλη του φυσικού φωτισμού στην ανθρώπινη υγεία ανέλυσε ο Gary Campbell της βρετανικής εταιρίας φωτισμού dpa, μιλώντας στο Συνέδριο. Η υπέρυθρη ακτινοβολία από τον ήλιο είναι ωφέλιμη για όσους πάσχουν από υπέρταση και υψηλή χοληστερίνη, αυξάνει τα επίπεδα οξυγόνου στο αίμα και ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα, υποστήριξε.

Στη συνέχεια, αναφέρθηκε σε μία έρευνα, που διεξήχθη σε πανεπιστημιακό νοσοκομείο του Pittsburg το 2005, και από την οποία προέκυψε ότι η παραμονή ασθενών σε ευήλιες νοσοκομειακές πτέρυγες είχε ως αποτέλεσμα οι ασθενείς να αισθάνονται λιγότερο πόνο από όσους νοσηλεύονταν σε λιγότερο φωτεινές αίθουσες. Οι νοσηλευόμενοι, που ανάρρωναν από επέμβαση στη σπονδυλική στήλη, χρειάζονταν 22% λιγότερα παυσίπονα αν το κρεβάτι τους ήταν κοντά σε παράθυρο.

Ο επιτυχημένος φυσικός φωτισμός είναι, σύμφωνα με την ιστοσελίδα του οργανισμού daylighting.org, αποτέλεσμα ενός συνδυασμού τέχνης και επιστήμης, αρχιτεκτονικής και μηχανικής, τεχνολογικής εγκατάστασης και σωστού σχεδιασμού. Φυσικός φωτισμός δε σημαίνει μόνο παράθυρα και ανοίγματα στην οροφή, ούτε θα πρέπει να συγχέεται με την ύπαρξη τεράστιων γυάλινων επιφανειών.

Όσο ευχάριστο κι αν είναι το φως του ήλιου, η υπερβολική έκθεση στην άμεση ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να γίνει ανυπόφορη. Έχει ήδη αποδειχθεί στην πράξη ότι τα γυάλινα κτίρια αντιμετωπίζουν σημαντικά προβλήματα, όπως η υπερθέρμανση το καλοκαίρι, οι θερμικές απώλειες κατά τους χειμερινούς μήνες αλλά και η θάμβωση, η οποία προκαλεί δυσκολίες στην όραση και τη συγκέντρωση. Στη χώρα μας και γενικότερα τα Μεσογειακά κλίματα, η προστασία από τον ήλιο επιβάλλεται για την εξασφάλιση τόσο συνθηκών άνεσης για τους ενοίκους, όσο και ενεργειακής οικονομίας.

To διαθέσιμο φυσικό φως είναι συνάρτηση των κλιματικών συνθηκών και του γεωγραφικού πλάτους μιας περιοχής, καθώς και του προσανατολισμού του κτιρίου. “Mε τον κατάλληλο σχεδιασμό, μπορεί κανείς να εξασφαλίσει ικανοποιητικές συνθήκες φωτεινότητας σε ένα κτίριο κατά τη διάρκεια της ημέρας, ακόμα και όταν ο ουρανός είναι καλυμμένος από σύννεφα”, εξηγεί η κ. Ολυμπία Αρδαβάνη, αρχιτέκτων και μηχανικός φωτισμού.


“Για τη σωστή διαχείριση του φυσικού φωτισμού στα κτίρια λαμβάνονται υπ’ όψη η θέση του κτιρίου, το μέγεθος και ο προσανατολισμός των ανοιγμάτων, το είδος των φωτιζόμενων χώρων- με τις αντίστοιχες δραστηριότητες που γίνονται σ’ αυτούς-, τα γεωμετρικά στοιχεία των χώρων και οι ιδιότητες των υλικών των επιφανειών των δομικών στοιχείων κ.α.”  Εξαιρετικά σημαντική για την περαιτέρω εξοικονόμηση ενέργειας είναι και η “διασύνδεση του φυσικού με τον τεχνητό φωτισμό, δηλαδή αυτόματη έναυση ή παύση του τεχνητού φωτισμού, όταν το φυσικό φως είναι επαρκές ή αντίστροφα”, μέσω συστημάτων αυτοματισμού.

