Homo imitator: La surprenante histoire du biomimétisme

Par Thierry De Swaef

L'homme, depuis toujours, s'inspire de la nature pour inventer et créer.

Léonard de Vinci disait : « Scrute la nature, c’est là qu’est ton futur ».
À l’heure d’un sursaut de conscientisation concernant notre environnement et notre écosystème, nombre de citoyens se mettent « au vert », deviennent adeptes du « zéro déchet » et produisent même leurs propres produits le plus naturellement possible, pour améliorer leur quotidien. L’Homo Imitator, quant à lui, étudie ce que la nature a mis au point depuis quatre milliards d’années. S’en inspirer plus que jamais, voilà sans doute un des défis majeurs des années à venir.
Le biomimétisme est, à l’heure actuelle, un sujet prégnant dans la sphère scientifique mondiale. Il consiste à identifier, comprendre, puis s’inspirer des formes, des procédés ou des stratégies que la nature a développés, et de les utiliser dans le but de résoudre des problèmes humains, à travers des innovations durables. Cette observation de la nature n’est pourtant pas nouvelle et, sans elle, la technologie humaine serait loin d’être aussi étendue aujourd’hui.
Au-delà d’un livre purement scientifique, Thierry de Swaef a notamment remonté le temps pour faire apparaître le biomimétisme à travers l’Histoire. Parmi les nombreux exemples, vous découvrirez :
• les ailes des Boeing et des Airbus, inspirées de celles des grands rapaces.
• le Velcro, inventé en observant les fleurs de bardane.
• le fil de fer barbelé inspiré de l’Oranger des Osages, un buisson épineux du nom d’une tribu indienne.
• les seringues Nanopass, qui imitent la trompe du moustique.
• des éoliennes inspirées de la baleine à bosse.
• une hydrolienne qui imite le mouvement des anguilles.
• les plans de Léonard de Vinci qui, grand précurseur, a imaginé des machines volantes en observant l’anatomie des oiseaux.
...mais aussi, les araignées, les coléoptères, les fourmis, les papillons, les plantes, les poissons, les algues, les coquillages, les éponges de verre, le phytoplancton et une foule d’êtres vivants qui nous ont inspirés et nous inspirent chaque jour.

Découvrez comment l'Homme, en s'inspirant de la nature, est parvenu à résoudre des problèmes grâce à des innovations encore utilisées aujourd'hui !

EXTRAIT

La légende raconte que c’est en observant les oiseaux que Dédale, coincé avec son fils Icare dans un labyrinthe, eut l’idée géniale de récupérer des plumes pour les coller sur ses bras et sur ceux d’Icare avec de la cire. Il avertit son fils : « Ne vole ni trop haut, car le soleil ferait fondre la cire, ni trop bas, car l’écume alourdirait tes plumes. » Mais Icare, tellement fasciné par son pouvoir de voler, s’approcha trop près du soleil. La cire fondit, Icare tomba dans la mer et se noya.
Léonard de Vinci, ce génie universel du XVe siècle a, quant à lui, dessiné des plans de machines volantes en observant l’anatomie des ailes d’oiseau ainsi que leurs fonctions et la position des plumes. Il inventa notamment l’ornithoptère, une machine qui ressemble à des ailes d’oiseau activées par la force musculaire humaine. Un appareil plus lourd que l’air qui vole en battant des ailes. Ces dernières assurent non seulement la portance, mais aussi la poussée. Cette machine n’exista que sur papier. Pourtant, quelques siècles plus tard, son fameux ornithoptère est remis au goût du jour dans les plans de scientifiques préparant des vols sur… Mars, là où la faible densité de l’atmosphère ne permet pas de planer à de faibles vitesses. Mais c’est une autre histoire ! Toujours est-il que quelques siècles après Léonard de Vinci, c’est en misant sur le vol plané que les premiers hommes pourront s’affranchir de l’attraction terrestre.

• Langue: Français
• Éditeur: Jourdan
• Date de sortie: 17 déc. 2018
• ISBN: 9782390093367

Aperçu du livre

biomimétisme

Préface

Le biomimétisme est comme l’air qu’on respire. Il a imprégné la vie de notre espèce depuis qu’elle est apparue quelque part en Afrique, comme celle de nombreuses espèces avant elle. Présent chez tous les organismes assez communicatifs pour comparer leurs actions à celles des autres, pour les améliorer en les imitant. Tel un chimpanzé attentif à sa mère cassant des noix entre une pierre et son enclume, telle la baleine à bosse améliorant son chant en écoutant celui des autres, tel un étourneau imitant la ritournelle du traquet du désert pour mieux séduire sa belle, tel l’acacia rendant son feuillage toxique pour les antilopes dans le sillage de ses voisins, tel un Inuit copiant les proportions du trou de neige de l’ours polaire pour en déduire son igloo. Observer les autres pour en apprendre de quoi vivre mieux se faisait sans réfléchir, quand les humains vivaient essentiellement entourés des autres qu’humains, et pas seulement entre eux.

