Transport et bio-utilisation : partie 1
Suite de l’intégralité des textes rédigés pour l’événement “Ville biomimétique, Ville de demain”. Nous avons fait le choix de présenter sur les panneaux de l’exposition qu’un condensé des textes originaux. 8 Univers ont été abordés (voir ici). Voici la première partie du texte intégral concernant l’univers : Transport.
Après 3.85 milliards d’années d’évolution, le vivant a su créer des systèmes biologiques parfaitement optimisés et résilients.
Bio-évaluation des réseaux routiers
De nombreux ingénieurs talentueux et dévoués ont passé d’innombrables heures à concevoir les réseaux auto-routiers à travers le monde. Ceux-ci sont très efficaces, mais les ingénieurs auraient gagné beaucoup temps en s’inspirant d’une simple moisissure jaune !
Sur une carte, en présence de flocons d’avoine disposés suivant la configuration des villes principales, les moisissures construisent un réseau de veines, reliant les flocons, qui est étonnamment semblable au réseau routier du pays. Cette méthode a permis de reproduire les réseaux auto-routiers de Belgique, du Danemark, de Chine, d’Espagne etc. Un modèle mathématique a été établi, basé sur les règles simples de comportement de la moisissure visqueuse, qui pourrait permettre de concevoir des réseaux plus adaptables et plus efficaces. En effet, un tel système malléable peut être utile pour la création de réseaux qui nécessitent des changements au fil du temps dus à des évolutions de la répartition des populations à l’échelle nationale. Il permet de modéliser les relations entre l’étalement urbain et l’agrandissement des réseaux de transport à l’échelle de la ville. En raison de sa simplicité, cette méthode offre un outil utile pour les gestionnaires des territoires et les décideurs qui veulent évaluer l’impact de leurs décisions et élaborer leurs scenarii futurs.
En Europe, le réseau routier moderne est issu des chemins préhistoriques établis par les premiers hommes, chasseurs-cueilleurs, qui cherchaient les voies les plus directes et les plus pratiques pour aller d’une région à l’autre. Ces chemins suivaient le plus souvent les voies tracées par les animaux. Plus tard les romains pavèrent ces voies. Depuis, les contingences migratoires, politiques, techniques et commerciales ont fait évoluer les réseaux. En retraçant l’histoire des axes routiers on remonte donc jusqu’aux chemins balisés par des organismes vivants. Ce n’est donc pas surprenant de se tourner à nouveau vers des organismes biologiques pour analyser nos réseaux routiers actuels.
Propagation des moisissures jaunes sur différentes cartes
C’est donc ici qu’entrent en jeux les amibes collectives (les Myxomycètes) appelées physarum polycephalum ou moisissures jaunes. La principale phase végétative de physarum polycephalum est le plasmode. Ce plasmode est constitué de réseaux de veines protoplasmiques et de nombreux noyaux (d’où le nom de polycephalum). Le plasmode cherche sa nourriture en se propageant vers les sources abondantes puis entourent celles-ci avant de secréter une enzyme qui digèrent la nourriture. Quand plusieurs sources de nourriture sont éparpillées, le plasmode forme un réseau veineux qui connecte entre elles les différentes sources. Le réseau de veines protoplasmiques se développe pour un transport optimisé et résilient des substances nutritives et métaboliques comme le réseau autoroutier est conçu pour le transport efficace des véhicules et des marchandises. En s’inspirant de la manière dont procède la moisissure, les biologistes ont donc créés un modèle mathématique. Comme la moisissure, le modèle crée d’abord un réseau à mailles fines qui explore tout le territoire, puis l’affine progressivement afin que les connections supportant le transport des nutriments deviennent plus robustes et que les connections redondantes soient supprimées.
Les moisissures jaunes sont donc capable de trouver le plus court chemin d’un point à un autre. Pour preuve, elles ont été placé devant l’entrée d’un labyrinthe où a été placé de la nourriture en sortie. Résultat, ce simple organisme a atteint la nourriture et a donc résolut le labyrinthe.
Le projet de réseau de distribution d’électricité « intelligent », Smart Grid, qui utilise des technologies informatiques de manière à optimiser la production, la distribution et la consommation pourrait bénéficier des modèles mathématiques inspirés des moisissures jaunes.
Ce nouveau modèle peut également aider les chercheurs à répondre à des questions de médecine, tels que la façon dont les vaisseaux sanguins se développent pour soutenir les tumeurs et trouver des pistes pour s’y opposer.
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Les recherches sur la moisissure jaune ont été effectuées par le professeur Andrew Adamasky de l’université de Bristol. Il travaille actuellement sur le projet : Physarum Chip, faire croitre un ordinateur grâce aux moisissures jaunes. http://uncomp.uwe.ac.uk
Si l’on veut explorer d’avantage le monde fascinant des moisissures jaunes et comment ces petites créatures peuvent nous rendre des services, je recommande le livre d’Adrew Adamasky : Physarum Machines.
L’univers Transport présenté à Vélizy-Villacoublay:
