Biomimikra, zwana też biomimetyką lub bioniką, ma wiele znaczeń w zależności od tego, z kim się rozmawia. Zawsze jednak jest to nauka, która podpatruje przyrodę po to, aby znaleźć inspirację do innowacji i wynalazków, których natura już dawno dokonała, a my jeszcze nie.
W medycynie bionika to zastępowanie lub wspomaganie części ciała lub organów urządzeniami zbudowanymi na wzór oryginałów, w wojsku to sonar i radar skonstruowane na wzór delfinów i nietoperzy, a w permakulturze, to nasza ulubiona nauka o wzorcach w nieco innym jednak ujęciu, niż jesteśmy do tego przyzwyczajeni.
Zanim przejdziemy do konkretów, przyjrzyjmy się biomimikrze w szerszym kontekście.
Jedną z cenniejszych umiejętności człowieka jest to, że może naśladować siły przyrody. Może działać jak wilk (redukując pogłowie zwierzyny płowej), jak bóbr (zwiększając retencję), jak słoń (zamieniając las w sawannę), a nawet jak siły drzemiące w skorupie ziemskiej (kształtując rzeźbę terenu) czy też w atmosferze (wzniecając pożary cofające sukcesję, jak czynią to uderzenia piorunów). Jednakże, sposób w jaki korzystamy z tej umiejętności często jest zgubny dla przyrody, gdyż uznajemy siebie za stojących wyżej niż wszystko inne co żyje na Ziemi. Potrafimy doskonale policzyć i wdrożyć plan wypasu owiec na naszych pastwiskach tak, aby zwierzęta były zdrowe i rosły szybko, ograniczając ich liczbę do takiej, aby odbywało się to bez szkody dla roślin, ale zupełnie nie umiemy zastosować podobnych reguł do życia nas samych. Nie panujemy zarówno nad liczbą mieszkańców, jak i intensywnością konsumpcji zasobów, zużywając ich więcej, niż Ziemia odtworzyć potrafi.
Skrzydło ważki - wzorzec w permakulturze, inspiracja w biomimikrze
To co wyróżnia człowieka spośród innych istot żywych, to zdolność podpatrzenia w przyrodzie przydatnego rozwiązania i jego replikacja przy użyciu tego, czym człowiek akurat dysponuje. Człowiek nigdy nie byłby w stanie zasiedlić terenu Polski, gdyby nie podpatrzył, że zwierzęta są „ubrane w skóry” i nie zaczął się ubierać. Nigdy nie polowałby tak skutecznie, gdyby nie stworzył broni na kształt zębów rekina, kłów wilka, szponów orła czy rogów gazeli. Dzięki tej umiejętności, człowiek, zamiast powoli ewoluować do zajęcia kolejnych nowych nisz, pozajmował je szturmem i zniszczył, zanim potrafił je zbadać, zrozumieć i docenić. Wzorce jakich człowieka nauczyła Matka Natura pozwoliły zwrócić się przeciw niej, powodując skutki, jakie obserwujemy wszędzie wokół nas. Dlatego też współczesna biomimikra zawiera element etyczny, który ma temu zapobiegać, podobnie jak permakultura zawiera swoje trzy etyczne zasady.
W biomimikrze mówimy o filozofii rozumienia tego, jak działa życie i o tworzeniu projektów, które nieustannie wspierają i tworzą warunki życiu sprzyjające. Etos biomimikry gwarantować powinien, że czujemy się częścią zarówno miejsca, jak i wszystkiego, co żyje wokół nas. Świadomość łączności z naturą, połączona z jak najczęstszą obserwacją w środowisku naturalnym pozwalają zrozumieć, jak działa życie, abyśmy mogli lepiej naśladować w naszych projektach strategie biologiczne istniejące w przyrodzie.
