Η έννοια της αυτοοργάνωσης στη μελέτη του αστικού τοπίου

#Δ. Γ. Γιουζέπας, (υπ. διδ. Α.Π.Θ.)

#Π. Α. Γούλιαρης, (υπ. διδ. Ε.Μ.Π., εντεταλμένος λέκτορας Δ.Π.Θ.)

#Γ. Α. Τσάρας, (υπ. διδ. Α.Π.Θ., εντεταλμένος λέκτορας Δ.Π.Θ., Α.Π.Θ.) 

Η μελέτη του αστικού τοπίου και η καλύτερη δυνατή κατανόησή του, αποτελούν εργαλεία σημαντικά για τη βέλτιστη αντιμετώπιση των σχεδιαστικών προβλημάτων. Οι πλείστες εμπλεκόμενες ειδικότητες από πάντα αναζητούσαν έναν κοινό νοητικό κώδικα επικοινωνίας και ανάλυσής του. Η μελέτη πολύπλοκων μη γραμμικών συστημάτων μακράν της ισορροπίας από πολλούς από τους επιστημονικούς κλάδους που ασχολούνται και με την κατανόηση του αστικού τοπίου δίνει την ευκαιρία να αντιμετωπίσουμε το πρόβλημα-πόλη σαν ένα ακόμη πολύπλοκο σύστημα και κατά συνέπεια ένα πεδίο διεργασιών αυτο-οργάνωσης. Στην προσπάθεια αυτή δε γίνεται να μην εξετάσουμε το αστικό τοπίο μέσα από το πρίσμα της θερμοδυναμικής, ή να μην αναζητήσουμε σταθερά επαναλαμβανόμενα μοτίβα που μαρτυρούν τις τάσεις αυτο-οργάνωσης στις οποίες υπακούει το σύστημα-πόλη.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η αστική χωρική οργάνωση και ο αστικός τρόπος ζωής καταγράφουν ήδη περισσότερα από πέντε χιλιάδες χρόνια με διαρκή και δυναμική εξέλιξη. Πρακτικά, και ταυτόχρονα διανοητικά, η μελέτη και ερμηνεία τους μας αφορά όλους, αλλά περισσότερο αποτελεί αληθινή πρόκληση για τους σχεδιαστές του αστικού τοπίου. Η ιδέα του σχεδιασμού εξακολουθεί να είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της ενασχόλησής μας με το αστικό περιβάλλον. Ωστόσο, ενώ στις μέρες μας, ο βασικότερος προβληματισμός των σχεδιαστών γίνεται όλο και πιο απτός, οι πόλεις και οι μητροπόλεις μοιάζουν να "αντιστέκονται" στο σχεδιασμό.

Οι πόλεις είναι κατ' εξοχήν πολύπλοκα συστήματα. Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό από πάντα αναγνωρισμένο καθιστώντας τη μελέτη του αστικού τοπίου μια διεπιστημονική προσπάθει. Γνωρίζοντας την ποικιλία των επιστημονικών εκφάνσεων του πεδίου, βασικό μέλημα υπήρξε να βρεθεί μια κοινή γλώσσα για την ικανοποιητική έκφραση, συνεργασία και ανταλλαγή ιδεών ανάμεσα στις πλείστες εμπλεκόμενες ειδικότητες. (Felson A. and Pickett S., 2005)

ΤΟ ΑΣΤΙΚΟ ΤΟΠΙΟ

Η αμιγώς χωρική αντιμετώπιση του τοπίου ως έννοιας στατικής και μετρήσιμης, ανάγεται σε μεγάλο βαθμό σε ερμηνευτικές προσεγγίσεις επιστημών όπως η γεωγραφία. Ταυτόχρονα, η αντιληπτική προσέγγιση σχετίζεται κατά κύριο λόγο με την ανίχνευση-αναπαράσταση των πολιτισμικών παραμέτρων και ως εκ τούτου η αποκλειστική χρήση της είναι ετεροβαρής και μερική. Κατά τον ίδιο τρόπο, η οικολογική και μόνο προσέγγιση, η οποία παραλείπει τον τρόπο με τον οποίο ο άνθρωπος κατανοεί και ερμηνεύει το τοπίο, είναι προβληματική, καθώς εκφύλισε την έννοια της Οικολογίας, οδηγώντας στην εσφαλμένη αντίληψη ότι κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα ισοδυναμεί με διακοπή ή καταστροφή της φυσικής ισορροπίας. (Ανανιάδου-Τζιμοπούλου Μ., 2003)

