Construire des villes résilientes: solutions pour l’évolution humaine et l’adaptation climatique

Vers 250 av. J.-C., la Mésoamérique était en proie à d’importants changements climatiques. Un changement inattendu des régimes de précipitations a provoqué de graves sécheresses qui menaçaient la société maya. 

Pourtant, la population a rapidement imaginé une réponse efficace. Elle s'est adaptée et a mis au point des techniques avancées de gestion de l'agriculture, de l’eau et des forêts, y compris la culture en champs surélevés et des systèmes d’irrigation sophistiqués. Pour de plus en plus de scientifiques, la réussite des Mayas nous montre comment nous pourrions résoudre nos propres problèmes environnementaux. 

Selon le professeur Colin Shaw, anthropologue spécialiste de l'évolution à l’université de Zurich, le changement climatique qui a lieu aujourd’hui constitue l'épreuve la plus difficile à laquelle l’humanité doit faire face depuis sa naissance: elle va devoir réinventer la société pour résister à des hausses de température supérieures à 1,5 °C et à des vagues de chaleur, des inondations et des sécheresses plus fréquentes. 

Selon lui, l'histoire de notre évolution peut également nous donner des informations précieuses, qui nous aideront à construire des environnements plus résilients et adaptatifs.

« Chez l’humain, l’adaptation revêt de multiples formes », explique-t-il. « Il faudrait sans doute envisager comment les villes pourraient elles aussi s’adapter de cette manière. »

Le professeur Shaw s’est exprimé en marge du Klosters Forum, une conférence annuelle réunissant des architectes, des ingénieurs, des universitaires et des investisseurs, qui débattent sur les défis que la société va devoir surmonter pour s’adapter aux événements météorologiques difficiles. Lors de ces trois jours de rencontres, les participants ont discuté de la manière dont les technologies d’adaptation et de résilience transforment non seulement les environnements urbains, mais offrent également de solides opportunités d’investissement.

Au niveau le plus élémentaire (cadre gris clair de la figure 1), l'être humain gère la pression environnementale à l'aide de réponses comportementales et physiologiques. Lorsqu’il fait froid, nous cherchons un refuge ou nous portons des vêtements chauds. Notre corps réagit également en transpirant pour se rafraîchir en été.

Au niveau suivant de la hiérarchie de l’adaptation (encadré gris foncé), les individus peuvent présenter ce que Shaw appelle une «plasticité des phénotypes». Il s’agit de changements à long terme dans notre physiologie ou notre comportement. Ils peuvent, par exemple, inclure l'amélioration de notre forme physique par des exercices réguliers.

L’héritage épigénétique fait référence quant à lui à l’adaptation humaine intergénérationnelle. Lorsque nos parents ont surmonté des difficultés pendant leur enfance – tels que la malnutrition ou l’obésité – cette résilience peut avoir des effets positifs sur notre propre biologie, ce qui renforce notre propre résilience.

Le dernier niveau de l’adaptation humaine se présente sous la forme d’une sélection naturelle, ou de gènes favorisés car ils améliorent la survie dans de nouvelles conditions environnementales.

Pendant des siècles, cette capacité d’adaptation à plusieurs niveaux a permis de préserver la stabilité interne des sociétés, ou l’homéostasie, malgré les fluctuations des pressions extérieures. Par exemple, les personnes qui vivent en haute altitude, comme les Sherpas dans l’Himalaya, ont développé des caractéristiques génétiques uniques qui permettent à leur corps d’utiliser l’oxygène plus efficacement. Ils peuvent ainsi maintenir leur niveau d’énergie musculaire en montagne et améliorer considérablement leurs performances en alpinismehttps://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1700527114.

En dépit de toutes ces réussites apparentes, le professeur Shaw appelle à la prudence. L’industrialisation rapide qui s’est produite au cours des dernières décennies a engendré de profondes «discordances environnementales»: le monde moderne s’écarte fortement des environnements physiques auxquels nos corps se sont principalement adaptés. Selon lui, les nouveaux facteurs de stress – l’excès de chaleur, les microplastiques ou la pollution sonore et atmosphérique – peuvent compromettre la santé et la résilience et, au bout du compte, la possibilité d'évolution, c'est-à-dire la capacité à survivre et à se reproduire. 

Pour autant, les innovations culturelles, telles que les nouvelles formes de conception des bâtiments, ont joué un rôle considérable dans la capacité de l’être humain à atténuer les effets néfastes du changement environnemental. Dans ce contexte, combiner l’innovation technologique avec les enseignements de l’évolution pourrait offrir une voie prometteuse pour l’avenir.

«La discordance environnementale diminue la résilience», explique Shaw. «Par exemple, le stress chronique vous stoppe. Pour le bâti, nous devons concevoir des systèmes qui améliorent les fonctions biologiques humaines – immunitaires, cognitives et physiques, par exemple – et réduisent le stress chronique.»

Cette approche donne lieu à différentes applications pratiques. Ainsi, l’intégration de conceptions fondées sur des microclimats, y compris des solutions fondées sur la nature telles que les canopées d’arbres et les toits végétalisés, peut réduire le stress thermique en zone urbaine. Les installations de traitement et de recyclage de l’eau ou les technologies de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC) écoénergétiques peuvent également y contribuer.

La clé consiste à cumuler plusieurs solutions pour construire des défenses multicouches contre les retombées climatiques défavorables.

«Plus vous êtes complexe, plus vous êtes résilient. « Vous disposez de davantage d’outils pour vous défendre et vous reconstruire », affirme Shaw.

En utilisant notre évolution passée comme modèle, nous pouvons construire des villes et des infrastructures avec une flexibilité et une diversité suffisamment grandes pour faire face aux mutations de notre planète.