Floating ecopolis for climate refugees,

Oceans 2008-2017,


PROGRAM : Floating Ecopolis for Climate Refugees / Mixing Uses


SURFACE AREA : 500.000 m²

PERSPECTIVES : Philippe Steels /



Further to the anthropogenic activity, the climate warms up and the ocean level increases. According to the principle of Archimedes and contrary to preconceived notions, the melting of the arctic ice-floe will not change the rising of the water exactly as an ice cube melting in a glass of water does not make its level rise. However, there are two huge ice reservoirs that are not on the water and whose melting will transfer their volume towards the oceans, leading to their rising. It deals with the ice caps of Antarctic and Greenland on the one hand, and the continental glaciers on the other hand. Another reason of the ocean rising, that does not have anything to do with the ice melting is the water dilatation under the effect of the temperature.

According to the less alarming forecasts of the GIEC (Intergovernmental group on the evolution of the climate), the ocean level should rise from 20 to 90 cm during the 21st Century with a status quo by 50 cm (versus 10 cm in the 20th Century). The international scientific scene assets that a temperature elevation of 1°C will lead to a water rising of 1 meter. This increase of 1 m would bring ground losses emerged of approximately 0.05% in Uruguay, 1% in Egypt, 6% in the Netherlands, 17.5% in Bangladesh and up to 80% approximately in the atoll Majuro in Oceania (Marshall and Kiribati islands and step by step the Maldives islands).

If the first meter is not very funny with more than 50 million of people affected in the developing countries, the situation is worse with the second one. Countries like Vietnam, Egypt, Bangladesh, Guyana or Bahamas will see their most inhabited places swamped at each flood and their most fertile fields devastated by the invasion of salt water damaging the local ecosystems. New York, Bombay, Calcutta, Hô Chi Minh City, Shanghai, Miami, Lagos, Abidjan, Djakarta, Alexandria… not les that 250 million of climatic refugees and 9% of the GDP threatened if we not build protections related to such a threat. It is the demonstration inflicted to reluctant spirits by a climatological study of the OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) and that challenges our imagination of eco-conception!

The water rising being not written in the agenda of the Grenelle agreements on environment in France, it is primordial in terms of environmental crisis and climatic exodus to pass from now on from a strategy of reaction in emergency to a strategy of a adaptation and long-lasting anticipation. It is surprising, whereas some islands prepare their disappearing to see that the management of the rising of the ocean level does not seem to worry the governments beyond measure. More surprising to see that the populations of the developed countries continue to rush on the littoral to build districts over there; houses and buildings dedicated to a certain flood.


Whereas the Netherlands and the United Arabic Emirates « fatten » their beach with billion of euros to build their short-living polders and their protective dams for a decade, the project «Lilypad» deals with a tenable solution to the water rising! Actually, facing the worldwide ecological crisis, this floating Ecopolis has the double objective not only to widen sustainabely in offshore the territories of the most developed countries such as the Monaco principality but above all to grant the housing of future climatic refugees of he next submerged ultra-marine territories such as the Polynesian atolls. New biotechnological prototype of ecologic resilience dedicated to the nomadism and the urban ecology in the sea, Lilypad travels on the water line of the oceans, from the equator to the poles following the marine streams warm ascending of the Gulf Stream or cold descending of the Labrador.

It is a true amphibian half aquatic and half terrestrial city, able to accommodate 50,000 inhabitants and inviting the biodiversity to develop its fauna and flora around a central lagoon of soft water collecting and purifying the rain waters. This artificial lagoon is entirely immersed ballasting thus the city. It enables to live in the heart of the subaquatic depths. The multifunctional programming is based on three marinas and three mountains dedicated respectively to the work, the shops and the entertainments. The whole set is covered by a stratum of planted housing in suspended gardens and crossed by a network of streets and alleyways with organic outline. The goal is to create a harmonious coexistence of the couple Human / Nature and to explore new modes of living the sea by building with fluidity collective spaces in proximity, overwhelming spaces of social inclusion suitable to the meeting of all the inhabitants – denizen or foreign-born, recent or old, young or aged people.

