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#30JoursPourYPenser Numéro 26

Pensez-vous que le motif de la fleur de tournesol ou de la toile d’araignée sont les fruits du hasard? S’inspirer de ces motifs est une aide précieuse dans la conception de nos systèmes. J’aborde ici des motifs naturels, et une application concrète de chaque dans nos vies.


Qu’est-ce qu’un motif (ou pattern)?

Le mot anglais « pattern » est souvent utilisé pour désigner un modèle, une structure, un motif, un type, etc. Il s’agit souvent d’un phénomène ou d’une organisation que l’on peut observer de façon répétée lors de l’étude de certains sujets, auquel il peut conférer des propriétés caractéristiques.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Pattern

Tel que nous l’avons vu dans différents articles que je vais citer à nouveau ici, les motifs et cycles1 remplissent des fonctions précises, observables, répétables. Les exemples qui vont suivre sont aussi bien temporels que matériels, certains étant un peu des deux à la fois.


Méandre

Quand la nature cherche à ralentir un flux pour maximiser les échanges et offrir plus de niches écologiques, nous voyons que les humains peuvent choisir de faire l’inverse. En effet, créer des routes droites est un choix pouvant nous faciliter l’entretien de voirie, et réduire la distance entre deux points. Néanmoins, nous verrons plus loin avec un exemple précis que ces arguments peuvent faire débat. A ce propos, je crois simplement que les lois et motifs naturels sont plus globalement intégrés que les choix de survie ou d’économie d’une espèce isolée.

Application concrète : les baissières (courbes de niveau)

buttes en courbe de niveau keyline avec des jardiniers apprenant cette méthode au jardin partagé d'Eric

Terrasser les champs et jardins selon des courbes de niveau2 favorise la répartition et le ralentissement de l’eau, permettant à la parcelle de mieux l’assimiler.


Ramification

Ultra connu, mais savons-nous quelle est la fonction du motif de ramification? En fait, ce motif est lié à la distribution de l’énergie. De manière systématique, on observe que des ramifications se créent là où il y a le moins de résistance (comme les éclair ou comme le ruissellement de l’eau). Les ramifications sont de plus en plus petites et relient la source d’énergie avec toutes les niches alimentées.

Application concrète :

Neuro-ergonomie, gestion de la connaissance, résolution de problèmes (cartes mentales, diagrammes d’Ishikawa et consort, arbres généalogiques ou événementiels, etc.

Nous allons voir que les motifs peuvent s’imbriquer à l’infini. Ainsi, nous allons relier des tas de ramification pour obtenir un réseau!


Réseau

Le réseau peut revêtir des fonctions fort différentes :

  • résistance/résilience mécanique : la charge ou le stress est réparti sur tous les points du réseau. Cela confère à la toile d’araignée ou aux os des mammifères leur étonnant rapport poids/résistance
  • sécurité et économie des flux: multiples chemins possibles permettant d’économiser (prendre le chemin le plus court), et de ne pas interrompre le flux en cas d’aléa (itinéraires bis en cas de chemin coupé).

Ces deux fonctions assurent la résilience de l’ensemble.

Application concrète : construction, transport, recherche scientifique

  • Construction : dômes, kerterre, yourtes…
  • Amélioration du trafic et des transports
  • Solidarité, économie, commerce, grâce aux réseaux de distribution

On en parle dans cet article : écoconstruction, mieux construire en s’inspirant de la nature.

A ce propos, ci-dessous l’exemple fascinant du Blob, dont une expérience a permis de montrer que cet être vivant produisait naturellement un réseau semblable au réseau ferré du japon, considéré comme l’un des plus performants du monde! Utile pour mieux comprendre le motif du réseau dans la nature :


Labyrinthe

Je présume que le cerveau a cette forme pour maximiser le stockage d’information dans un volume restreint, tout en multipliant les surfaces d’échanges. L’exemple du poumon est frappant : La surface totale destinée aux échanges est d’environ 130 m², soit la taille d’un terrain de volley. Ceci permet aux alvéoles d’assurer leur rôle, qui est de transmettre l’oxygène au sang et d’en extraire le dioxyde de carbone4

Application concrète

Avec toute précaution car je ne suis guère spécialiste des sujets qui suivent, néanmoins il s’agit d’intuition personnelle et les exemples qui suivent tendent à me conforter dans cette idée.

  • Architectures à haute économie : optimisation des flux et maximisation des échanges.
  • Industrie : Processeurs, dissipation de chaleur, etc.
Bagdad au temps de Charlemagne

Les spirales

Les spirales logarithmiques décrivent un mouvement d’expansion ou de contraction (ou concentration) énergétique, que les images suivantes aident à comprendre sans difficulté:

Application concrète

  • Horlogerie et autres assemblages mécaniques : Ressorts spiralés
  • Une idée de vélo à assistance mécanique a émergé, mais aucun résultat ne semble visible sur internet.

