S’inspirer du vivant pour bâtir la ville résiliente

Sylvain Grisot > Olivier Hamant, vous êtes chercheur au laboratoire de reproduction et développement des plantes, à l'École Normale Supérieure de Lyon. Votre travail oscille entre biologie, physique et modélisation informatique, et vous vous intéressez à la forme des plantes et à la biophysique associée. Autant vous dire que vous avez à priori peu de rapports avec la ville et à ses transitions, si ce n'est que vous avez commencé à tracer des liens entre le végétal et nos villes. J'ai découvert il y a quelques mois votre cours intitulé « La résilience du vivant ou comment construire sur ces faiblesses pour coexister dans l'anthropocène ».

Avant de prendre l’exemple du vivant pour bâtir des villes résilientes, peut-on revenir sur le thème de l’Anthropocène ? Quel est ce temps si particulier que nous commençons à vivre ?

Olivier Hamant > J'aime beaucoup le mot Anthropocène, même si c'est un mot qui fait beaucoup débat. Il vient de la géologie avec le suffixe en « -cène » qui désigne les ères géologiques. Une première lecture serait de dire que c'est le moment où l'humain a une empreinte planétaire, qu’il a pris le contrôle de toute la planète, qu’il y a une fusion nature/culture et que l'humain est partout. Il existe une deuxième interprétation qui est plutôt de dire que l'Anthropocène est le moment où l'humain se rend compte qu'il est dans une gigantesque boucle de rétroaction. Ce sont les impacts sur l'environnement que l'humain déclenche et qu'il voit. Il réalise alors qu'il est sur une planète finie spatialement, et que les impacts sont tellement importants que sa trajectoire elle-même est limitée. La conclusion finalement sur l’Anthropocène, c'est que ce n'est pas vraiment le moment où l'humain prend le contrôle de la planète, mais plutôt le moment où l'humain se rend compte qu'il perd le contrôle.

Autre mot-valise, celui de résilience. Quand vous employez ce terme-là, qu'est-ce que vous mettez derrière ?

La résilience, c'est un mot qui est beaucoup sorti pendant la période de Covid, mais qui est utilisé depuis longtemps. Résilience, cela vient du latin « resilire » qui veut dire « rebondir ». Mais j'en ai une définition assez large. La résilience pour moi, c'est la robustesse à long terme.

La robustesse, c'est quand on est capable de maintenir les paramètres d'un système constant malgré les fluctuations extérieures de l'environnement. Cela implique à la fois la capacité à s'adapter, mais aussi la capacité à se transformer.

Il y a une définition spontanée de la résilience comme résister aux chocs. Mais vous parlez plutôt d’apprendre du choc, avec une transformation plus longue, plus progressive, plus durable. Apprendre à s’adapter aux chocs, certes, mais plus globalement aux changements. Pouvez-vous nous parler plus précisément des plantes et des stratégies qu’elles mettent en place pour être résilientes et s’adapter sur le long terme ?

Si on devait le résumer, il ne suffit pas de s’adapter, mais il faut être adaptable. La différence est subtile, mais cela change tout. Voici un exemple qui n’est pas chez les plantes, mais qui parle. Si on se dit qu’il va y avoir une augmentation de température de deux degrés d’ici dix ou vingt ans, on est capable de formaliser les changements et de s’y adapter. Le problème, quand on dit cela, c’est qu’on fait comme si on savait exactement ce qu’il se passerait avec deux degrés supplémentaires. Or, ce que l’on sait, c’est qu’on ne sait rien. L’Anthropocène, c’est l’ère de l’incertitude. Quand tout devient incertain, être adapté n’est pas suffisant. Il faut surtout s’adapter à l’imprévu, c’est-à-dire être adaptable. C’est une très grosse différence. Le vivant gère en permanence cette incertitude, il se construit même sur cette base-là.

Souvent on emploie le terme de résilience non pas pour se préparer à l’inconnu, mais face au choc dont on sait qu’il va venir, même si on ne sait pas exactement quand. Ce n’est pas la même chose que d’être prêt à tout et à n’importe quoi. Finalement la résilience, c'est n’être prêt à rien de particulier, mais être adaptable en général ?

Cela veut dire qu’il faut élargir beaucoup les marges de manœuvre. Par exemple, la photosynthèse permet aux plantes de transformer l’énergie lumineuse et des gaz, comme le CO₂ et l’eau, en fibres. C’est déjà extraordinaire et la plupart des écosystèmes sur terre en dépend. C’est la photosynthèse qui fait notre civilisation. On pourrait se dire que puisque cela existe depuis trois milliards d’années, cela aurait eu le temps de s’optimiser et d’être hyper-performant. Mais pas du tout. Le rendement de la photosynthèse quand on considère sa capacité à capter la lumière du soleil est de 1%. Bien moins qu’un panneau solaire. Le panneau solaire, fait avec des terres rares, peut avoir un rendement de 20-30 %, voire jusqu’à 50 % dans certains cas. Mais il n’est pas renouvelable et si on voulait faire des panneaux solaires avec de la matière organique, du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène, on arriverait certainement à un rendement voisin de 1 %. On pourrait dire que le vivant garde 99 % de marge de manœuvre. Cela doit nous questionner. Quand nous augmentons les rendements par des incréments d’efficience, nous prenons aussi des risques. Quand on optimise, on fragilise.

