Το 1969, ο Πάολο Σολέρι, ιταλοαμερικανός αρχιτέκτονας, που πρέσβευε ότι μια πόλη λειτουργεί σαν ζωντανό σύστημα, εισήγαγε τον όρο αρχκολογία (arcology), από τη σύνθεση των λέξεων αρχιτεκτονική και οικολογία: η αρχολογία είναι μια εξαιρετικά πυκνοκατοικημένη δομή, αυτάρκης και με πολύ χαμηλό αντίκτυπο στο περιβάλλον. Εναν χρόνο αργότερα, ο Σολέρι εφάρμοσε τις ιδέες του στο «Arcosanti», μια πειραματική πόλη, που ιδρύθηκε στην καρδιά της Αριζόνα στις ΗΠΑ. Ηταν μια από τις πρώτες προσπάθειες ριζοσπαστικού αστικού σχεδιασμού για τη δημιουργία περιβαλλοντικά συνειδητής κάθετης διαβίωσης.

Οι ιδέες του Σολέρι ενέπνευσαν την επιστημονική φαντασία, προικίζοντάς τη με ένα όραμα φουτουριστικών πόλεων, γράφει στο BBC ο Πίτερ Ρέι Αλισον: μονολιθικά ενδιαιτήματα, όπου οι κάτοικοί τους ζουν και εργάζονται χωρίς να τα εγκαταλείπουν ποτέ, καθώς ενσωματώνουν όλες τις βασικές υποδομές, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ενέργειας, της παραγωγής τροφίμων και της διαχείρισης των απορριμμάτων και του νερού. Κινηματογραφικά παραδείγματα υπάρχουν πολλά, ανάμεσά τους τα τεράστια πολυώροφα κτίρια του «Dredd» (2012) και του «Ουρανοξύστη» (2018), αν και στις ταινίες δίνονται ελάχιστες λεπτομέρειες για τον τρόπο λειτουργίας τους.

Η επιστημονική φαντασία, με τη σειρά της, έχει επίσης εμπνεύσει κτίρια του πραγματικού κόσμου. Το project The Line, που προτείνει η Σαουδική Αραβία, παρουσιάζεται σαν μια τεράστια «έξυπνη» πόλη σε ευθεία γραμμή, που προορίζεται να στεγάσει 9 εκατομμύρια ανθρώπους σε ένα ενιαίο κτίριο πλάτους 200 μέτρων, ύψους 500 μέτρων και μήκους 170 χιλιομέτρων. Η «Γραμμή» θα τροφοδοτείται με ηλιακή ενέργεια και ανεμογεννήτριες, αλλά δεν θα είναι εντελώς αυτάρκης, καθώς τρόφιμα και άλλες προμήθειες, που θα χρειάζονται οι κάτοικοι, πρέπει να παρέχονται από εξωτερικές πηγές.

Δομές παρόμοιες με αρχολογίες υπάρχουν ήδη. Για παράδειγμα, οι ερευνητικές βάσεις της Ανταρκτικής είναι σχετικά αυτάρκεις κοινότητες, κυρίως λόγω της απομακρυσμένης τους θέσης. Ο σταθμός McMurdo στεγάζει περίπου 3.000 ερευνητές και προσωπικό υποστήριξης· εξακολουθεί, ωστόσο, να απαιτεί σημαντικές προμήθειες τροφίμων και καυσίμων κάθε χρόνο.

Αλλες δομές, που έχουν σχεδιαστεί ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο αυτόνομες και αυτάρκεις, περιλαμβάνουν αεροπλανοφόρα, πυρηνικά υποβρύχια και εξέδρες άντλησης πετρελαίου. Διαθέτουν όλους τους χώρους διαβίωσης και εργασίας που χρειάζονται τα πληρώματά τους, αν και για βραχυπρόθεσμη χρήση. Ενα αεροπλανοφόρο, μας πληροφορεί το άρθρο του BBC, χρειάζεται να ανεφοδιάζεται κάθε λίγες εβδομάδες, ενώ ένα πυρηνικό υποβρύχιο μπορεί να παραμείνει κάτω από το νερό έως και τέσσερις μήνες. Ωστόσο, η διαβίωση δεν είναι ευχάριστη σε κανένα από αυτά τα μέρη. Ειδικά τα υποβρύχια είναι στενά και μυρίζουν, οι χώροι ύπνου μπορεί να είναι κοινόχρηστοι και τα μέλη του πληρώματος πρέπει να παίρνουν συμπληρώματα βιταμίνης D λόγω έλλειψης φυσικού φωτός.

Τεχνικές δυσκολίες

Πόσο εφικτή, όμως, είναι πραγματικά η κατασκευή μιας αρχολογίας; Κατ’ αρχάς το μέγεθος μιας τέτοιας δομής θα απαιτούσε τεράστια θεμέλια για να αντέξει το βάρος της: «Μπορούν να κατασκευαστούν σχεδόν τα πάντα μέσα στα όρια της λογικής», λέει η δομική μηχανικός Μόνικα Αντζπέργκερ της BSP Consulting, «Τα φορτία θα ήταν τεράστια, αλλά τίποτα δεν είναι ανέφικτο». Απλώς τα θεμέλιά του θα ανεβάσουν το κόστος τρομερά, επισημαίνει.

