Veronika Valk-Siska: biodigitaalsete muutuste lainetel

Elussüsteemidele omase ainevahetuse põhimõtete kasutamine arhitektuuris ja linnaehituses sillutab teed linna ja looduse paremale koostoimele.

Tervishoiukriis sunnib tähelepanu pöörama meid ümbritseva vahetu ruumi kvaliteedile. Kuidas kujutleda, millised võiksid olla paremad lahendused meie kodude, töökohtade, linnaosade ja avaliku ruumi jaoks 30–40 aasta pärast?

Kujutlusvõimele lisab olulisust tõik, et ühiskond seisab silmitsi sedavõrd suurte väljakutsetega nagu kliimamuutused, rahvastiku vananemine ja demograafiline ränne. Biotehnoloogia on üks võti, mis aitab eluruume puudutavatele küsimustele loovalt läheneda. Viimastel aastatel on mul olnud au töötada koos selliste teadlastega nagu Rachel Armstrong ja Rolf Hughes, keda võiks nimetada „elusa“ arhitektuuri – uudse interdistsiplinaarse bioloogiateadusi, disaini ja arhitektuuri ühendava uurimisvaldkonna – pioneerideks. Armstrongi ja tema kolleegide visioon on üha aktuaalsem, kuna see põhineb „surnud“ fossiilkütuste ehk meie kodu peamise energiaallika asendamisel „elusa“ ainevahetusega.

Näitena võib tuua Armstrongi FET Open Living Architecture [1] projekti, mida tutvustati ka Tallinna Arhitektuuribiennaalil [2] 2017. aastal. Projekt lõi visiooni, milline võiks üks bioreaktor arhitektuuri kontekstis välja näha. Kasutades fotobioreaktori ja mikroobse kütuseelemendi tehnoloogia põhimõtteid, töötati välja hübriidne bioreaktorisüsteem, mida saab kasutada reovee puhastamiseks, hapniku tootmiseks, elektrienergia saamiseks ja biomassi (väetise) tootmiseks. Armstrong kasutab organisme programmeeritavate ainevahetusrakenduste loomiseks, et bioreaktorist n-ö tooteid saada. Surnud  (fossiilkütustel põhinevat)  ainevahetust iseloomustavad kõrged energiabarjäärid ja vastavaid  pika ahelaga süsivesinikke ei saa biomolekulide abil lagundada. Elusa ainevahetuse käivitavad katalüsaatorid ja ensüümid, mis vähendavad reaktsioonide toimumiseks vajalikku energiahulka, lihtsustades energia kättesaamist orgaanilisest materjalist.

Elusa ainevahetuse käigus tekkinud „jäätmed“ võivad suure tõenäosusega olla mõne muu bioloogilise toimeahela lähteaineks. Arhitektuuris tähendab see, et kodudesse võivad tekkida n-ö bioreaktorisüsteemid – justkui rida „elundeid“, mis töötlevad majapidamisjäätmeid ning annavad vett ja soojust. Pandeemiaaegadel saavad teatud tüüpi bioreaktorid (alternatiivse õhupuhasti või ventilatsiooniagregaadina) kodukeskkonnast patogeenegi eemaldada ja olla olmearhitektuuri „immuunsüsteemiks“. Kõnealune tehnoloogia vajab teistsugust infrastruktuuri ja muudab meie kokkupuudet ruumiga olemuslikult, nii et meie eluruumid sarnanevad pigem kehade kui masinatega. Mitmesuguse mikroobse ainevahetuse võimalusi teatud tüüpi „kasulike tööde“ teostamiseks on tõestanud nii FET Open Living Architecture kui ka ALICE projekt.[3]

Niisugused uuringud sillutavad teed linna ja looduse sujuvamaks sümbioosiks. Senine uurimistöö on toonud tulemusi, mis aitavad linnaruumil, hoonetel ja taristul targemini koos toimida, nii et meie avalik ruum on loodusega paremas kooskõlas. Seesuguste uuringute roll on näidata, kuidas võiks inimkeskset lähenemist linnaplaneerimisel laiendada elukeskse planeerimisfilosoofia suunas, mis tasakaalustab ökoloogilisi väärtusi inimlike väärtustega ja vastab paremini üleilmsetele väljakutsetele nagu kliimamuutused ja elurikkuse vähenemine. Biodigitaalse arhitektuuri elukeskse lähenemisnurgaga kontseptsioone ja tööriistu saab kasutada säästvate linnalahenduste loomiseks.[4] Arhitektidele tähendab see võimaluste avardumist bioloogiavaldkonna teadmiste rakendamiseks loomepraktikas. Biodigitaalne arhitektuur ja linnaehitus kätkeb endas eksperimentaalset lähenemist, kus ehitatud keskkonna kujundamisel lähtutakse samaaegselt nii bioloogilisest kui digitaalsest vaatenurgast, s.t „nutikate“ lahenduste taustal tõusevad esile ka „orgaaniliste“ eelised. Nii saab arhitektuuriväljal arendada biodigitaalseid töövahendeid bioringmajanduse põhimõtete, toodete ja teenuste väljatöötamiseks. Bioringmajanduse põhimõtted tekivad biomajanduse ja ringmajanduse kontseptsioonide ristumiskohas.