Κείμενο-φωτογραφίες: Χριστίνα Σανούδου

Βιομημιτική: Τεχνολογία με την υπογραφή της φύσης

Ακόμα και οι οικολόγοι τείνουν να ξεχνούν πως η φύση, εκτός από ένα πολύτιμο μουσειακό «έκθεμα» που χρήζει προστασίας και σεβασμού, είναι και ένας εξαιρετικά πολυμήχανος εφευρέτης- απόδειξη ότι μέχρι στιγμής κανένα ανθρώπινο δημιούργημα δεν αγγίζει την τελειότητα των φυσικών μηχανισμών.

Από πολύ νωρίς, ο άνθρωπος αντιμετώπισε το φυσικό περιβάλλον ως πηγή έμπνευσης, όταν αναζητούσε λύσεις σε προβλήματα της καθημερινότητας. Σήμερα, όμως, ο όρος «βιομιμητική» προσδιορίζει κάτι πιο συγκεκριμένο: μία ολοκληρωμένη φιλοσοφική θεωρία με πρακτικές εφαρμογές στην αρχιτεκτονική, το design, τη ρομποτική αλλά και τα οικονομικά και την κοινωνική ανάλυση. Ηλιακά πάνελ σε σχήμα φύλλου, μπαστούνια για τυφλούς, που εκπέμπουν υπερηχητικά κύματα όπως οι νυχτερίδες, συσκευές συγκέντρωσης νερού από την ομίχλη και φτερά αεροπλάνου, που θυμίζουν πτερύγια φάλαινας, δεν είναι παρά ελάχιστα παραδείγματα.

Για εκατοντάδες χρόνια- με αποκορύφωμα τη Βιομηχανική Επανάσταση-, τα ανθρώπινα επιτεύγματα θεωρούνταν σαφώς ανώτερα των φυσικών και η τεχνολογία παρουσιαζόταν ως πανάκεια για κάθε είδους πρόβλημα. Ωστόσο, η εποχή κυριαρχίας του ανθρώπου επί της φύσης φαίνεται ότι έχει τελειώσει οριστικά. Οι κάτοικοι των πόλεων διεκδικούν χώρους πρασίνου, οι καταναλωτές στρέφονται προς τα βιολογικά προϊόντα και ο οικολογικός τουρισμός γνωρίζει άνθιση, ενώ το περιβαλλοντικό κίνημα μετρά εκατομμύρια οπαδούς σε ολόκληρο τον πλανήτη. Την ίδια ώρα, ερευνητές κάθε είδους μελετούν τις διεργασίες της φύσης και τις χρησιμοποιούν ως πρότυπα για νέες, βιώσιμες λύσεις σε καθημερινά προβλήματα. Άλλωστε, οι φυσικές λειτουργίες είναι προϊόντα εξελικτικών διαδικασιών που δοκιμάζονται εδώ και εκατομμύρια χρόνια, εν αντιθέσει των σχετικά νέων ανθρωπίνων εφευρέσεων.

Μία τυπική περίπτωση βιομιμητικής αποτελεί το Project TERMES. Προσπαθώντας να διδαχθούν από την εκπληκτική ικανότητα των τερμιτών της Σαχάρας να διατηρούν σταθερά επίπεδα θερμοκρασίας και υγρασίας στις αποικίες τους, παρά τις ραγδαίες εξωτερικές θερμοκρασιακές αλλαγές- από 42 βαθμούς Κελσίου την ημέρα στους τρεις βαθμούς κατά τη διάρκεια της νύχτας- επιστήμονες δημιούργησαν τρισδιάστατες αποτυπώσεις των χαρακτηριστικών φωλιών, που δεν αποκλείεται να παίξουν καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση της αρχιτεκτονικής του μέλλοντος.Ήδη, το σύμπλεγμα γραφείων East gate Center, στην πόλη Χαράρε της Ζιμπάμπουε, παραμένει δροσερό χωρίς καθόλου κλιματισμό και καταναλώνει μόλις το 10% της ενέργειας ενός συμβατικού κτιρίου ίδιου μεγέθους, χάρη σε μία μέθοδο παθητικής ψύξης: Αντιγράφοντας τους τερμίτες, ο αρχιτέκτονας Mick Pearce σύστημα αερισμού με καμινάδες, ανεμιστήρες και υπόγειους θαλάμους.