The floating structure in « branches » of the Ecopolis is directly inspired of the highly ribbed leave of the great lilypad of Amazonia Victoria Regia increased 250 times. Coming from the family of Nympheas, this aquatic plant with exceptional plasticity was discovered by the German botanist Thaddeaus Haenke and dedicated to the Queen Victoria of England in the 19th Century. The double skin is made of polyester fibres covered by a layer of titanium dioxide (TiO2) like an anatase which by reacting to the ultraviolet rays enable to absorb the atmospheric pollution by photocatalytic effect. Entirely autosufficient, Lilypad takes up the four main challenges launched by the OECD in March 2008: climate, biodiversity, water and health. It reached a positive energetic balance with zero carbone emission by the integration of all the renewable energies (solar, thermal and photovoltaic energies, wind energy, hydraulic, tidal power station, osmotic energies, phytopurification, biomass) producing thus durably more energy that it consumes! True biotope entirely recyclable, this floating Ecopolis tends thus towards the positive eco-accountancy of the building in the oceanic ecosystems by producing and softening itself the oxygen and the electricity, by recycling the CO2 and the waste, by purifying and softening biologically the used waters and by integrating ecological niches, aquaculture fields and biotic corridors on and under its body to meet its own food needs.

To reply to the mutation of the migratory flows coming from the hydroclimatic factors, Lilypad join thus on the mode of anticipation particular to the Jules Verne’s literature, the alternative possibility of a multicultural floating Ecopolis whose metabolism would be in perfect symbiosis with the cycles of the nature. It will be one of the major challenges of the 21st Century to create an international convention inventing new special means to accommodate the environmental migrants by recognizing their rights and obligations. Political and social challenge, the urban sustainable development must more than ever enter in resonance worldly with the human sustainable development!

Vincent Callebaut Architect




Suite à l’activité anthropique, le climat se réchauffe et le niveau des océans augmente ! Suivant le principe d’Archimède et contrairement aux idées reçues, la fonte de la banquise Arctique ne changera rien à la montée des eaux, tout comme un glaçon fondant dans un verre d'eau ne fait pas monter le niveau de celle-ci. Par contre, il existe deux grands réservoirs de glaces qui ne sont pas sur l'eau et dont la fonte va engendrer un transfert de leur volume vers les océans, entrainant leur montée. Il s’agit des calottes polaires de l’Antarctique et du Groenland d’une part et des glaciers continentaux d’autre part. Une autre raison de la montée des océans, qui n'a rien à voir avec la fonte des glaces, est la dilatation de l'eau sous l'effet de la température.

Selon les estimations les moins alarmantes du GIEC (Groupe Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat), le niveau des océans devrait monter de 20 à 90 cm au cours du XXIe siècle – avec un statu quo à 50 cm (versus 10 cm au XXe siècle). La scène scientifique internationale estime qu'une élévation de température de 1°C aura comme conséquence une monté de l'eau de 1 mètre. Cette hausse de 1 m entraînerait des pertes de terres émergées d'environ 0,05.% en Uruguay, 1 % en Égypte, 6 % aux Pays-Bas, 17,5 % au Bangladesh et jusqu'à 80 % environ dans l'atoll Majuro en Océanie (îles Marshall, Kiribati et peu à peu les îles Maldives).

Si le premier mètre n’est déjà pas très drôle avec plus de 50 millions de personnes affectées dans les pays en développement, la situation se corse à partir du second. Des pays comme le Viêt-Nam, l’Égypte, le Bengladesh, la Guyane ou les Bahamas verront leurs lieux les plus peuplés inondés à chaque crue et leurs terres les plus fertiles dévastées par la salinisation altérant les écosystèmes locaux. New York, Bombay, Calcutta, Hô Chi Minh-Ville, Shanghai, Miami, Lagos, Abidjan, Djakarta, Alexandrie… Pas moins de 250 millions de réfugiés climatiques et 9 % du PIB mondial menacé si l’on ne bâtit pas des protections à la hauteur de la menace. C’est la démonstration infligée aux esprits rétissants par une étude climatologique de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques (OCDE) et qui défie notre imaginaire d’éco-conception !

La montée des eaux ne figurant même pas à l'agenda du Grenelle de l’Environnement en France, il est primordial, en terme de crise environnementale et d’exode climatique, de passer dés aujourd’hui d’une stratégie de réaction dans l’urgence à une stratégie d’adaptation et d’anticipation durable. Il est étonnant, alors que certaines îles préparent leur disparition, de voir que la gestion de la montée du niveau des océans ne semble pas inquiéter les gouvernements outre mesure. Encore plus étonnant de constater que les populations des pays développés continuent à se ruer sur le littoral, à y construire des quartiers ; des maisons et des immeubles, voués à une inondation certaine.