Sit spot - obserwacja leży u podstaw permakultury i biomimikry
Zarówno w biomimikrze, jak i w permakulturze, kluczowe znaczenie ma koncepcja całkowitej energii zawartej w każdej rzeczy, którą człowiek wytwarza lub czyni, zwanej emergią (skrót od embodied energy). Jest to energia jakiej użyto do wytworzenia jakiegoś produktu lub usługi, także do wykonania jakiejś pracy, pośrednio i bezpośrednio. Narzędzia ręczne obciąża mniejszy koszt energii niż spalinowe na przykład. I chodzi tu nie tylko o zużycie paliw kopalnych, ale również o zasoby potrzebne do tego, aby narzędzie wytworzyć. Ilość zasobów niezbędnych do wytworzenia kosiarki jest nieporównywalnie większa do tych potrzebnych do wytworzenia kosy. Co więcej, często człowiek może dotrzeć niczego nie niszcząc po drodze tam, gdzie nie dotrze „bezkarnie” maszyna, zużywając po drodze zdecydowanie mniej energii, w postaci na przykład obfitego śniadania, a nie pełnego paliwa baku.
W dzisiejszych czasach wielu ludzi żyje w wielkich miastach, w całkowitym oderwaniu od natury. Gdy okoliczności życiowe sprawiają, że muszą się z naturą zetknąć, zabierają do niej wszystko, co pozwala im dalej żyć niemal tak jak w mieście, nie dostrzegając, że to, co ze sobą niosą, można znaleźć w naturze. Woda, pokarm, dach nad głową, ubranie, to wszystko już jest i czeka, aby z tego skorzystać. Co więcej, można to zrobić bez szkody dla środowiska, jaką czyni często pozyskiwanie zasobów po to, aby dało się żyć w mieście.
Aby jednakże być w stanie skorzystać z bogactwa natury do zaspokojenia naszych potrzeb, należy sobie zadać podstawowe pytanie – jak robi to natura? Jakim sposobem realizuje określone zadanie? To podstawowe pytanie to właśnie istota biomimikry.
Jak natura nawozi? A jak ściółkuje?
Choć Ziemię zamieszkuje bardzo wiele organizmów żywych, to wiele z nich, pomimo ich wielkiej bioróżnorodności, dzieli między sobą te same instrukcje jak być ziemską istotą. Co więcej, rozwiązania te były doskonalone przez miliardy lat i nieskończoną liczbę istnień, wielki więc tupet ma człowiek, myśląc, że wymyślił coś nowego, czego do tej pory nie wypracowała natura. Badacze zajmujący się biomimikrą oceniają, że do tej pory człowiek poznał nie więcej niż 10% rozwiązań przyrody, które możemy skopiować i zastosować w tworzeniu i doskonaleniu ludzkich tworów, na przykład takich jak maszyny, budowle czy uprawy.
Jakiś czas temu powstała baza danych, w której gromadzi się informacje na temat tysięcy różnych „trików” stosowanych przez rośliny i zwierzęta. Zawartość bazy określana jest mianem „patentów biologicznych”. Każdy projektant, czy uczony, może uzyskać patent. Szczytem ludzkiej arogancji jest to, że prawo do niego ma firma, która ten patent odkryła i go zgłosiła. Dla mnie brzmi to jak piractwo na szkodę Natury.
Gdy powstawała permakultura, istniała zarówno architektura krajobrazu, jak i bionika, niektórzy więc uważali, że Mollison, tworząc permakulturę skomponował danie z tych dwóch składników, polewając je australijskim sosem. W tamtych czasach jednakże, biomimikra ograniczała się do tego, aby wykorzystać zdobycze natury w ludzkich konstrukcjach, nie troszcząc się zbytnio o kontekst etyczny. Dopiero w roku 1997, w swojej książce “Biomimicry: Innovation Inspired by Nature” Janine Benyus sformułowała dziewięć zasad, które, jak się za chwilę przekonamy, mają bardzo wiele wspólnego z permakulturą.
Warto przeczytać!
Pierwsza zasada mówi nam o tym, że „Naturę napędza energia Słońca”, a skoro tak, to dlaczego sięgamy po inne paliwa? W pierwszej kolejności powinniśmy przyjrzeć się, jak korzystają z tej energii rośliny i zwierzęta, a następnie naśladować je. Dzięki temu z jednej strony źródło naszej energii będzie nieskończone patrząc z perspektywy krótkiego ludzkiego żywota, z drugiej wyeliminujemy emisję CO2, kosztowną dosłownie i w przenośni.
