Le docteur des villes
Gabriele Manoli veut enrichir la recherche urbaine avec des modèles quantitatifs et fonder une nouvelle science des villes vertes. Il a trouvé à Zurich l'endroit idéal pour cela.
Je rencontre Gabriele Manoli au bistrot du Musée national à Zurich pour un espresso. Il n'est pas aussi bon que dans sa ville natale de Venise, mais l'ingénieur en environnement de 32 ans ne se plaint pas. Au contraire : il est fasciné par Zurich, par l'urbanisme qui y est pratiqué et par la dynamique presque sans faille qui règne au bord de la Limmat.
Bien qu'il ait grandi à moins de quatre heures de route de la frontière, il a posé le pied en Suisse pour la première fois il y a un an et demi, lorsqu'il a commencé son travail de post-doctorant à l'ETH Zurich. Depuis juin 2016, il habite désormais au H?nggerberg et fait de la recherche à la chaire d'hydrologie et de gestion des eaux. "Zurich, c'est pour moi le paradis le plus proche de chez moi", dit Manoli. Aussi souvent que possible, il prend le train le week-end pour rendre visite à ses parents et à ses amis à Venise. Il a travaillé deux ans aux ?tats-Unis ; il est maintenant heureux d'être de retour en Europe et près de chez lui.
Chaos créatif et calcul rationnel
La carrière scientifique de Manoli a commencé à l'université de Padoue, "où Galileo Galilei occupait autrefois la chaire de mathématiques", ajoute-t-il fièrement. Au début, il n'arrivait pas à se décider entre des études de médecine et des études en sciences et ingénierie de l'environnement. "Finalement, j'ai aimé l'idée qu'en tant qu'ingénieur environnemental, je serais une sorte de docteur pour la planète".
Il a effectué ses études de master à la fois à Padoue et à l'Université technique du Danemark. "Ce n'est que là que j'ai découvert mon enthousiasme pour la recherche", raconte Manoli. L'infrastructure de recherche bien développée et la mentalité de travail efficace étaient nouvelles pour lui. "En Italie, nous sommes très doués pour l'improvisation et nous apprenons à être créatifs", raconte-t-il. "Mais ce n'est qu'au Danemark que j'ai appris à m'organiser de manière professionnelle, à planifier des projets, à travailler selon des délais et à demander des fonds de recherche". Aujourd'hui, il est convaincu qu'une bonne recherche nécessite les deux : le chaos créatif et le calcul rationnel.
A long terme, le Danemark était un peu trop frais pour lui, tant sur le plan climatique qu'émotionnel. Pour sa thèse de doctorat, Manoli est donc retourné à Padoue. L'un de ses directeurs de thèse s'était spécialisé dans la modélisation mathématique. "C'était exactement mon truc", se souvient Manoli. "J'ai compris que je voulais dorénavant travailler avec des modèles mathématiques".
Pour sa thèse de doctorat, il a modélisé le cycle de l'eau pour l'ensemble d'un bassin versant. Gr?ce à de tels calculs, il est possible de mieux évaluer les effets des phénomènes météorologiques extrêmes et des inondations. "La plupart des modèles ne prenaient en compte que les processus du sol, mais pas la végétation qui le recouvre", explique Manoli. Il a donc commencé à intégrer le métabolisme des plantes dans ses modèles. Ceux-ci ont ainsi été complétés par des facteurs tels que l'absorption ou l'évaporation de l'eau par les plantes. Les modèles sont ainsi devenus plus complexes, mais aussi plus précis.
Intermédiaire entre les disciplines
Ce que l'on appelle l'écohydrologie (Ecohydrology) est un domaine de recherche encore jeune, qui étudie les interactions entre le cycle de l'eau et le fonctionnement des écosystèmes. Des ingénieurs et des hydrologues collaborent avec des biologistes, des écologistes et des agronomes pour étudier le régime hydrique d'écosystèmes naturels tels que les déserts, les forêts, mais aussi les terres arables. Les climatologues sont également de plus en plus sollicités pour représenter dans les modèles les processus de l'atmosphère qui influencent le régime des eaux sur la Terre.
"Je trouve la collaboration au-delà des frontières professionnelles enrichissante", dit Manoli. Selon lui, il est moins un spécialiste qu'un médiateur entre différentes disciplines. "Je suis convaincu que l'excellence de la recherche nécessite les deux - les spécialistes et les médiateurs".