Et puis il y a une seconde dans l’année cosmique, certaines cultures ont inventé un nouveau mode de vie, mariant pêle-mêle et, dans le désordre, l’agriculture, le patriarcat, les organisations hiérarchiques pyramidales, l’écriture et les villes. « L’Homme », ou plutôt certains d’entre eux ont inventé la « civilisation », se sont progressivement coupés des autres espèces, au point d’en faire un vaste fourre-tout (nous versus tous les autres) nommé « nature » pour finir par mieux les réduire à des objets exploitables et corvéables à merci. Un hiver généralisé s’est abattu sur les arbres de la Terre, qui se sont mis à tomber plus vite qu’ils ne repoussaient ; et puis l’Océan lui-même a commencé à se vider de ses habitants à écailles. Les civilisés ont fini par miner charbon, pétrole et gaz, ce surplus de soleil fixé il y a des millions d’années par le phytoplancton et les grandes forêts humides. Un déchainement d’énergie constructeur de deux nouvelles révolutions, l’industrielle et la digitale, destructeur de tout le reste, de tous les autres qu’humains (et d’un nombre certain d’humains dans le même mouvement).

Le biomimétisme ? Il a patienté, le temps que certains civilisés se réintéressent aux autres espèces, les observent, les décrivent, les classent, les dissèquent ; le temps que certains civilisés perçoivent leurs cortèges, leurs tribus, leurs écosystèmes, leurs relations proches et lointaines, les flux les connectant ; le temps que certains civilisés réalisent l’étendue du massacre, à coup d’envahissement de leurs territoires, de destructions ciblées, d’immenses mines à ciel ouvert, d’injection massive de substances toxiques impossibles à digérer, de changements climatiques mille fois trop rapides pour s’y adapter. 

Et puis l’heure de l’émergence du biomimétisme a sonné, enfin. Grâce à l’intuition d’une naturaliste vivant au cœur de l’empire des civilisés, une « femme des bois » de l’Ouest américain. S’appuyant sur un mélange d’émerveillement pour la beauté et le génie du vivant, et sur son inquiétude et sa colère face aux cicatrices béantes, physiques et chimiques laissées dans sa région par la brutalité de l’industrie minière et dans le monde entier par la civilisation thermo-industrielle. Janine Benyus a été celle qui l’a compris complètement : oui, il était plus que temps de nous tourner vers l’expérience accumulée sur des milliards d’années par des millions d’espèces pour prospérer sur cette boule de roches perdue dans l’espace, pour créer cette mince couche multicolore de vie grouillante et perpétuellement changeante nommée Gaïa. Pour nous tourner vers les « Principes du Vivant », ces grandes règles de fonctionnement communes à la majorité des espèces et des écosystèmes animant notre planète aimée. Et pour nous sortir de cette – très – mauvaise passe dans laquelle nous nous étions embourbés, il était temps de battre le rappel de cette expertise, et de reconstruire des partenariats non seulement avec les autres espèces, mais aussi avec toutes leurs techniques, idées, stratégies ou modes d’organisation. Le biomimétisme pouvait resurgir, enfin, ou plutôt nous pouvions nous rappeler, enfin, que nous baignions dans l’air, le respirions et en dépendions pour vivre.

Depuis ce trait de génie incarné dans son livre de 1997 (déjà), le biomimétisme revient… Il essaye de s’insinuer dans nos villes, nos industries, nos modes de consommation, et même notre vision du monde. Bien sûr, en même temps qu’il se développe, comme tout courant du « développement durable », il se fait progressivement diluer, récupérer et « greenwasher » par le capitalisme. Vingt-cinq ans après Janine Benyus, Thierry De Swaef apporte à son tour sa contribution à cette mutation culturelle indispensable, à ce changement de récit. Au fur et à mesure du voyage qu’il propose, nous sentons alterner les vagues d’émerveillement, d’inquiétude et de colère lorsqu’il décrit le fonctionnement des sols, de la photosynthèse bio-inspirée, de la colle magique des moules, du déboisement généralisé ou de la surexploitation annoncée des minéraux nécessaires aux énergies dites (faussement) « renouvelables ». Il rajeunit au passage la liste d’innovations biomimétiques, dans un style clair et accessible, tout en puisant dans le contraste offert par les exemples sans ambition en durabilité de la robotique. Quand il l’estime nécessaire, il déroule ses histoires favorites dans leur passionnant contexte historique plus global. Finalement, il n’hésite pas à partager sa sensibilité et ses coups de gueule, appelant à la rescousse des hommes en colère comme Nicolas Casaux ou Derrick Jensen, et ne cache pas ses doutes quant à la différence de rythme entre ce que le biomimétisme tente de reconstruire et la poursuite de la destruction infernale de la méga-machine que nous faisons tourner chaque jour à travers notre mode de vie, choisi ou subi.