Quand on ajoute une dimension à ce motif, des choses encore plus intéressantes peuvent être envisagées!


Le vortex (spirale en trois dimensions)

Application(s) concrète(s)

  • Purification de l’eau (et aussi changement de sa viscosité, capacité calorifique, résistivité, etc.)5
  • Oxygénation de l’eau pour les mares (voir à ce titre une courte vidéo d’un essai dans la mare du jardin d’Eric
  • Économie d’énergie dans les patinoires (le vortex permet d’enlever l’air de l’eau, favorisant une glace plus “résistante”) et tours de refroidissement (la surface d’échange air/eau étant augmentée, l’échange calorifique est d’autant plus important)
  • Tri ou mélange de solides et liquides, par exemple des graines ou des saletés (selon le réglage de notre outillage, les objets les plus légers peuvent se retrouver côté extérieur ou côté intérieur. Voir notamment le filtre à tourbillon utilisé en aquaponie

Modèles temporels et combinés

Pattern éthologique6

Quand les Loups ont été réintroduits dans le parc national de Yellowstone aux États-Unis après avoir été absents pendant près de 70 ans, toute la chaîne alimentaire s’est adaptée en un court laps de temps. Mais comment exactement les Loups changent les rivières ? 7

Les cycles astronomiques influencent le climat

Les cycles de Milankovitch décrivent des processus astronomiques ayant pour effet de modifier le climat terrestre, sur des cycles de plusieurs dizaines de milliers d’année.

Escalier des Turcs

Il se traduit physiquement sur l’évolution des géographies, comme l’Escalier des Turques ci-contre

C’est un exemple de pattern temporel sinusoïdal, influencé par le mouvement elliptique de la terre par rapport au soleil. Ces cycles décrivent l’influence de différents patterns les uns sur les autres:

Mouvement d’une planète ➡ Climat ➡ Disponibilité des ressources ➡ éthologie dont nous avons parlé ci-dessus

Les influences à échelles multiples comme décrites ci-dessus sont une règle commune des écosystèmes.


Conclusion

Ainsi, nous avons pu voir que les motifs qui composent notre monde, tout en étant limités en nombres8, le tissent d’une manière infiniment complexe. A toute échelle et en toute dimension, avec le même motif nous passons de la fleur de tournesol, à la coquille du nautile, jusqu’à la tornade et même une galaxie. La bio-inspiration chère à toute démarche permaculturelle prend peut-être sa source dans l’observation des motifs du vivant, afin de comprendre comment est tissée l’étoffe de notre monde environnant. Concevoir nos systèmes en s’inspirant de cette bibliothèque qu’est la nature fera peut-être la différence entre des systèmes coûteux – pour ne pas dire lourds, et des systèmes harmonieux, fonctionnant avec économie et élégance, comme la nature sait le faire. Une nature élégante, discrète et appliquée. Depuis l’émergence du matérialisme, elle a su garder impeccables ses méthodes sans jamais chercher à nous cacher son intelligence intégrée. La beauté ne s’offre qu’à l’œil ouvert.

A propos de la série #30JoursPourYPenser

Pendant le confinement lié au Coronavirus : 30 jours, 30 articles, autour de la nature et de l’humain, pour comprendre et dessiner un monde durable et joyeux !

Nous suivre

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  1. qu’on peut envisager comme des motifs temporels []
  2. une courbe de niveau ou isoplèthe d’altitude est, en cartographie, une ligne formée par les points du relief situés à la même altitude. []
  3. The Millennium Simulation Project []
  4. http://fr.wikipedia.org/wiki/Poumon []
  5. Lire le rapport de Gunter Pauli sur la technologie Vortex []
  6. L’éthologie est l’étude scientifique du comportement des espèces animales, incluant l’humain, dans leur milieu naturel ou dans un environnement expérimental, par des méthodes scientifiques d’observation et de quantification des comportements animaux. []
  7. Credits:
    “Greater Yellowstone Coalition – Wolves” (http://bit.ly/1lK4LaT)
    “Wolf Mountain” (http://bit.ly/1hgi6JE)
    “Primodial – Yellowstone” (vimeo.com/77097538)
    “Timelapse: Yellowstone National Park” (http://bit.ly/1kF5axc)
    “Yellowstone” (http://bit.ly/1bPI6DM)
    “Howling Wolves – Heulende Wölfe” (http://bit.ly/1c2Oidv)
    “Fooled by Nature: Beaver Dams” (http://bit.ly/NGgQSU)
    Music Credits:
    “Unfoldment, Revealment, Evolution, Exposition, Integration, Arson” by Chris Zabriskie (http://bit.ly/1c2uckW)
    NOTE: Cette video peut contenir du matériel copyright. Ce matériel est accessible pour des raisons éducatives seulement. Cette vidéo est un doublage en français de la vidéo “How Wolves Change Rivers” de l’organisme Sustainable Human sustainableman.org []
  8. le présent article ne prétend pas être exhaustif en ce sens []

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