Druga zasada mówi, że „Natura zużywa tylko tyle energii, ile potrzebuje”. Niedźwiedź gromadzi tyle sadła, ile mu potrzeba na zimę, a nie gromadzi w gawrze zapasów których nie jest w stanie przejeść. Wiewiórka ukrywa orzechy, aby przerwać zimę, a to czego nie zużyje, staje się pokarmem innych. Kot jest aktywny tylko tak długo, jak potrzeba, aby przetrwać, a poza tym śpi 16 godzin na dobę. Nietoperz obniża zimą swoją temperaturę i spowalnia funkcje życiowe, aby nie marnować energii. Człowiek z kolei nie dba o energię, gdyż podejmuje swoje decyzje w oparciu o zysk i pieniądz. Jeżeli coś jest tańsze na drugim końcu świata, sprowadzi to stamtąd, nie bacząc na emergię, o której mówiliśmy wcześniej. Możemy znacząco ograniczyć nasze zużycie energii biorąc przykład z natury, z jednej strony stosując rozwiązania takie jak aerodynamiczny kształt zimorodka używany w projektach ultraszybkich pociągów, z drugiej zmieniając nasze priorytety w zakresie ekonomii i relacji międzyludzkich.
Dzięki naśladowaniu zimorodka, japońskie pociągi nie hałasują
Zasada trzecia jest arcypermakulturowa – mówi ona, że „Natura dopasowuje formę do funkcji”. Gdyby nadać pingwinowi kształty pawia, nie byłby on w stanie nurkować w lodowatym oceanie. Jego wrzecionowaty kształt pozwala mu unikać turbulencji, które pojawiają się dopiero za nim, dzięki czemu jest doskonałym podwodnym łowcą. Nasiona poszczególnych gatunków roślin mają formy najlepiej przystosowane do skutecznego rozsiewania się, w zależności od tego, czy czynnikiem je przenoszącym jest wiatr, woda czy zwierzęta. I my również powinniśmy dopasowywać formę do funkcji wszędzie tam, gdzie leży nam na sercu oszczędność energii i zasobów, co jest wspólne dla biomimikry i projektowania permakulturowego.
Czwarta zasada jest dosyć oczywista – „Natura ponownie używa wszystkiego”. Jest to po prostu totalny recycling, ale o wiele bardziej zaawansowany, niż ludzki. W permakulturze mówimy, że to, co dla jednego odpadem, staje się dla drugiego zasobem. To podstawa projektowania permakulturowego i poszukiwanie wzajemnych zależności między elementami projektu na tym dokładnie się zasadza. Gdy projektujemy permakulturowe siedlisko, musimy pamiętać, że powinni w nim być producenci, konsumenci i reducenci, czyli ci, którzy fotosyntetyzują, ci, którzy zjadają, i ci, którzy ponownie wprowadzają odpady do obiegu materii i energii. Człowiek oderwał się od tej zasady poprzez wytwarzanie materiałów, które raz użyte, nie powracają do obiegu przez setki, a nawet tysiące lat, co jest wielkim marnotrawstwem, a dodatkowo niejednokrotnie po prostu nas samych truje. Zarówno permakultura, jak i biomimikra zadają sobie pytanie – jak natura radzi sobie z danym odpadem? Co może uznać ten odpad za cenny zasób i przerobić go w coś przydatnego lub choćby bezpiecznego?
Zasada piąta mówi, że „Natura nagradza współpracę”. Janine Benyus twierdzi, że konkurencja w naturze występuje tylko tam, gdzie jest to niemożliwe do uniknięcia. Nie zgadzam się z tą tezą, myślę, że jest to wyidealizowany obraz natury. W naturze obserwujemy szereg modeli zależności pomiędzy organizmami żywymi – od tak „brutalnych” jak drapieżnictwo i pasożytnictwo, po tak „słodkie” jak mutualizm i symbioza. To, jaka forma akurat w danym przypadku występuje, jest efektem miliardów lat ewolucji. Konkurencja dodatkowo jest narzędziem selekcji naturalnej, dającej w efekcie przeżycie najlepiej przystosowanych. Rację natomiast ma Janine Benyus twierdząc, że wszędzie tam, gdzie występuje konkurencja, występują również straty energii, nieobecne tam, gdzie jest współpraca. Jeżeli stado mew startuje do skrawka bułki, to zyskuje tylko ta jedna, której się uda bułkę porwać, a reszta wysilała się na darmo. Gdy tuzin mrówek współpracuje ze sobą, aby napić się z jednej kropli wody tak, aby nie stoczyła się ona z liścia, to korzystają na tym wszystkie. Musimy sobie zdawać sprawę, czego uczymy się zresztą na kursie permakultury, że relacje między organizmami żywymi mogą być pozytywne, neutralne lub negatywne, jedno lub obustronnie. Daje to nam aż dziewięć możliwych kombinacji, a to tylko w przypadku dwóch elementów, a co gdy jest ich więcej? Takie skomplikowane puzzle musimy układać projektując permakulturowo, dążąc do tego, aby jak najwięcej elementów wpływało na siebie pozytywnie.