Il reste tout le plaisir d’un livre bien documenté, qui se lit comme un roman, avec fluidité et facilité. De quoi enseigner, inspirer et toucher ; de quoi donner envie de regarder et rencontrer autrement nos cousins et cousines autres qu’humains ; de quoi sentir l’immense espace de trouvailles et d’innovations cachées au cœur du vivant, et mieux encore, de quoi peaufiner notre discernement pour ne pas nous laisser entrainer par de fausses pistes « high-techo-bling-bling » toujours basées sur les fossiles et une gabegie de métaux ; de quoi nous mettre en mouvement pour préparer avec les autres, TOUS les autres, notre transition plus ou moins chaotique vers une civilisation post-pétrole réinsérée dans les grands flux de l’écosystème Terre, nos retrouvailles avec la grande Histoire de la Vie dont nous nous sommes crus indépendants et que nous n’avons jamais vraiment quittée. 

Puisque que comme le biomimétisme, l’air que nous inspirons chaque jour, le Grand Air qui nous entoure, nous traverse et nous constitue, est lui aussi sécrété par les fougères, les diatomées, les pommiers, les cyanophycées, les plants de tabac et de cannabis, les lichens et les algues géantes, et qu’il danse et imprègne l’ensemble des terrestres depuis si longtemps…

Gauthier Chapelle¹

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1. Ingénieur agronome et docteur en biologie, ancien élève de la fondatrice du biomimétisme Janine Benyus, Gauthier CHAPELLE est cofondateur du bureau d’études Greenloop et de l’association Biomimicry Europa. Il est aussi l’auteur, avec Michèle Decoust, d’un ouvrage de référence sur le biomimétisme : Le vivant comme modèle, Albin Michel, 2015, coll. A.M. CLES.

Remerciements

Charles Robert Darwin, Janine Benyus, Alexandre Meinesz, Claude et Lydia Bourguignon, Marie-Monique Robin, Olivier De Schutter, Pierre Rhabi, Pablo Servigne, Marc Dufumier, Charles Hervé-Gruyer, Gunter Pauli, Isabelle Saporta, François Couplan, Derrick Jensen, Daniel George Nocera, le collectif « Le Partage », Nicolas Casaux, Gauthier Chapelle (avec une mention très spéciale pour son apport essentiel) et bien d’autres m’ont nourri et inspiré par leurs savoirs, leurs expériences, leurs engagements et puis surtout par cette lucidité dont nous avons tous besoin aujourd’hui. Puisse cet humble ouvrage apporter une petite pierre à l’édifice auquel ils participent tous et tant d’autres, et faire en sorte que cette énergie puisse circuler et se transmettre au plus grand nombre. Puisque partager de la connaissance nous enrichit tous…

À mes enfants, Maxou, Ulysse, Thelma, Indiana et Marley-Ali, à Zouzou Talhimet mon épouse, qui a mis son talent de dessinatrice au service des illustrations présentes dans cet ouvrage.

Avant-propos

Entre la grande Histoire de l’univers et la petite Histoire de l’Humanité, l’Homo sapiens ne pèse pas très lourd. Si on remet l’Histoire de l’Univers à l’échelle d’une année calendrier, nous n’apparaissons que peu avant les douze coups de minuit, le dernier jour de l’année, soit le 31 décembre à 22 h 30 ! Trois mois après que la vie se soit installée. Autant dire que notre petite aventure est bien peu de choses, quand on pense à tout ce qui s’est passé pendant les quatre milliards d’années qui ont précédé notre éclosion. Et pourtant… et pourtant, nous avons réussi, en cent cinquante années à peine, la gageure de créer les conditions non seulement de notre propre extinction, mais aussi de celle de dizaines de milliers d’espèces qui vivaient en parfait équilibre avant l’avènement de la nôtre. Devant ce que d’aucuns nomment déjà la sixième extinction de masse (la précédente, c’était il y a quelque soixante-cinq millions d’années… les dinosaures, vous vous souvenez ?), les options qui s’offrent à nous ne sont pas légion.

Penser que les progrès de la science vont tout arranger est une erreur, quand on sait à quel point cette « science » est trop souvent aux mains de puissants lobbies qui ne mesurent les bienfaits de celle-ci qu’au nombre de zéros sur leurs comptes off-shore. Si placer des panneaux solaires, des éoliennes ou rouler à l’électrique peut donner le sentiment d’aller dans le bon sens, ces soi-disant progrès ne peuvent se réaliser que grâce aux énergies fossiles qui génèrent des pollutions de l’autre côté de la planète, en passant par l’épuisement de ressources finies (terres rares notamment). Le seul véritable progrès n’est-il pas celui qui améliore le quotidien de chacun, sans nuire à ses semblables ni aux autres espèces ?