Το ευρύτερο αστικό τοπίο και τα αστικά οικοσυστήματα, είναι πεδία δυναμικά, καθώς διαμορφώνονται από την συνεχή διαντίδραση μεταξύ των ίδιων των στοιχείων που τα συνθέτουν, αλλά και αυτών που τους ασκούν επιρροή. Το πλήθος αλλά και η πολυπλοκότητα αυτών των στοιχείων και παραγόντων αλληλεπίδρασης, που συνδιαμορφώνουν τη μορφή του αστικού περιβάλλοντος καθιστούν ως και αδύνατη τη δημιουργία ενός αξιόπιστου μοντέλου πρόγνωσης της αστικής χωρικής εξέλιξης. Η αναζήτηση ωστόσο νέων τρόπων περιγραφής και κατανόησης του αστικού τοπίου θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντικό εργαλείο για το σχεδιασμό του αστικού χώρου.

Ένα επιστημονικό πλαίσιο που θα μπορούσε να καταστεί και νοητικό μοντέλο ανάγνωσης και περιγραφής του αστικού τοπίου είναι η έννοια της αυτο-οργάνωσης, όπως αυτή περιγράφεται από τις μελέτες των μη γραμμικών χαοτικών συστημάτων. Η θεωρία της αυτο-οργάνωσης πρωτοεμφανίστηκε σε τομείς όπως η φυσική, τα μαθηματικά και η κυβερνητική. Παρόλα αυτά πολύ σύντομα έγινε αντιληπτό ότι η θεωρία αυτή εμπεριέχει γενικές αρχές και μεθοδολογίες που εκτείνονται πέρα από τα όρια των αρχικών πεδίων έρευνάς τους.

Ήδη στη μελέτη του φυσικού τοπίου υπάρχουν προσεγγίσεις που εισάγουν τη θεωρία του χάους και τα fractal μαθηματικά για να εξηγήσουν τη μορφολογική τους εξέλιξη, τη πληθυσμιακή σύνθεση ειδών και τις οικολογικές διαντιδράσεις μεταξύ τους. (Bass A., 2001) Ταυτόχρονα, έχουν αναπτυχθεί και υπολογιστικά μοντέλα πρόγνωσης των διεργασιών παραγωγής και διαμόρφωσης του τοπίου, στο βαθμό βέβαια που δεν εισέρχεται μεγάλος αριθμός μεταβλητών και παραμέτρων ελέγχου. (Bolliger J., Sprott J. and Mladenoff D. 2003)

ΑΣΤΙΚΟ ΤΟΠΙΟ ΚΑΙ ΑΥΤΟ-ΟΡΓΑΝΩΣΗ

Η θεωρία της αυτο-οργάνωσης είναι το βασικό απόκτημα της μελέτης των πολύπλοκων συστημάτων. Σε ελάχιστο χρόνο από την αρχική της διατύπωση στα μέσα της δεκαετίας του 60 στη φυσική και στις θετικές επιστήμες, έγινε κυρίαρχο μοντέλο περιγραφής και κατανόησης στη μελέτη των πολύπλοκων συστημάτων γενικότερα. Ακόμη και οι πρωτεργάτες της θεωρίας όπως ο Ilya Prigogine, διαπίστωσαν τις πιθανές προεκτάσεις των τάσεων αυτο-οργάνωσης που διέπουν τα χαοτικά συστήματα στις ανθρωπογνωστικές επιστήμες, τις οικονομικές επιστήμες και τις μελέτες χωρικής ανάλυσης. Δεδομένης της πολυπλοκότητας των αστικών δομών δεν ήταν έκπληξη το γεγονός ότι οι πόλεις αποτέλεσαν ένα δελεαστικό πεδίο για την εφαρμογή μοντέλων και παραδειγμάτων της νέας αυτής θεωρίας. Επίσης, η εφαρμογή του νέου αυτού μοντέλου περιγραφής των πολύπλοκων συστημάτων έχει ήδη εφαρμοστεί σε πεδία τόσο της κοινωνικής επιστήμης όσο και των θετικών επιστημών, με άλλα λόγια σε επιστημονικούς κλάδους που μελετούν τα φαινόμενα που διέπουν το αστικό τοπίο.