Investeeringud linnade digiteisikutesse mõjutavad ühtlasi oluliselt linnade arengut ja sellega seotud osalusprotsesside kujunemist. Digiteisikud võivad muu hulgas hõlbustada mikrokliima (tuule ja päikese mõju), linnalise liikuvuse ja ligipääsetavuse või ka merepinna tõusu simulatsioonide loomist. Kahtlemata tuleb linnade ökoloogilise vastupidavuse suurendamisse lõimida kõiki, sh digimeetodite võimalusi. Seejuures ei tohi unustada, et linnade digiteisikud peaksid endas kandma ka looduspõhiseid või n-ö elupõhiseid andmeid (näiteks maastikuandmeid elurikkuse, elupaikade omaduste, pinnase, hüdroloogia, taimestiku osas, samuti andmeid inimeste, sealhulgas nende käitumismustrite või linnaväärtuste tajumise muutuste kohta). Loodusliku ja tehisliku, virtuaalse ja füüsilise maailma ühendamine linna digiteisikus pakub otsustajale mitmekülgsemat teavet, kuidas maandada mitmesuguseid arenguriske ja kaasata inimesi paremini linnade arengusse. Meie elukeskkonna tulevased biodigiteisikud on sel viisil kaalukaks abivahendiks lahendusviiside läbimängimisel ja stsenaariumite väljatöötamisel kogu planeerimistegevuse ulatuses. Kuid see nõuab mitmekülgsema andmehalduse ja andmete integreerimise ning andmeanalüüsi ja andmete visualiseerimise liideste edasiarendust.

Kokkuvõttes on oluline jätkata arutelu põhimõtteliste, meie eluruumi olemust käsitlevate arhitektuuriküsimuste üle. Endiselt küsime, millist tehnoloogiat me ruumis kasutame ja missuguseid liideseid selleks vaja läheb. Biodigitaalse lähenemisviisi väljaarendamine pakub kiiremat üleminekuvõimalust tööstusajastust ökoloogilisemale mõtteviisile, ühtlasi arhitektide ja ruumiplaneerijate mõtteviisi ja ootuste muutust.

VERONIKA VALK-SISKA on volitatud arhitekt-ekspert, kultuuriministeeriumi arhitektuuri- ja disaininõunik, TalTechi teadur ning Euroopa Komisjoni eksperdirühma „Kvaliteetne arhitektuur ja ehitatud keskkond kõigile“ juht.

Artikkel on avaldatud Maja 2021 talvenumbris (103), peateemaks tark elukeskkond.

Artikli päises: installatsioon “Hylozoic Ground”, Philip Beesley ja Rachel Armstrong (2010). Sarnaseid protorakke arendati hiljem edasi, et luua Veneetsia puitvundametidele iseorganiseeruv kate mädanemise vastu.

[1] Living Architecture (2016–2019) oli Horisont 2020 FET-Open projekt, kus osalesid Newcastle’i ülikool ja Lääne-Inglismaa (UWE Bristol) ülikool Suurbritannias; Trento Itaalias; Hispaania riiklik teadusnõukogu Madridis; LIQUIFER Systems Group Viinis Austrias; ja Explora Biotech Veneetsias Itaalias.

[2] TAB 2017 peakuraator oli Claudia Pasquero, tema doktoritöö „Polycephalum: esteetika ja ökoloogiline intelligentsus arhitektuuris ja linnakujunduses“ (juhendajad Veronika Valk-Siska ja Mario Carpo) avab ökoloogia, bioloogia, arvutuse ja disaini kokkupuutekohti.

[3] Active Living Infrastructure: Controlled Environment (ALICE) projekti eesmärk on arendada välja Living Architecture projekti käigus väljatöötatud „elusate“ telliste ja inimeste vaheline esimene biodigitaalne liides ja liitreaalsuse kogemus. Konsortsiumis on Newcastle’i ülikool, Lääne-Inglismaa ülikool ja Translating Nature, kõik Suurbritanniast.

[4] TalTech FinEst Twins targa linna tippkeskus, ehitatud keskkonna suuna uurimiskava.