Il est bien naïf de croire que prendre des douches courtes, manger bio, local et de saison va nous sauver de l’apocalypse annoncée, dès lors que la machine du technocapitalisme continue à s’approprier sans vergogne les ressources finies et non renouvelables de la Planète, du moment que la rentabilité est au rendez-vous.

La fin programmée de nos ressources incite plus que jamais l’Homo imitator à étudier ce que la nature a mis au point depuis si longtemps. Imiter la nature et non essayer de (mal) la dompter, avec humilité, du haut de nos trois cents petits millénaires d’existence, voilà sans doute un des défis majeurs des années à venir. Car la nature, elle, sait ce que signifie le mot « durabilité » et le prouve depuis quatre milliards d’années. Nous avons tout à gagner à nous en inspirer.

Tout a commencé par une gigantesque explosion.

Ce fameux Big Bang qui est à l’origine de la création de l’Univers, il y a très précisément 13 milliards et 820 millions d’années, à quelques jours près. Un peu plus de 9 milliards d’années plus tard, le système solaire et la Terre ont commencé à exister. En ces temps reculés, notre petite planète était bien hostile. Il y régnait une chaleur intenable, elle était couverte de volcans en éruption et bombardée par d’incessantes pluies de météorites. Pas la moindre possibilité pour la vie d’y apparaître dans de telles conditions. Peu à peu, la température a baissé, et la vapeur d’eau contenue dans l’atmosphère terrestre s’est condensée en pluies diluviennes. Et c’est dans les premières étendues d’eau que la vie a pu se développer : un événement que l’on situe un milliard d’années après la naissance du système solaire, il y a environ 3 milliards 800 millions d’années.

Nos ancêtres les bactéries

Les formes de vie initiales se sont construites à partir de molécules organiques, qui sont les constituants de base des êtres vivants (glucides, lipides, protéines). Il existe deux hypothèses pour expliquer d’où viennent ces molécules à l’origine de la vie. Deux hypothèses qui, au vu de nos connaissances actuelles, ne s’excluent pas automatiquement entre elles. L’une d’elles pointe les volcans comme berceau de la vie. Récemment, lors de recherches en 2014, les scientifiques Martin J. Van Kranendonk, David Deamer et Tara Djokic² ont analysé des bulles anciennes trouvées dans des roches australiennes. Pour eux, la vie aurait émergé non pas au fond des océans, mais dans des sources chaudes à proximité des volcans. Ces sources, en fournissant l’énergie ainsi que des cycles de mouillage et de séchage, sont le milieu idéal pour favoriser la rencontre de molécules complexes et la sélection naturelle nécessaire à la naissance de la vie.

La seconde hypothèse voudrait que ces molécules soient d’origine interstellaire, qu’elles viennent donc de l’espace et auraient été apportées par des comètes ou des météorites. On a en effet constaté que ces cailloux extraterrestres étaient bourrés de molécules organiques. Ainsi, la météorite Murchinson, du nom du village le plus proche de sa chute (éclatée en multiples morceaux lors de son impact sur Terre), dont les fragments ont été prélevés immédiatement après son atterrissage en 1969, en Australie, en apporte une preuve quasi irréfutable. Formée il y a près de 4,65 milliards d’années (ni le Soleil, ni Mars, ni la Terre n’existaient à cette époque), elle contient soixante-dix acides aminés identifiés et près de quatorze mille composés moléculaires spécifiques associant les atomes du vivant : carbone, oxygène, hydrogène, azote, soufre et phosphore.³

Une vie venue d’ailleurs

De plus en plus, il semble acquis que les molécules composant le vivant terrestre ont été structurées initialement dans l’espace. Autrement dit, la vie serait apparue sur Terre sous la forme d’un ensemble de bactéries déjà largement évoluées, venues d’un ailleurs où elles sont nées et se sont diversifiées. Une vie venant d’un autre système solaire, d’une autre étoile apparue bien plus tôt que le Soleil ! Notre univers est composé de milliards de galaxies, elles-mêmes formées de milliards d’étoiles autour desquelles gravitent des planètes. Cela représente beaucoup de temps et un nombre infini de circonstances, pour nous inconnues, qui auraient pu permettre la formation, quelque part, de la soupe de matières à l’origine du vivant.

De plus, aujourd’hui, nous n’avons aucune trace de ce qu’on appelle les prébactéries, c’est-à-dire les êtres intermédiaires entre le minéral et les bactéries. Soit parce que, pour des raisons inconnues, ces formes de vie ont totalement disparu de la Terre, sans laisser de traces, soit parce que ces organismes transitoires n’ont jamais existé sur notre planète. Autrement dit, ce serait