Βασικό πλεονέκτημα της θεώρησης των πόλεων ως μη γραμμικά χαοτικά συστήματα που διέπονται από τάσεις αυτο-οργάνωσης είναι η ολιστική και ανοιχτή μελέτη των πολύπλοκων αυτών συστημάτων. Η στατική δημογραφική ανάλυση τους καθώς και η κοινή χωρική συντακτική ανάλυση, στερούνται της χρονικής εμβάθυνσης που απαιτείται στη μελέτη των πόλεων. Μια συγκεκριμένη κατάσταση ενός αστικού τοπίου δεν δύναται να περιγραφεί ικανοποιητικά από τη συλλογή ποσοτικών και χωρικών μεγεθών της δεδομένης στιγμής, αλλά από τη παρακολούθηση όλων των δεδομένων που συνθέτουν το αστικό τοπίο στο μέγιστο δυνατό βάθος χρόνου προκειμένου να διαφανούν τάσεις, ροπές, εξελίξεις, αλλά και οι μεταξύ τους συσχετισμοί. (Portugali J., 2000)

Επιπλέον, τα δεδομένα περιγραφής του αστικού χώρου δεν θα μπορούσαν να είναι αδιάφορα παραγόντων ελέγχου που συνήθως αγνοούνται κατά τις πολεοδομικές μελέτες όπως είναι οι κοινωνικές αλλαγές, οι τεχνολογικές εξελίξεις που σχετίζονται με τη χωρική αντίληψη, τα νέα οικονομικά μοντέλα, οι νομοθετικές αλλαγές και οποιοιδήποτε άλλοι παράγοντες μπορούν να έχουν χωρική αποτύπωση του αντίκτυπου τους στις κοινωνίες που φιλοξενούνται στα πολεοδομικά συγκροτήματα.

Τέλος, η θεωρία της αυτο-οργάνωσης αντιμετωπίζει τα αστικά συστήματα σαν συστήματα ανοιχτά. Όπως είναι λογικό δεν μπορεί κανείς να μελετήσει ένα αστικό τοπίο, αποκομμένο από το άμεσο φυσικό τοπίο που το περιβάλει, του οποίου και αποτελεί τη λογική προέκταση. Η γεωγραφική θέση, οι συνδέσεις με άλλα συστήματα πόλεις, οι σχέσεις αλληλεξάρτησης με περιοχές προέλευσης πόρων και συλλογής αποβλήτων, οι κοινωνικές και χωρικές αποστάσεις με τον υπόλοιπο κόσμο, είναι παράγοντες που καθορίζουν τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τα εσωτερικά δεδομένα ενός αστικού τοπίου. Η κατανόηση των ροών ύλης και ενέργειας, πληθυσμών, πληροφοριών, δεδομένων βοηθούν στην κατανόηση της διατήρησης των εσωτερικών ισορροπιών μιας πόλης.

ΠΟΛΕΙΣ ΚΑΙ ΕΝΤΡΟΠΙΑ

Αν εξετάσουμε το αστικό τοπίο μέσα από το πρίσμα της θερμοδυναμικής, μια πόλη είναι ένα ανοιχτό σύστημα που χαρακτηρίζεται από την εισροή πόρων χαμηλής εντροπίας και εκροή υψηλής εντροπίας. Οι πόλεις είναι μέρος μιας ευρύτερης περιοχής και πολλές από τις διεργασίες που συντελούνται μέσα σε αυτές έχουν μεγάλο εύρος δράσης ή ακόμη και παγκόσμια διάσταση. Εάν δεν υπήρχε ροή ενέργειας από και προς τις πόλεις, δε θα ήταν δυνατή η δημιουργία οργανωμένων μορφών και η διατήρησή τους στο χρόνο, και το σύστημα θα εγκαταλειπόταν και σταδιακά θα ερείπωνε.

Η ικανοχωρητικότητα των πολύπλοκων δομών να αυτο-οργανώνονται και να διατηρούνται στο χρόνο αντιστοιχεί με τη διατήρηση μιας σταθερής κατάστασης, μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία και τη διατήρηση των ελάχιστων επιπέδων εντροπίας που παράγονται από τη διάδραση ανάμεσα σε συστατικά και επιμέρους συστήματα. Με όρους εντροπίας, οι πόλεις τείνουν να μειώνουν την εσωτερική τους εντροπία μέσω κατασκευών, πληροφορίας, κοινωνικών δομών, οικονομίας, και πολιτισμού. Οι ροές πόρων τροφοδοτούν τις σκεδαστικές δομές (dissipative structures) των πόλεων, μεταβολίζονται όπως σε ένα οικοσύστημα ωσάν οι πόλεις να ήταν ένα σύνολο ζωντανών οργανισμών, καταναλώνονται διαρκώς για να διατηρήσουν τις δομές οργάνωσης των πόλεων στο χρόνο. (Pulselli R. Tiezzi E., 2009)