Σε πειραματικό στάδιο βρίσκονται τα αυτό-επισκευαζόμενα πλαστικά, που μιμούνται την ικανότητα του ανθρώπινου σώματος να επουλώνει τις πληγές του και μπορούν να χρησιμοποιηθούν την κατασκευή αυτοκινήτων, αεροσκαφών ή διαστημοπλοίων. Το “μαγικό” υλικό περιέχει ένα είδος ρετσινιού, το οποίο εκκρίνεται όταν οι επιφάνειες “τραυματίζονται, σχηματίζοντας ένα ισχυρό προστατευτικό “καύκαλο” πάνω από τις ρωγμές και τα σκισίματα. Εξίσου εντυπωσιακό είναι το βιονικό αυτοκίνητο, που σχεδίασε ο Daimler Chrysler για λογαριασμό της Mercedes-Benz. Σε σχήμα του τροπικού ψαριού-κουτιού (boxfish), το αεροδυναμικό όχημα καταναλώνει 20% λιγότερο πετρέλαιο κίνησης και εκπέμπει 80% λιγότερο οξείδιο του αζώτου από ένα συμβατικό αυτοκίνητο κυβισμού.

Από τα ψάρια και τα πουλιά άντλησαν έμπνευση και οι δημιουργοί των φτερών αεροσκαφών Morphing, τα οποία αλλάζουν σχήμα ανάλογα με την ταχύτητα και το ύψος πτήσης, εξοικονομώντας καύσιμα και εκμηδενίζοντας τις αποστάσεις. Στο μεταξύ, επιστήμονες στην Αμερική και την Αυστραλία επιχειρούν να αναπαράγουν την εκπληκτική διαδικασία της φωτοσύνθεσης, έτσι ώστε να διασπούν τα μόρια του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο μόνο με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός. Μέσω της τεχνητής φωτοσύνθεσης, το πλεόνασμα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για την παραγωγή καθαρού καυσίμου οχημάτων.

Το ουσιαστικό πλεονέκτημα της βιομιμητικής, σε σχέση με τη βιομηχανική αντιμετώπιση του περιβάλλοντος ως πηγή πλούτου, είναι πως τέτοιου είδους εφευρέσεις συνήθως δεν επιβαρύνουν το περιβάλλον . Οι οπαδοί του πράσινου «κινήματος» κάνουν λόγο για «έξυπνη» κατανάλωση, «έξυπνες» πόλεις, «έξυπνα» υλικά και προϊόντα, που λειτουργούν σε συνεργασία με τη φύση αντί για ανταγωνιστικά προς αυτήν, με έμφαση στην εξοικονόμηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος. Οι εφαρμογές της βιομιμητικής καθιστούν δυνατό ένα μοντέλο ανάπτυξης ιδανικό για την ανθρωπότητα του σήμερα, η οποία ζει υπό την απειλή της εξάντλησης των διαθέσιμων φυσικών πόρων και μιας άνευ προηγουμένου οικολογικής καταστροφής. «Το να μαθαίνουμε για το φυσικό κόσμο είναι ένα πράγμα. Το να μαθαίνουμε από τον φυσικό κόσμο- αυτό είναι το κλειδί», υπογράμμισε η Janine Benyus, πρόεδρος του Ινστιτούτου Βιομιμητικής στο Διεθνές Συνέδριο Τεχνολογίας, Ψυχαγωγίας και Σχεδίου.


Εκτός από φουτουριστικά κτίρια και διαστημικά οχήματα, οι βασικές αρχές της βιομιμητικής κρύβονται και πίσω από αρκετά αντικείμενα της καθημερινότητας. Ένα από αυτά είναι το αυτοκόλλητο βέλκρο, το οποίο συνέλαβε ο Ελβετός μηχανικός George de Mestral καθαρίζοντας τη γούνα του σκύλου του από ακανθώδη φυτά. Την υφή του δέρματος του καρχαρία μιμείται το μαγιό Fastskin FSII της εταιρίας Speedo, που ίσως βοήθησε τον Αμερικανό πρωταθλητή της κολύμβησης Michael Phelps να συγκεντρώσει οκτώ χρυσά μετάλλια στους Ολυμπιακούς του Πεκίνου. Τέλος, τα φύλλα του νούφαρου και άλλων φυτών παραμένουν πάντα καθαρά, αφού έχουν την ιδιότητα να απομακρύνουν τα σταγονίδια νερού μαζί με τη βρωμιά. Με τον ίδιο τρόπο, οι ειδήμονες της νανοτεχνολογίας κατασκευάζουν βαφές τοίχων, υφάσματα, κεραμίδια και άλλες επιφάνειες, που αυτοκαθαρίζονται.

Κείμενο – φωτογραφίες: Χριστίνα Σανούδου

ΟΛΥΜΠΟΣ (2917m)

Φωτογραφίες: Πάνος Μπαμπαλούκας