Z tą współpracą w naturze to bywa różnie ...
Szósta zasada uczy nas, że „Życie opiera się na różnorodności”. Jak my dobrze o tym wiemy! Gdy uprawiamy jedną odmianę czy gatunek roślin, nasze marzenia o plonie może zniweczyć krótkie gradobicie lub jeden przymrozek. Gdy dywersyfikujemy uprawy, to tak, jakbyśmy wykupili polisę ubezpieczeniową na wypadek rozmaitych żywiołowych klęsk. Biomimikra podpatruje przyrodę w tym zakresie i na przykład dubluje systemy kontrolne w ludzkich maszynach, permakultura doradza sadzić rośliny odpowiednie dla stref klimatycznych zarówno cieplejszych, jak i chłodniejszych, na wypadek nieprzewidywalnych anomalii pogody i zmian klimatu.
Zasada siódma poucza, że „Natura bazuje na lokalnych ekspertach”. Przyznajmy, że drzewo nie zamawia sobie transportów ściółki czy zrębek, aby się wyściółkować, załatwia to w zakresie własnym i najbliższych sąsiadów. Ryby nie doprowadzają sobie wody akweduktem z gór, a raczej albo przystosowują się do warunków, albo zastępują je inne, do warunków przystosowane. Nasiona poprawnie zbierane we własnym ogrodzie i rasy lokalne sprawdzają się zwykle lepiej niż sprowadzone z daleka i egzotyczne. Ktoś powie, że ptaki latają na wielkie dystanse, no ale czy zabierają ze sobą w podróż jedzenie? Wszystko w przyrodzie korzysta z lokalnych zasobów i dostosowuje się do lokalnych warunków – klimatu, gleb i dostępności słońca i wody.
Odmiany lokalne fasoli biją na głowę odmiany komercyjne
Wedle ósmej zasady, „Natura dąży do równowagi”. Najlepiej opisuje to tak zwane równanie Lotki-Volterry, które stanowi model układów dynamicznych występujących w ekosystemach. Wiem, brzmi to okropnie, ale ta formuła opisuje po prostu zachowania populacji ofiar i drapieżników w środowisku naturalnym. Gdy przybywa ofiar, rośnie populacja drapieżników, która redukuje liczbę ofiar, co z kolei sprawia, że drapieżników ubywa. Znamy to doskonale z realiów permakulturowych, gdzie zaleca się nie tępić szkodników, gdyż to uniemożliwia wytworzenie się populacji ich naturalnych wrogów. Pożary lasów na niektórych obszarach stanowią naturalny mechanizm odnowy i regeneracji, a gdy człowiek za wszelką cenę im zapobiega, materiał łatwopalny akumuluje się i prędzej czy później zamiast odnowy mamy kataklizm. Biomimikra podkreśla, że każdy ekosystem ma swój punkt zwrotny, w którym pojemność siedlisk zostaje przekroczona, co generuje zmianę w obrębie siedliska. Mówiąc po ludzku, gdy liczba saren w danym lesie jest tak wielka, że nie są w stanie się tam wyżywić, masowo wychodzą na oziminy. Co ważne, ryzyko jest tym większe, im większa jest monokultura, czyli mniejsza bioróżnorodność.