Dans votre cours, vous parlez des types de semences de blé. Selon celle qu’on choisit, elle va être plus ou moins adaptée au climat qu’il va faire. Mais comment l’anticiper ? En sur-optimisant la productivité il semble que l'on multiplie les prises de risques ?

Les semences illustrent parfaitement les excès de la performance. Si je prends l’exemple de l’agro-industrie, on sème une seule espèce dans un champ, avec de l’engrais et des pesticides. Finalement, on annule les fluctuations environnementales dans ce champ. Globalement, c’est complètement déconnecté de la terre. C’est très performant à court terme, mais c’est très fragile, car il suffit d’un virus sur ce champ-là pour tuer tous les plants et que le rendement soit alors de zéro. C’est malheureux que le mot optimisation ait un sens positif, car c’est finalement une impasse.

Tout le temps qu’on passe à optimiser nos processus, nos organisations, nos surfaces de bâtiments, nos flux logistiques, tout cela serait une impasse ?

C’est une impasse à long terme. Pour prendre un exemple un peu plus chargé, pendant la guerre, il faut absolument optimiser car il faut aller très vite contre un ennemi. Ce sont en général des grands moments d’optimisation industrielle et technologique. C’est aussi rationnel. Mais quand la paix revient, on conserve en général ce niveau d’optimisation alors qu’il n’y a plus de raison objective de rester si performant, car il n’y a plus d’ennemi. L’optimisation appelle l’optimisation, donc au bout d’un moment on sur-optimise et cela devient une impasse.

Pour revenir sur les semences, il y a donc une sur-optimisation avec un fort contrôle des variables, mais aussi une sélection génétique. C’est une stratégie risquée. Quelle serait la stratégie sous-optimale aujourd’hui qui permettrait d’être plus résilient ?

La stratégie sous-optimale serait de ne plus viser la performance mais de viser la robustesse. Une fois compris que la valeur clé du XXI^e siècle, c’est l’incertitude, il ne faut pas y répondre par la performance, mais par la robustesse. La robustesse, cela veut dire qu'on est capable de garantir la stabilité même si l’environnement fluctue. On va pouvoir dire : je suis sûr que dans 50 ans, dans 100 ans, j’aurai le même rendement. C’est assez incroyable de pouvoir dire cela !

Une façon de faire dans les champs, que j’aime bien, ce sont les mélanges variétaux. Au lieu de semer une variété qui est au maximum de la performance, on va semer trois variétés, de blé par exemple, qui ont leurs avantages et leurs défauts. Elles ne sont pas idéales et elles ne sont pas hyperperformantes. Ce qui va se passer, c’est qu’elles vont s’entraider. Elles vont communiquer, cela crée une coopération biologique et ajoute de la robustesse. Ce champ va mieux résister à la sécheresse et aux pathologies, car on a mélangé trois variétés différentes. Mais, il ne faut pas espérer avoir les mêmes rendements que la monoculture hyper-performante. Les rendements seront plus faibles, mais il seront stables sur le temps long.

Quels sont les autres stratégies qui sont déployées par le vivant ?

Tout d’abord, derrière l’idée de sous-optimalité, il y a aussi celle de se construire sur ses fragilités, donc d’utiliser des facteurs qui vont plutôt contre la performance. On construit de la robustesse avec de l’aléatoire, de l’hétérogénéité, des lenteurs ou de l’incohérence. Beaucoup de ces facteurs ne paraissent pas positifs, mais c’est cela qui fait la robustesse du vivant et sa résilience. Ces vulnérabilités ouvrent le champ des possibles. Le deuxième point est que ces faiblesses sont souvent en contradiction les unes avec les autres. Par exemple, dans les systèmes vivants, il y a beaucoup d’aléatoires, mais il y a aussi beaucoup de redondances. Cela crée l’autonomie, et donc la robustesse au final.

On l’a vu, le virus et ses variants sont une bonne démonstration de la capacité d’évitement et d’adaptation du vivant. Est-ce que l’aléatoire se retrouve dans cet exemple-là ?

Exactement, le vivant fait son job : il explore les possibles et est capable de s’adapter à peu près à tout. Nous, on a tendance à répondre en voyant le monde à travers le chat d’une aiguille. Nous voyons notre environnement de façon très réductionniste et on essaye de trouver rapidement des solutions. Le vivant ne fait pas cela : il n’est ni efficace, ni efficient. Efficace veut dire atteindre son objectif, et efficient, avec le moins de moyens possible. Le vivant n’a pas d’objectif, il n’a pas d’intention et il n’a a priori pas de trajectoire. Il n’est pas non plus efficient car le vivant gâche énormément. Comme on l’a vu, les plantes gâchent 99 % de l’énergie lumineuse qu’elle pourrait capter.