Ωστόσο, η μεγαλύτερη πρόκληση είναι η επίδραση του ανέμου. Δυσκολίες δεν υπάρχουν σε ένα τυπικό σπίτι· αλλά στον σχεδιασμό κολοσσιαίων ουρανοξυστών, όπως ο Μπουρτζ Χαλίφα στο Ντουμπάι, πρέπει να ληφθούν υπόψη η ροή του ανέμου και οι ανεμοστρόβιλοι που προκύπτουν. Ανεμοστρόβιλος είναι το φαινόμενο που προκαλείται όταν ο άνεμος χτυπά την επιφάνεια ενός κτιρίου· στην αντίθετη πλευρά δημιουργείται μια περιοχή χαμηλής πίεσης και ο αέρας στροβιλίζεται για να τη γεμίσει. Αυτή η δράση του προκαλεί τις ταλαντώσεις των ψηλών κτιρίων κατά τη διάρκεια των ισχυρών ανέμων.

Τα αποτελέσματα της ταλάντωσης μπορεί να κυμαίνονται από τον κυματισμό των ποτών μέσα στα ποτήρια, μέχρι την κατάρρευση του κτιρίου. Το 1940, η Tacoma Narrows Bridge στην Ουάσινγκτον κατέρρευσε λόγω των ισχυρών ανέμων που προκάλεσαν στη γέφυρα ταλαντώσεις (γρήγορες κινήσεις) όλο και πιο υψηλής συχνότητας, τόσο που η γέφυρα κομματιάστηκε. Ωστόσο, οι επιπτώσεις των στροβιλισμών μπορούν να μετριαστούν με τη χρήση αποσβεστήρων συντονισμένης μάζας (συσκευή για τη μείωση των κραδασμών), καθώς και με τον σχεδιασμό του κτιρίου έτσι ώστε να διαταράσσεται η ροή του ανέμου.

«Ενας τρόπος για να μετριάζονται οι ανεμοστρόβιλοι είναι να αλλάξουμε το σχήμα του κτιρίου καθώς ανεβαίνει», λέει ο Εϊντριαν Σμιθ, αρχιτέκτονας πολλών μεγάλων κτιρίων, μεταξύ των οποίων και το Μπουρτζ Χαλίφα. «Αν δεν αλλάξεις το σχήμα του κτιρίου, ο ανεμοστρόβιλος έχει την ευκαιρία να επεκταθεί και να δημιουργήσει κύματα κίνησης, που συντονίζονται με τη δομή του κτιρίου και προκαλούν προοδευτική κατάρρευση».

Επομένως, αντί να χτιστεί μια αρχολογία με ίσια τοιχώματα, όπως παρουσιάζεται στο «Dredd», είναι πιο πιθανή μια κλιμακωτή κατασκευή –όπως τα αρχαία κτίρια των Μάγια– της οποίας το σχήμα διαταράσσει τη ροή του ανέμου.

Μια άλλη βασική πρόκληση είναι η παραγωγή ενέργειας. Οι τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως οι ηλιακοί συλλέκτες και οι ανεμογεννήτριες, θα μπορούσαν εύκολα να τοποθετηθούν στο εξωτερικό μιας αρχολογίας, αλλά είναι απίθανο να επαρκούν, οπότε θα χρειαστούν εφεδρικά συστήματα παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας.

Η παραγωγή τροφίμων πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη. Η συμβατική γεωργία δεν είναι πρακτική μέσα σε ένα κτίριο. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν κάθετες φάρμες υδροπονικής καλλιέργειας, οι οποίες θα παρείχαν επίσης μια φυσική μορφή ανακύκλωσης αέρα. Ωστόσο, ο απαραίτητος φωτισμός θα αύξανε τη ζήτηση ενέργειας και οι περιορισμοί χώρου θα μπορούσαν να δυσκολέψουν την παραγωγή επαρκούς τροφής.

Η αρχολογία, που απεικονίζεται στο μυθιστόρημα «Το Υδάτινο Μαχαίρι» του Πάολο Μπατσιγκαλούπι (κυκλοφορεί στα ελληνικά από τις Εκδόσεις Selini), χρησιμοποιεί μια σειρά από λίμνες φιλτραρίσματος για την ανακύκλωση του νερού, κάτι που είναι εύλογο. Ωστόσο, οι απώλειες είναι αναπόφευκτες σε κάθε σύστημα ανακύκλωσης. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) ανακυκλώνει περίπου 17,3 λίτρα νερό κάθε μέρα, συμπεριλαμβανομένων των ούρων και της εφίδρωσης, αλλά εξακολουθεί να απαιτεί τακτικές προμήθειες γλυκού νερού κάθε λίγους μήνες.