Ostatnia, dziewiąta zasada biomimikry to „Natura zna moc ograniczeń”. Podobnie jak w permakulturze, wiemy, że niedobrym pomysłem jest nieograniczony wzrost gospodarczy na planecie o ograniczonych zasobach. Wszystko co żyje, ma ograniczenia – a to wymaga określonej przestrzeni (rozstawy na grządkach) , a to klimatu (nie znosi przymrozków), a to w końcu żyje tylko tyle, i nie dłużej (samokończące odmiany pomidora). W poszczególnych stadiach sukcesji ekologicznej zupełnie inne rośliny czują się jak u siebie w domu i paranoidalna walka z chwastami i roślinami uznawanymi za inwazyjne świadczy jedynie o tym, że nie rozumiemy procesów, jakie toczą się przed naszymi oczami. W świecie zwierząt, musimy zrozumieć, jaką strategie one obrały – mamy bowiem dwie główne. Pierwsza polega na tym, że mnożą się jak nomen omen króliki, w sprzyjających warunkach do czasu, aż warunki się pogorszą. Jeśli jednak nie ulegają pogorszeniu, mnożą się dalej, aż do osiągnięcia pojemności siedliska, wtedy często migrują. Zwierzęta hołdujące tej strategii są idealne w tych projektach permakulturowych, gdzie warunki są trudne i zmienne. Z drugiej strony jednak, tu przynależy też większość szkodników. Druga strategia jest długoterminowa, zwierzęta są większe, żyją dłużej i wydają mniej potomstwa. Są zwykle mniej skłonne do wędrówek i rzadko kiedy namnażają się na tyle licznie, aby siedlisko nie było ich w stanie wykarmić. Preferują zdecydowanie bardziej komfortowe warunki i w takich właśnie miejscach umieszczamy je w permakulturowych projektach.
Chwasty pełnią rolę naprawczą w stosunku do gleby
Zasadniczo pod wszystkimi tymi zasadami biomimikry projektant permakulturowy może się podpisać. Co więc różni ją od permakultury?
Biomimikra niemal zawsze przygląda się temu, jak dany organizm funkcjonuje w swoim środowisku i czy robi coś, co moglibyśmy skopiować i użyć w ludzkich kreacjach. Permakultura zajmuje się wzajemnymi zależnościami między organizmami, w ich naturalnym środowisku. Możemy więc wykorzystać biomimikrę do tego, aby lepiej zrozumieć i uporządkować wzajemne relacje poszczególnych elementów żywych w naszym projekcie. Użyjemy biomimikry, aby zoptymalizować powiązania pomiędzy elementami projektu, a nie pojedyncze elementy.
Biomimikra w permakulturze to również umieszczanie brakujących elementów tam, gdzie by się znajdowały, gdyby dany obszar projektowała natura. Taki sposób postrzegania projektowanej działki to jedna z najcenniejszych umiejętności projektanta. Elementy takie są jak brakujące tryby maszyny, a ich dodanie sprawia, że całość zaczyna działać lub działa sprawniej niż do tej pory. Klasycznym przykładem może być budowa stawu tam, gdzie powstałby on, gdyby w okolicy mieszkały bobry i miały szanse zbudować tamę. Dodanie takich elementów przyspiesza niezwykle proces odtwarzania naturalnych ekosystemów, pomaga zatrzymywać wodę, budować glebę, zwiększać bioróżnorodność i uzyskiwać lepsze plony.
Czy to zbudował bóbr, czy człowiek?
Podobnie i w projektowaniu permakulturowym możemy odnieść wielkie korzyści z biomimikry, powracając do jej podstawowego pytania – jak robi to natura? Czy żywi swoje dzieci jednorodnymi uprawami jednorocznymi w pozbawionych gleby sztucznych tworach, czy raczej opiera się na wieloletnich, bioróżnorodnych ekosystemach, nie tylko żywiących, ale i budujących glebę? Czy podtrzymuje przy życiu ściągając to, co niezbędne z najdalszych krańców planety, czy raczej zaspokaja wszelkie potrzeby na miejscu, w najbliższej możliwej okolicy? Czy zasiedla teren po horyzont jedną krótkowieczną rośliną, czy raczej nawarstwia piętra roślinności od runa, przez podszyt i pnącza po korony drzew? Czy przyroda działa w 2D, czy w 3D, a może nawet w 4D, uwzględniając czas jako ten czwarty wymiar?
