Dit artikel is afkomstig van Hakai Magazine, een online publicatie over wetenschap en maatschappij in kustecosystemen. Lees meer van dit soort verhalen op hakaimagazine.com.
Singapore barst uit zijn voegen. Met meer dan 5, 9 miljoen inwoners op slechts 719 vierkante kilometer is het land een van de dichtstbevolkte ter wereld.
Al tientallen jaren groeit de eilandstaat door geïmporteerd zand. Singapore heeft enorme hoeveelheden zand van zijn Aziatische buren verzonden en in de kustwateren gedumpt. Land dat op deze manier van de zee is geclaimd, heeft de omvang van Singapore sinds 1965 met bijna een kwart vergroot en heeft de bevolking helpen verdrievoudigen. Maar bezorgdheid over het milieu - veel van het zand werd gebaggerd uit gevoelige mangrovebossen in Cambodja - hebben geleid tot strengere controles en regelrechte verboden op de handel.
Nu is Singapore op zoek naar een andere manier om te groeien. In plaats van meer land te bouwen, wil de stad bouwen op het zeeoppervlak, met een systeem van gigantische drijvende vlotten die aan de zeebodem zijn vastgemaakt. Maar eerst moeten ingenieurs een belangrijk probleem oplossen: hoe voorkomen we dat de vlotten wiebelen?
Ambtenaren van Singapore zijn terughoudend om het plan te bespreken, maar details werden onthuld in een academische studie die vorige maand werd gepubliceerd. Daarin stellen wetenschappers van het Singapore Department of Civil and Environmental Engineering en anderen een rooster voor van meer dan 40 individuele drijvers, die elk 35 vierkante meter groot zijn - iets groter dan een honkbaldiamant - 12 meter hoog en meer wegen dan 7, 5 ton. De reeks zou worden verbonden met een kade aan de kust en zou in een kalme zee van ongeveer 18 meter diep zitten. Het onderzoek in dit stadium is theoretisch en gericht op het verbinden van de individuele vlotten om ze stabiel te houden, bijvoorbeeld door scharnieren te gebruiken om de hobbels van golven te dempen. Vervolgens moeten ze hun ontwerpen testen door een schaalmodel te bouwen.
Singapore staat niet alleen in zijn streven om uit te breiden. Geconfronteerd met groeiende populaties, stijgende zeespiegel en krimpende hoeveelheden beschikbaar land om op te bouwen, zien andere kuststeden en regio's, van Hong Kong tot Nederland, de oprichting van drijvend marien onroerend goed.
Gil Wang, een marine-ingenieur aan het Israel Institute of Technology in Haifa, Israël, leidt een team dat drijvende platforms onderzoekt als een manier om de Israëlische stad Tel Aviv, aan het oostelijke uiteinde van de Middellandse Zee, uit te breiden. Hij zegt dat drijvende steden een goedkoper en duurzamer alternatief zijn voor het bouwen van nieuw land. Het gebruik van stapels zand om de zeebodem op te bouwen is schadelijk voor het milieu en is niet altijd haalbaar op de grote schaal die vaak nodig is, zegt Wang. "Veel kuststeden die geen achterland hebben om uit te groeien, krijgen dit probleem."
Het gebruik van drijvende platforms voor stedelijke ontwikkeling verschilt van het concept van seasteading, dat meestal onafhankelijke drijvende gemeenschappen beschrijft ver van land en vrij van nationale wetten. "Het lijkt meer op een nieuwe buitenwijk", zegt Wang, die een drijvende ontwikkeling tot vijf kilometer vanaf de kustlijn voor ogen heeft.
Zijn team heeft het gedrag van grotere drijvers gemodelleerd dan gepland voor Singapore: tot 100 meter lang en 30 meter breed, groter dan een hockeybaan. Elke dobber zou een trio van 10 verdiepingen tellende gebouwen kunnen ondersteunen. Tientallen drijvers zouden worden gecombineerd om 2.280 appartementen te huisvesten. Ontwikkelaars staan voor uitdagingen met betrekking tot beleid, milieukwesties en engineering. Het Israëlische ontwerp, beschreven in een afzonderlijke studie, voldoet aan alle relevante bouwvoorschriften en maritieme veiligheidsnormen van Israël, zegt Wang.
Maar één technische uitdaging moet nog worden opgelost en zou de hele inspanning kunnen doen zinken: voorkomen dat bewoners zeeziek worden.
"Je kunt dingen maken die werken, maar als niemand ze wil gebruiken, heeft het geen zin, " geeft Wang toe.
Een manier om het aanhoudende slingeren te verbeteren, is door een drijvende golfbreker in de buurt te installeren om de impact van de golven te verminderen. Een andere benadering, zoals die van het Singapore-team, is om de connectoren tussen de drijvers zodanig te ontwerpen dat ze energie absorberen en beweging dempen.
Het probleem is dat zeeziekte onvoorspelbaar is, zegt Matti Scheu, een hoofdconsultant bij ingenieursbureau Ramboll in Hamburg, Duitsland. Scheu probeert een gerelateerd wiebelprobleem op te lossen: hoe misselijkheid te verminderen bij technici die aan drijvende windturbines werken. "Het kan een beetje contra-intuïtief zijn", zegt hij. Een platform stevig op zijn plaats verankeren kan het bewegingsbereik verminderen, maar het kan die bewegingen ook sneller maken. "Beide zijn belangrijk als het gaat om bewegingsziekte, " zegt Scheu.
De oplossing kon op een verrassende plaats worden gevonden. Er is een groeiend onderzoek naar bewegingsziekte bij kantoormedewerkers in hoge gebouwen die worden beïnvloed door wind. Maar Scheu zegt dat sommige mensen altijd vatbaar zullen zijn, hoe lang ze ook blijven drijven. "Ik ken technici die al jaren ziek worden."