Ανάπτυξη καθέτως και οριζοντίως

Δεν βλέπουν όλοι μέλλον για τα πολυώροφα κτίρια. Το 2021, η Κίνα απαγόρευσε τα νέα κτίρια ύψους άνω των 500 μέτρων και επέβαλε αυστηρούς περιορισμούς σε κτίρια άνω των 250 μέτρων.

Ωστόσο, ο αυξανόμενος πληθυσμός της Γης κάπου πρέπει να στεγαστεί. Η συνεχής επέκταση των πόλεων οριζόντια δεν είναι βιώσιμη επ’ αόριστον, πράγμα που ενισχύει το επιχείρημα της δημιουργίας κάθετων πόλεων. «Οι πόλεις μεγαλώνουν εκθετικά, πηγαίνοντας από το ένα στα 10 εκατομμύρια», λέει στο BBC ο Αντονι Γουντ, διευθυντής Ψηλών Κτιρίων και Κάθετης Αστικότητας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ιλινόι και πρόεδρος του Συμβουλίου για τα Ψηλά Κτίρια και τους Αστικούς Βιότοπους. Και προσθέτει: «Δεν μπορούν να πάνε οριζόντια, γιατί είναι μη βιώσιμο για την κατανάλωση γης και την ενέργεια, που απαιτείται για την οικοδόμηση και τη λειτουργία της οριζόντιας πόλης. Θα πάνε κατακόρυφα». (Διαβάστε περισσότερα εδώ.)

Αντί για ανεξάρτητους ουρανοξύστες, τα κτίρια θα μπορούσαν να διασυνδεθούν με χερσαίες γέφυρες, δημιουργώντας χώρους πρασίνου μεταξύ τους. Ωστόσο, η οικοδόμηση πολύ ψηλών κτιρίων με ένα δίκτυο γεφυρών κινδυνεύει να αφήσει τα χαμηλότερα επίπεδα στη σκιά, καθιστώντας τα υψηλότερα επίπεδα ακόμη πιο επιθυμητά και οδηγώντας αναπόφευκτα σε ένα δομημένο ιεραρχικό σύστημα. Ο αρχιτέκτονας Εϊντριαν Σμιθ παρακολουθεί τις πόλεις «να επεκτείνονται κάθετα κοντά σε περιοχές διέλευσης και σίγουρα τις βλέπω να επεκτείνονται και οριζόντια», τονίζει.

Καθώς οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής γίνονται όλο και πιο εμφανείς, τα υλικά από τα οποία χτίζονται οι πόλεις θα μπορούσαν να αλλάξουν, επίσης. Οι εκπομπές άνθρακα από τη βιομηχανία τσιμέντου είναι περισσότερες από εκείνες του τομέα των αερομεταφορών. Ενα εναλλακτικό δομικό υλικό θα μπορούσε να είναι η μαζική ξυλεία (mass timber), ένα βιομηχανικό προϊόν που δημιουργείται από πολυεπίπεδα πάνελ ξύλου κολλημένα μεταξύ τους. «Η ποσότητα ενέργειας για την παραγωγή μαζικής ξυλείας είναι ένα κλάσμα αυτής που θα χρειαζόταν για να παραχθούν τα ίδια υλικά από χάλυβα ή σκυρόδεμα», λέει ο Αντονι Γουντ. «Και καθώς παράγεται, δεσμεύεται άνθρακας από την ατμόσφαιρα», προσθέτει.

Θεωρητικά, η οικοδόμηση μιας αρχολογίας είναι μεν δυνατή –τουλάχιστον από δομικής απόψεως– αλλά θα απαιτούσε εφευρετική Μηχανική για να διασφαλιστεί ότι η απαραίτητη παραγωγή ενέργειας, η παραγωγή τροφίμων και τα συστήματα ανάκτησης απορριμμάτων θα είναι βιώσιμα. Οι επικριτές λένε ότι είναι δύσκολο να δούμε οικονομικά βιώσιμες αρχολογίες στο εγγύς μέλλον. Υπάρχει επίσης το επιχείρημα ότι η ζωή μέσα σε μια κλειστή δομή μονίμως δεν θα ήταν ευχάριστη, αν και είναι παρήγορο να ξέρουμε ότι είναι δυνατή, σε περίπτωση που κάτι τρομερό καθιστούσε τον έξω κόσμο μη κατοικήσιμο.

Στο άρθρο του BBC την τελευταία λέξη έχει η Μόνικα Αντζπέργκερ: «Δεν θα έλεγα ποτέ ότι κάτι δεν μπορεί να κατασκευαστεί», εξηγεί η πολωνή δομική μηχανικός. «Μπορεί να χτιστεί οτιδήποτε, αλλά πρέπει να υπάρχει όραμα και ανάγκη»…

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News