Skoro już tyle wiemy o biomimikrze, poznajmy choć kilka praktycznych jej zastosowań. Niektóre stosują niemal wszyscy ludzie na naszej planecie – ot, choćby popularne zapięcia „rzepy”, do których powstania inspiracją było co? „Rzepy” oczywiście, czyli owocostany łopianu, mające zdolność przyczepiania się do naszych ubrań czy sierści zwierząt.
Niemal każdy wie, że skrzydła samolotów powstały z udziałem ptasich inspiracji, ale niewielu zdaje sobie sprawę, że śmigła turbin wiatrowych, a szczególnie ich krawędzie ulepszono nadając im kształt płetw piersiowych waleni. Guzki na płetwach sprawiają, że waleniowi o 30% łatwiej płynąć, a dodatkowo płynie on szybciej o 8% niż gdyby tych guzków nie miał. Dzięki kopii takich guzków śmigła wiatraków obracać się mogą przy mniejszym wietrze i ulegają mniejszym turbulencjom. Wkrótce zapewne podobne guzki znajdziemy na śmigłach wentylatorów, turbinach czy skrzydłach samolotów.
Wyrostki na płetwach waleni redukują turbulencje
Skoro już jesteśmy przy wietrze, to obserwacja ptasich stad pokazała, że wiatraki będą generować więcej energii gdy ustawi się w grupach tak, jak ptaki lecą w kluczu, lub jak ryby pływają w ławicach. Ruch skrzydeł pierwszego w kluczu ptaka, czy pierwszej w ławicy ryby, pomaga lecieć lub płynąć pozostałym, a ruch pierwszego w grupie wiatraka pomaga ruszyć tym z tyłu, dzięki czemu wszystkie wiatraki pracują efektywniej. Jeśli się temu bliżej przyjrzymy, być może wyciągniemy wnioski przydatne w permakulturze, na przykład przy projektowaniu wiatrochronów?
Biomimikra ma spore osiągnięcia w naśladowaniu sposobu, w jaki natura zapobiega utracie ciepła. Od kurtek puchowych, imitujących naturalną okrywę ptaków, po specjalistyczne skafandry nurkowe, oparte na modelu sierści bobra, gdzie wcale nie futro, a uwięzione w nim powietrze odgrywa rolę najważniejszej izolacji. Manipulując jednak gęstością i długością futra można regulować ilość uwięzionego powietrza, a tym samym przygotowywać kombinezony najlepiej przystosowane do użytkowania w określonych warunkach termicznych – od tropikalnych, po polarne. Ciekawe, czy podobną koncepcję można by zastosować w permakulturowym budownictwie naturalnym lub przy ocieplaniu inspektu?
Niesamowite wzorce pokazuje nam natura jeżeli chodzi o pokrycie powierzchni, i dotyczy to zarówno roślin, jak i zwierząt. Dlaczego na niektórych powierzchniach krople wody nie chcą się w ogóle utrzymać? Odpowiedź znaleziono obserwując kwiat lotosu. Mikronierówności jego powierzchni sprawiają, że nie tylko woda, ale i kurz i brud nie trzymają się rośliny i są zmywane przy każdym deszczu. Kopię tego rozwiązania stosuje się już w farbach, które zasychając tworzą powierzchnię pokrytą takimi nierównościami, jakie posiada lotos. Co więcej, badaczom biomimikry udało się podpatrzyć takie powierzchnie, których nie trzymają się bakterie. Wykonane na wzór skóry rekina chropowate pokrycia znajdują zastosowanie w pomieszczeniach służby zdrowia, zakładach przetwarzających żywność i innych miejscach, gdzie obecność bakterii jest niepożądana. Dzięki ich zastosowaniu można znacząco ograniczyć zużycie środków dezynfekcyjnych.
Czasami inspiracje z natury dostosowuje się do ludzkiej skali. Tak stało się w przypadku budynków biurowych budowanych na obraz i podobieństwo kopców termitów. W kopcach panuje niemal stała temperatura, bez wymuszanej klimatyzacji. Dzieje się tak dzięki systemowi kanałów czy też raczej kominów, zasysających chłodne powietrze nocą, aby neutralizować ciepło dnia. Biurowce budowane wedle tego wzorca zużywają o 90% mniej energii na ogrzewanie i chłodzenie niż budynki tradycyjne.