LILYPAD, UN PROTOTYPE DE VILLE AMPHIBIE AUTO-SUFFISANTE Alors que les Pays-Bas et les Emirats Arabes Unis «engraissent» leur plage à coup de milliards d’Euros pour construire leurs polders éphémères et leurs digues protectrices pour une décennie, le projet «Lilypad» se présente comme une solution soutenable à la montée des eaux ! En effet, face à la crise écologique mondiale, cette Ecopolis flottante a pour double-objectif non seulement d’étendre viablement en offshore les territoires des pays les plus développés comme par exemple la Principauté de Monaco mais surtout de garantir l’habitat aux futurs réfugiés climatiques des prochains territoires ultra-marins submergés comme les atolls polynésiens. Nouveau prototype biotechnologique de résilience écologique voué au nomadisme et à l’écologie urbaine en mer, Lilypad voyage en flottaison sur les océans, de l’équateur vers les pôles, en suivant les courants marins de surface, ascendants chauds du Gulf Stream ou descendants froids du Labrador.

C’’est une véritable ville amphibienne, mi-aquatique et mi-terrestre, pouvant abriter plus de 50.000 habitants et invitant la biodiversité à développer sa faune et sa flore autour d’un lagon central d’eau douce récoltant et épurant les eaux de pluies. Ce lagon artificiel est complètement immergé lestant ainsi la ville et il permet de vivre au cœur des profondeurs subaquatiques. La programmation multifonctionnelle s’articule autour de trois marinas et de trois montagnes dédiées respectivement au travail, au commerce et aux loisirs. Le tout est recouvert d’une strate de logements végétalisés en jardins suspendus et traversée par un réseau de rues et de traboules au tracé organique. Le but est d’instaurer une coexistence harmonieuse du couple Homme/Nature et d’explorer de nouveaux modes d’habiter la mer en construisant avec fluidité des espaces collectifs de proximité , des espaces d’inclusion sociale agréables et propices à la rencontre de tous les habitants – autochtones ou allochtones, habitants récents ou anciens, jeunes ou âgés.

La structure flottante en « branches » de l’Ecopolis est directement inspirée de la feuille fortement nervurée du nénuphar géant d’Amazonie Victoria Regia agrandie 250 fois. De la famille des Nymphéacées, cette plante aquatique à la plasticité exceptionnelle fut découverte par le botaniste allemand Thaddeaus Haenke et dédié à la reine Victoria d’Angleterre au XIX ème siècle. La double coque quant à elle est constituée de fibres de polyester recouverte d’une couche de dioxyde de titane (TiO2) sous forme anatase, qui en réagissant aux rayons ultra-violets, permettent d’absorber la pollution atmosphérique par effet photocatalytique. Totalement autosuffisante, Lilypad relève ainsi les quatre principaux défis lancés par l’OCDE en mars 2008 : climat, biodiversité, eau et santé. Elle atteint un bilan énergétique positif à émission de carbone zéro par l’intégration de toutes les énergies renouvelables (énergies solaires thermique et photovoltaïque, énergie éolienne, énergie hydraulique, maréthermique, marémotrice, osmotique, phyto-épuration, biomasse) produisant ainsi durablement plus d’énergie qu’elle n’en consomme ! Véritable biotope intégralement recyclable, cette Ecopolis flottante tend ainsi vers l’éco-compatibilité positive du bâti au sein des écosystèmes océaniques en produisant lui-même de l’oxygène et de l’électricité, en recyclant le CO2 et les déchets, en épurant et en adoucissant biologiquement les eaux usées, et en intégrant des niches écologiques, des champs d’aquaculture et des corridors biotiques sur et sous sa coque pour subvenir à ses propres besoins alimentaires.

Pour répondre à la mutation des flux migratoires engendrés par les facteurs hydro-climatiques, Lilypad rejoint donc, sur le mode de l’anticipation propre à la littérature vernienne, la possibilité alternative d’une Ecopolis flottante multiculturelle dont le métabolisme serait en symbiose parfaite avec les cycles de la nature. Ce sera l’un des enjeux majeurs du XXIème siècle de mettre en place une convention internationale inventant de nouveaux moyens spatiaux pour abriter les migrants environnementaux tout en reconnaissant leurs droits et obligations. Challenge politique et social, le développement durable urbain doit, plus que jamais, rentrer internationalement en résonnance avec le développement durable humain !

Vincent Callebaut Architecte


PHONE : 0033.
Vincent Callebaut Architectures
7, place Félix Eboué
75012 Paris


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