Encourager la recherche qui brise les frontières
C'est précisément ce genre de jeunes chercheurs que la fondation "page externeSociety in Science" avec les bourses Branco Weiss. Chaque année, cette fondation rattachée à l'ETH attribue des fonds à des chercheurs qui réfléchissent au-delà des limites de leur propre discipline, qui n'ont pas peur de sortir de leur zone de confort et qui s'intéressent à l'impact de leurs recherches sur la société.
L'idée de recherche avec laquelle Manoli a postulé pour une telle bourse, il l'avait ramenée des ?tats-Unis : pendant son doctorat, il avait posé sa candidature pour un poste au "Senseable City Lab" du Massachusetts Institute of Technology (MIT). "J'avais cette vision d'une nouvelle science basée sur les données pour les villes vertes de demain", se souvient Manoli. Mais au lieu du MIT à Boston, il a trouvé son premier poste de post-doctorant à l'université de Duke en Caroline du Nord, où il a utilisé des modèles écohydrologiques pour étudier l'influence des plantations de pins sur le régime des eaux.
Mais l'idée d'une science basée sur les données pour les villes vertes ne l'a pas l?ché. Lorsqu'il a commencé son travail à Zurich, elle a trouvé un terrain fertile à la chaire d'hydrologie et de gestion des eaux. D'autant plus que certains de ses collègues travaillaient en même temps au Futures Cities Lab de Singapour, où la planification de villes durables est au centre des préoccupations. Au cours de nombreuses discussions, il a continuellement développé son idée.
"Les ingénieurs et les architectes se concentrent généralement sur leurs ouvrages - un pont, une voie ferrée ou un immeuble. Ils n'ont pas une vision d'ensemble", raconte Manoli. "De leur c?té, dans les 'urban studies', les chercheurs regardent certes la ville comme un organisme, mais il leur manque généralement la compréhension quantitative des processus physiques qui s'y déroulent".
Manoli envisage une recherche urbaine dans laquelle ces fossés seraient comblés. Certes, des modèles mathématiques sont déjà utilisés aujourd'hui dans les études urbaines. Mais la plupart du temps pour des questions économiques et sociales et non pour des aspects de planification environnementale. Il donne un exemple pratique de l'utilité d'une telle recherche : "Je voudrais pouvoir quantifier quelles plantes sont les plus appropriées pour réduire l'effet des ?lots de chaleur dans les grandes villes. Ou est-il plus judicieux de planter des arbres dans les gratte-ciel, comme dans le `Bosco Verticale` à Milan, ou de construire de nouveaux parcs ?"
Au bon endroit
La vision d'une telle science basée sur les données pour les villes vertes a convaincu le jury qui attribue les bourses Branco Weiss. Manoli bénéficiera d'un soutien financier de 100 000 francs par an pour les cinq prochaines années. La manière dont il organise ses recherches est laissée à sa discrétion. De plus, la bourse n'est pas liée à une haute école particulière. "J'aurais pu aller n'importe où", dit Manoli. "Mais pour mon projet de recherche, j'étais déjà au meilleur endroit".
La renommée mondiale de la recherche urbaine et des sciences et ingénierie de l'environnement à l'ETH Zurich et l'accès aux collègues du Futures Cities Lab à Singapour y contribuent. Manoli s'y rendra une première fois dans les mois à venir. Il y cherchera des coopérations en matière de recherche multidisciplinaire afin de développer de nouvelles idées sur la manière de construire des villes un jour plus durables sur la base de données et de modèles mathématiques.
Dans les recherches de Manoli, il y a une bonne dose d'idéalisme : "L'humanité n'est qu'une petite chose dans l'univers", dit-il. "Si nous voulons survivre, nous devons changer immédiatement et radicalement notre rapport à l'environnement". Il s'est donc fixé pour objectif de diffuser les résultats de ses recherches dans la société, par le biais de musées, d'écoles et de manifestations. Il a pu constater l'importance d'un tel "outreach", notamment aux ?tats-Unis. Il est convaincu qu'"un modèle seul ne changera pas le monde". "Mais si nous allons vers le public avec notre recherche, nous pouvons donner une impulsion dans la bonne direction".