Zdarza się w biomimikrze tak, że coś podpatrzyliśmy, ale nie wiemy jeszcze do końca, jak to zastosować. Gdy popatrzysz na pawie pióra, zobaczysz że mienią się one mnóstwem barw. Tymczasem tak naprawdę, w piórze pawia jest tylko jeden barwnik – brązowy. Wszystkie kolory powstają w wyniku załamania światła na nierównościach, tak jak w pryzmacie. Czy nie byłoby fajnie kształtować tak powierzchnię samochodowych karoserii? Odpadłoby malowanie …
Jest tu wyłącznie pigment brązowy, reszta kolorów to rozszczepienie światła
W naturze podpatrzyliśmy też, jak na pokrywach skrzydeł pustynnych chrząszczy skrapla się nocą woda i wzorując się na tym skonstruowaliśmy samonapełniającą się butelkę, skraplającą wilgoć z powietrza. Drobny problem jednakże jest taki, że chrząszcz robi to nadal wielokrotnie lepiej niż dzieło ludzkich rąk. Poprawa wydajności urządzeń pozyskujących wodę z powietrza staje się bardzo istotna, gdyż już w ponad 20 krajach konstrukcje typu Warka Tower, gdzie mgła skrapla się nocą na specjalnych sieciach są ważnym źródłem wody dla lokalnych społeczności.
Koralowce budują swoje szkielety głównie z węglanu wapnia, a węgiel czerpią z niesławnego CO2. Gdyby udało się nam imitować ten proces, to przy użyciu jedynie morskiej wody moglibyśmy sekwestrować tyle dwutlenku węgla, ile dusza zapragnie.
No dobrze, czy są jakieś przykłady biomimikry, które można by zastosować na przykład w przydomowym ogrodzie? O tak, jak najbardziej. Jedna z nich, która mnie zadziwiła to taka, że gąsienice żerujące na pomidorach i liściach innych warzyw przerywają lub ograniczają żerowanie gdy usłyszą w pobliżu brzęczenie os. Można więc spróbować odtwarzać taki dźwięk w celu ochrony plonów.
Gąsienica nieruchomieje, gdy w pobliżu lata osa
Niemal każdy z nas zresztą wie o mikoryzie, czyli współpracy grzybni z korzeniami roślin. Spece od biomimikry zadali sobie pytanie – jakim cudem pewne trawy rosną w pobliżu gorących źródeł w Yellowstone, w miejscu gdzie brak czystej wody i składników odżywczych. Okazało się, że rosną dzięki grzybni, która dostarcza im tych dóbr. Naukowcy zaszczepili więc tą grzybnią nasiona ryżu i dzięki temu uzyskali plon większy niż zwykle, przy pięciokrotnie mniejszym zużyciu wody.
Popularna w ogrodach i w kuchni lebiodka, zwana również potocznie oregano, wydziela olejki eteryczne mające właściwości silnie grzybobójcze. Warto więc spróbować sadzić lebiodkę pomiędzy roślinami szczególnie wrażliwymi na choroby grzybicze, lub używać oprysków z dodatkiem olejku eterycznego z lebiodki.
Doskonale wiemy, że nicienie są najliczniejszą grupą zwierząt na świecie. Są wśród nich takie, które chronią nasze uprawy, ale są i takie, które je uszkadzają i przenoszą na nie choroby wirusowe. Biomimikra pozwoliła ustalić, że można „podrobić” jeden z feromonów, który skłania pożyteczne drapieżne nicienie do bardziej intensywnego żerowania, a osłabia aktywność nicieni szkodliwych. Inspirowany wzorcami przyrody preparat o nazwie Pheronym podaje się wraz z pożytecznymi nicieniami do gleby, uzyskując dzięki temu zdrowsze rośliny i większe plony.
Jedna z najbardziej „odjazdowych” zdobyczy biomimikry to w mojej opinii wyznaczanie dróg, szlaków komunikacyjnych, torowisk, linii metra przy użyciu śluzowców. Choć wątpię, aby ktoś z nas użył tej metody do wyznaczenia dróg i ścieżek na swojej działce, to nie jest to niemożliwe. Zwykle jednak używa się ich do większych przedsięwzięć, takich na przykład jak zaprojektowanie optymalnego przebiegu linii tokijskiego metra. Przykładem tym chciałbym zakończyć ten artykuł, bo jest to przykład spektakularny.