Aujourd’hui, on prend conscience de nombreuses fragilités, que ce soit par la pandémie ou ce porte-conteneur qui a loupé sa manœuvre dans le canal de Suez et a bloqué l’économie mondiale pendant quelques jours. On a concentré des flux, on a spécialisé des territoires, on a sur-optimisé, et finalement, on n’a pas de voie alternative. Pour la fabrique de la ville, la question se pose aussi sur la façon dont nous les construisons aujourd’hui. Quand un bâtiment doit se transformer, on s’aperçoit souvent qu’il a été sur-optimisé pour son premier usage. Il est alors difficile de l’adapter pour un deuxième. On est parfois contraint de passer par la démolition-reconstruction, ce qui nous fait gâcher des matériaux et de l’énergie. Vous avez commencé à explorer des pistes de traduction des stratégies du vivant à la fabrique de la ville : quelles sont-elles ?

Un point clé en biologie est le concept d’auto-organisation. Les systèmes vivants sont auto-organisés, il n’y a pas d’architecte. Même si on ne peut pas si facilement faire de l’auto-organisation en architecture ou en urbanisme, il est intéressant de se poser la question de la part d’auto-organisation qui pourrait être laissée, notamment par l’implication des citoyens. Reprenons l’exemple du canal de Suez : c’est du top-down à 100 %. Un gouvernement décide de faire un canal, un industriel fait des porte-conteneurs, etc. Les citoyens n’ont pas la main. Le cas des habitats participatifs  montrent pourtant qu’on peut co-construire avec les citoyens. C’est robuste, du point de vue social. Quand un habitant dessine son habitat, il peut penser aux évolutions futures, à accueillir des amis, avoir des enfants, organiser un partage de voiture, etc. Et il existe aussi des propriétés émergentes étonnantes : quand un habitant co-construit ou co-gère son logement, il prend aussi soin de son quartier en général. C’est une piste intéressante qui fait écho à la sous-optimalité du vivant.

Est-ce que vous avez identifié des pistes sur ce thème d'auto-organisation, avec l’idée de le faire à des échelles plus réduites, ou du moins des systèmes moins centralisés ?

Exactement, le vivant est totalement décentralisé. Quand on pense à un être vivant, on pense souvent à un être humain, alors on voit une tête et on se dit que le vivant est centralisé. Mais ce n’est pas si simple. Comme pour les forêts, où tout est affaire d’interactions et de communications entre les racines et les champignons, notre corps est le siège d’interactions entre molécules, cellules, tissus, organes, etc. Notre corps humain ne s’arrête lui-même pas à l’épiderme. Il intègre son habitat et sa ville. C’est très poreux, il n’y a pas de limite franche. C’est ce qu’on appelle la construction de niche, en biologie. Dans l’Anthropocène, nos impacts débordent d’ailleurs très largement de notre épiderme pour devenir planétaires.

Dans les systèmes urbains, il y a cet enjeu de décentraliser et de déconcentrer les réseaux. C’est une des pistes de réflexion pour plus de résilience. Quelles autres pistes inspirées du vivant imaginez-vous sur la façon de construire nos villes ?

Il faut citer ici le travail d’Elinor Ostrom sur la gouvernance des communs. Elle fait une sorte de méta-analyse de biens communs sur la planète et elle propose huit principes de base pour les gouverner. Ces huit principes font tous appel à la sous-optimalité, de près ou de loin. Il y a beaucoup d’ambiguïté, beaucoup d’hétérogénéité. La gouvernance est décentralisée et elle fait appel à la confiance avant les sanctions. Mais il faut se méfier quand même de trop de bio-inspiration. Plaquer le vivant sur des systèmes sociaux, cela a déjà été fait par le passé et cela nous a amenés dans des impasses.

On peut, en effet, plutôt que de chercher LA solution, rester à cette échelle d’inspiration. Changer de regard dans les réponses architecturales, par exemple. On pourra s’inspirer du vivant pour retenir qu’il faut se préparer à l’inconnu. Est-ce que pour finir, vous auriez une piste de lecture ou d’émissions à nous conseiller ?

Je peux commencer par Michel Serres, Le contrat naturel. Il propose d’élargir le contrat social à notre lien à la nature et à l’environnement. Le non-humain s’est invisibilisé dans nos sociétés modernes mais il est toujours là, et l’Anthropocène le remet au premier plan. Ensuite, je peux parler de Gaston Lagaffe, un vrai philosophe. C’est un peu un anti-héros qui revendique une forme de contre-performance et converge vers la sous-optimalité. Enfin, je pense à la peintre Fabienne Verdier qui fait des peintures dynamiques, en mouvement. Elle n’a pas « optimisé » l’œuvre d’art pour qu’elle soit parfaite, mais elle lui a laissé de l’espace pour le dialogue avec celui qui la regarde.

Propos recueillis par Sylvain Grisot · dixit.net · juillet 2021

Pour aller plus loin :

• "La Troisième Voie du vivant", Olivier Hamant, éditions Odile Jacob 2022.
• Cours d'Olivier Hamant en six séances, accessibles à tous, sur la résilience des vivants.
• Le contrat naturel, de Michel Serres, Éditions Flammarion.
• Le site officiel de Gaston Lagaffe.
• Les peintures de Fabienne Verdier.