Η θερμοδυναμική εγείρει ζητήματα άμεσα συνδεδεμένα με την παγκόσμια περιβαλλοντική κρίση και πολλά σύγχρονα προβλήματα όπως η εξάντλήση των φυσικών πόρων, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, και η κλιματική αλλαγή. Κάθε οργανωμένη δομή, όπως οι πόλεις, ένα οικονομικό σύστημα, μια κοινωνία, στηρίζονται στη φύση και στην ικανότητα της φύσης να αναπληρώνει τους πόρους και να απορροφά τα εντροπικά απόβλητα. Με αυτό το υπόβαθρο γίνεται εύκολα κατανοητό ότι η αυτονομία ενός κοινωνικού, οικονομικού, ή πολεοδομικού συστήματος, βασίζεται στην εξάρτηση του από το περιβάλλον. Η αυτονομία και η εξάρτηση είναι συμπληρωματικές έννοιες, αν και εμφανίζονται ως αντίθετες, επειδή ένα σύστημα απαιτεί φυσικούς πόρους προκειμένου να αυτο-οργανωθεί και να διατηρήσει τη μοναδικότητά και αυθεντικότητά του.

ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΔΟΜΙΚΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΣΤΑΘΕΡΩΝ ΣΥΓΓΕΝΩΝ ΜΟΤΙΒΩΝ

Απαρχή της επισήμανσης τάσεων οργάνωσης σε πολύπλοκα ανοιχτά συστήματα ήταν η παρατήρηση ορατών δομικών μορφών σταθερών συγγενών μοτίβων (patterns) σε συστήματα που η φυσική και δομική τους υπόσταση δεν δικαιολογεί. Τέτοια φαινόμενα είναι η μακροσκοπικές μορφές οργάνωσης σε εξάγωνα της κίνησης του βραστού νερού, οι σχηματισμοί νεφών, οι ψηφιακοί σχηματισμοί διάχυσης, οι γραφικές παραστάσεις μαθηματικών εξισώσεων κ.α. Το γεγονός που εστίασε την προσοχή στα προαναφερθέντα φαινόμενα ήταν η ορατή συγγένεια των παραπάνω μορφών με σχηματισμούς (patterns) βιολογικής προέλευσης όπως ΟΙ ταξιανθίες των φυτών, τα δίκτυα τροφοδοσίας των ζωντανών οργανισμών, ακόμη και οι γραφικές παραστάσεις αύξησης των πληθυσμών των ειδών ενός οικοσυστήματος.

Τα στοιχεία που αποτελούν ένα πολύπλοκο σύστημα σε καταστάσεις μακράν της ισορροπίας μοιάζουν να ανταγωνίζονται μεταξύ τους, μέχρι ένα κρίσιμο σημείο όπου μια διάταξη κυριαρχεί ενάντια στις άλλες και καθίσταται παράμετρος ελέγχου (order parameter) του συστήματος αυτού. Η παράμετροι ελέγχου δεν καθορίζουν μόνο την μακροσκοπική δομή του συστήματος, αλλά κυριαρχούν και στη χωρο-χρονική συμπεριφορά των μερών του. (Portugali J., 2000)

Σε ένα πολύπλοκο σύστημα όπως ένα οικοσύστημα ή μια πόλη συνήθως παρατηρούμε ότι οι παράμετροι ελέγχου είναι πολλοί περισσότεροι από έναν και αντιστοιχούν στον έλεγχο διαφόρων επιπέδων κλίμακας και ομάδων στοιχείων του συστήματος. (Batty M., 2005) Στις ορατές μορφές οργάνωσης μιας πόλης μπορούν να συγκαταλέγουν τα δίκτυα, παροχών, μεταφορών και επικοινωνιών, η κανονικότητα της εναλλαγής δομημένου και αδόμητου χώρου, οι επιμέρους αρχιτεκτονικές μορφές, οι κινήσεις των ανθρώπων στο χώρο, οι συγκεντρώσεις και αραιώσεις κοινωνικών ομάδων, χρήσεων, δραστηριοτήτων, οικονομικού κεφαλαίου και πλείστες άλλες, άμεσα ή έμμεσα παρατηρήσιμες. Η ταυτοποίηση ή ο συσχετισμός αυτών των μορφών μπορούν να φανερώσουν παράγοντες που υπήρξαν καθοριστικοί στη διαμόρφωση των ισορροπιών ενός συστήματος και οι οποίες αποτυπώθηκαν οπτικά με τις μορφές αυτών των μοτίβων.