Śluzowiec przy pracy
Wyobraźmy sobie, że chcemy połączyć linią metra kilkanaście dzielnic wielkiej metropolii. W każdej dzielnicy mieszka inna liczba ludności, która przemieszcza się w różnych kierunkach. Chcemy wyznaczyć trasy tak, aby zarówno ich liczba, jak i długość była jak najmniejsza, ale jednocześnie tak, aby komunikacja pomiędzy dzielnicami odbywała się płynnie.
Physarum polycephalum – bezkomórkowy śluzowiec jest mistrzem w rozwiązywaniu tak zwanego problemu najkrótszej ścieżki. Umieszczony w laboratorium na płytce z dwoma skupiskami płatków owsianych, kolonizuje wyłącznie najkrótszą trasę pomiędzy tymi dwoma źródłami pokarmu. Jednakże, gdy na płytce umieścimy wiele źródeł pokarmu i co więcej, ilość płatków w każdym miejscu będzie proporcjonalna do na przykład liczby mieszkańców w danej dzielnicy, jakiej dana porcja pokarmu odpowiada, śluzowiec stworzy optymalną sieć tras łączących te źródła pokarmu, w sposób nie tylko najbardziej efektywny, ale też i zabezpieczający na wypadek przerwania którejś z tras. Jak do tej pory sprawdzono to na przykładzie Tokio i pobliskich 36 miast, sieci kolejowej Wysp Brytyjskich oraz szlaków komunikacyjnych Hiszpanii i Portugalii. Śluzowiec tworzy połączenia do złudzenia przypominające najlepsze rozwiązania, jakie stworzył człowiek, i podczas gdy sieć kolejowa powstawała drogą prób i błędów pewnie przez około sto lat (połączenia otwierano i zamykano), śluzowiec wyznacza optymalne trasy w około półtorej doby.
Sieć połączeń w tokijskiej metropolii stworzona przez śluzowca w nieco ponad dobę.
Pamiętajmy, że biomimikra może być stosowana na trzy główne sposoby – kopiować może kształt pełniący jakąś funkcję w przyrodzie (forma plastra miodu użyta dla wzmacniania konstrukcji), naśladować może naturalny proces (zachowania społeczne mrówek przyjęte za model sieci autonomicznych aut) czy wreszcie naśladować całe ekosystemy (gospodarka o zamkniętym obiegu). Dalekosiężnym celem biomimikry jest uczynienie ludzkich produktów, systemów, a nawet miast funkcjonalnie niemożliwymi do odróżnienia od świata przyrody i działającymi wedle takich prawideł, jakie życie na Ziemi wypracowało w trakcie prawie czterech miliardów lat pracy swojego „działu badań i rozwoju” o zasięgu totalnym i globalnym.
Jaki „morał” płynie z tego artykułu? Dla mnie taki, że biomimikra to doskonałe narzędzie w arsenale permakulturowego projektanta. Poprzez zadawanie sobie pytania „jak ten problem rozwiązuje natura” możemy znaleźć rozwiązania, na które inaczej byśmy nie wpadli. Możemy ograniczyć zużycie „ludzkich” zasobów i realizować nasze cele przy użyciu zasobów naturalnych nieszkodliwych dla środowiska. Możemy uzyskać efektywność większą niż ta, jaką uzyskuje człowiek posługując się własnymi wynalazkami i wygrać w grze, w której punkty przyznaje się za jak najmniejszą emergię. Uwzględniając biomimikrę w naszych projektach możemy tworzyć bardziej przyjazne dla środowiska i bardziej zrównoważone systemy na wzór tych, jakie wszędzie dookoła pokazuje nam natura.
Artykuł powstał dzięki wsparciu udzielonemu za pośrednictwem witryny https://patronite.pl/Permisie
Patroni Artykułu:
Mariusz
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Patron Anonimowy
Dziękuję!
Wojciech Górny Permisie.pl
Trwa ładowanie...