Η ανάγνωση αυτών των μορφών εγείρει όμως το ερώτημα των προϋποθέσεων για την αναγνώριση και ερμηνεία τους. Γίνεται εύκολα κατανοητό ότι για να γίνει αντιληπτή η ύπαρξη δομικών μορφών χρειάζεται η επιστράτευση νοητικών χαρτών και συμβόλων που υπάρχουν ήδη στον εγκέφαλό των παρατηρητών.

(αριστερά: περιοχή άνω πόλης) και τη Σμύρνη (Δεξιά: περιοχή του κάστρου Kadifekale)

ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ

Η αντιμετώπιση του αστικού τοπίου ως χαοτικό σύστημα με τάσεις αυτο-οργάνωσης εγείρει αυτόματα το θέμα της δυσκολίας σχεδιαστικών προσεγγίσεων. Η δημιουργία ενός ικανοποιητικού μοντέλου αναπαράστασης και πρόγνωσης των αστικών συστημάτων είναι προς το παρόν μια επίπονη διαδικασία που πιθανόν μόνο προσεγγιστικά μπορεί να λειτουργήσει. Η συλλογή και η ορθή ιεράρχηση των παραγόντων που συνθέτουν και ελέγχουν ένα τόσο πολύπλοκο σύστημα απαιτεί μεγάλη εμβάθυνση και στερείται της ύπαρξης σαφών και αντικειμενικών κριτηρίων. Συνεπώς ο σχεδιασμός, είναι λογικό, συχνά

να διαφεύγει από τις αρχικές επιδιώξεις και να απομακρύνεται από τα θεμιτά τελικά αποτελέσματα.

Η καλύτερη βέβαια δυνατή κατανόηση του αστικού τοπίου τείνει λογικά να προσεγγίσει τη βέλτιστη σχεδιαστική επίλυση των χωρικών προβλημάτων. Έτσι ώστε, οι σχεδιαστικές αποφάσεις να προκύψουν σαν συστατικά του ίδιου του συστήματος, σαν μια νέα τάση αυτο-οργάνωσης. Άλλωστε ο ίδιος ο σχεδιασμός αποτελεί από μόνος του παράμετρο ελέγχου του αστικού συστήματος, υποχρεώνοντας τα υπόλοιπα συστατικά του αστικού χωροχρόνου να εναρμονιστούν στα νέα δεδομένα που αυτός προσφέρει και αφού έχει επιφέρει τις απαραίτητες τροποποιήσεις σε αυτά. Με άλλα λόγια ο σχεδιασμός αποτελεί τον παράγοντα εγκαθίδρυσης μιας νέας ισορροπίας του συστήματος, ενώ τα υπόλοιπα στοιχεία του αστικού τοπίου τροποποιούνται ή συνεργάζονται στην κατεύθυνση αυτή.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• Ανανιάδου-Τζημοπούλου, Μ., "Αρχιτεκτονική τοπίου, θεωρία κριτική", Α.Π.Θ., Δ.Π.Μ.Σ. Αρχιτεκτονική τοπίου, Θεσσαλονίκη 2003, pp. 27-33.
• Bass A., "Chaos, fractals and self-organization in coastal geomorphology: simulating dune landscapes in vegetated environments", Elsevier, Los Angeles 2001, pp. 1-3. 
• Batty M., "Cities and Complexity: Understanding Cities With Cellular Automata, Agent-Based Models, and Fractals", MIT press, Massachusetts 2005, pp. 34-36. 
• Bolliger J., Mladenoff D., Sprott J., "Self-organization and complexity in historical landscape patterns", Oikos, Madison 2003, pp. 541-550. 
• Felson A. , Pickett S., "Designed experiments: new approaches to studying urban ecosystems", The Ecological Society of America, Baltimore 2005, pp. 1-2. 
• Portugali J., "Self-organization and the city", Springer, Berlin 2005, pp. 57-58, 63-64. 
• Prigogine I., Stengers I., "Order out of chaos: man's new dialogue with nature", Bantam Books, London 1984, pp. 274-276. 
• Pulselli R. Tiezzi E., "City Out of Chaos: Urban Self-organization and Sustainability", WITpress, Siena 2009, pp. 21-23.