# **Architectures Symbiotiques : Ingénierie des Écosystèmes Urbains pour la Séquestration Carbone Avancée**

## **1\. Introduction : Vers une Métabolisation de l'Enveloppe Architecturale**

L'urbanisation contemporaine, confrontée à l'urgence climatique, impose une redéfinition radicale de la fonction architecturale. Le bâtiment, traditionnellement conçu comme un abri inerte et consommateur de ressources, doit opérer une mutation vers un statut d'organisme métabolique actif. Cette transition ne se limite plus à l'efficacité énergétique passive ou à l'ajout superficiel de végétation, mais exige l'intégration profonde de processus biologiques et physico-chimiques au cœur même de la matérialité urbaine. Ce rapport explore de manière exhaustive les concepts et technologies émergentes permettant l'intégration systémique de trois vecteurs biologiques majeurs — les lichens et mousses (*bryophytes*), les mini-marécages (toitures zones humides), et les bassins de cyanobactéries (photobioréacteurs) — dans l'architecture urbaine pour maximiser la séquestration du carbone.

L'analyse dépasse l'approche paysagère traditionnelle pour mobiliser des domaines de pointe : la physique de la matière condensée (frustration géométrique, hyperuniformité), la biologie synthétique (édition génomique CRISPR-Cas9, ingénierie métabolique), et l'hydrologie biomimétique. L'enjeu est de transformer les façades et toitures en interfaces réactives capables de capturer le CO₂, de purifier l'air et de réguler les flux thermiques avec une efficacité supérieure aux systèmes naturels non modifiés. Nous examinerons comment la modification génétique des mousses peut accroître leur tolérance aux stress urbains, comment l'ingénierie des matériaux bioréceptifs peut transformer le béton en substrat vivant, et comment les principes de la photonique désordonnée peuvent optimiser la photosynthèse dans les bioréacteurs architecturaux.

Cette convergence disciplinaire dessine une nouvelle typologie : l'architecture photosynthétique intégrale, où la structure bâtie devient le support d'une "bio-industrie" décentralisée, assurant des services écosystémiques critiques au sein de la technosphère.1

## ---

**2\. La Révolution des Cyanobactéries : Photobioréacteurs Intégrés au Bâtiment (BI-PBR)**

L'intégration de microalgues et de cyanobactéries dans l'enveloppe du bâtiment, désignée par le terme de Photobioréacteurs Intégrés au Bâtiment (BI-PBR), représente un saut quantique par rapport à la végétalisation classique. Les cyanobactéries, organismes procaryotes photosynthétiques, possèdent des taux de croissance et de fixation du carbone largement supérieurs à ceux des plantes terrestres, ce qui en fait des candidats idéaux pour une séquestration carbone intensive dans des espaces urbains contraints.3

### **2.1 Typologies et Ingénierie des Systèmes de Façade**

L'architecture des BI-PBR doit répondre à une double exigence : maintenir des conditions de culture optimales pour les micro-organismes tout en assurant les fonctions traditionnelles de l'enveloppe (isolation, ombrage, esthétique).

#### **2.1.1 Le Concept de "Briques de Neutralisation" Modulaires**

Une innovation marquante dans ce domaine est le développement de systèmes modulaires, tels que les "briques de neutralisation". Ces unités architecturales, conçues comme des composants de façade "plug-and-play", permettent une décentralisation radicale de la bio-fixation du carbone.

* **Matérialité et Fabrication :** Ces modules sont souvent fabriqués à partir de matériaux durables comme l'acide polylactique (PLA), réduisant l'empreinte carbone intrinsèque du système. Leur conception modulaire facilite le transport et l'assemblage sur site, contournant les difficultés logistiques liées aux grands panneaux préfabriqués en verre.4  
* **Fonctionnement Biologique :** Chaque brique fonctionne comme un photobioréacteur autonome ou interconnecté. Un système de circulation d'air injecte l'air urbain, chargé de CO₂ et de polluants, dans le milieu de culture. Les cyanobactéries, par photosynthèse, fixent le carbone et libèrent de l'oxygène.  
* **Interconnexion Magnétique :** Pour faciliter la maintenance, des systèmes de fixation magnétique ont été développés. Ces mécanismes exploitent une force tangentielle faible par rapport à la force normale, permettant aux modules de résister aux charges de vent (force normale) tout en étant facilement détachables par glissement (force tangentielle) pour le nettoyage ou le remplacement de la culture.4  
* **Monitoring par Vision Artificielle :** La gestion de ces milliers de micro-réacteurs est assurée par des systèmes de surveillance en temps réel basés sur la vision par ordinateur. Des algorithmes analysent la couleur des cultures (le passage du vert au rouge indiquant souvent un stress ou une sénescence) pour déclencher automatiquement les cycles de récolte ou de maintenance, optimisant ainsi le rendement photosynthétique sans intervention humaine constante.4

#### **2.1.2 Configurations Géométriques et Efficacité**

La géométrie du réacteur influence directement l'hydrodynamique et la pénétration de la lumière, deux facteurs critiques pour la productivité.

* **Réacteurs Tubulaires et Hélicoïdaux :** Les PBR hélicoïdaux offrent un rapport surface/volume exceptionnel. Leur géométrie enroulée maximise le chemin optique et l'exposition à la lumière incidente, favorisant des densités cellulaires élevées. Cependant, la courbure doit être optimisée pour éviter les zones d'ombre internes et minimiser l'énergie de pompage nécessaire pour maintenir la circulation.2  
* **Panneaux Plats et Façades "Double Peau" :** Ces systèmes sont souvent intégrés comme éléments d'ombrage sur les façades sud-est et sud-ouest. Ils agissent comme une barrière thermique dynamique : la culture absorbe le rayonnement solaire infrarouge (chaleur) et visible (photosynthèse), réduisant la charge thermique du bâtiment. L'énergie calorifique absorbée par le liquide peut être récupérée via des échangeurs de chaleur pour le préchauffage de l'eau sanitaire, créant un système de cogénération biologique.2  
* **Colonnes à Bulles (Airlift) :** Pour minimiser le stress de cisaillement sur les cellules (qui peut réduire la croissance), les colonnes airlift utilisent l'injection de gaz pour créer un mouvement de circulation doux. L'éclairage peut être externe (soleil) ou interne (LED/fibres optiques), ce dernier permettant une production continue jour/nuit et une meilleure homogénéité lumineuse.6

### **2.2 La Technologie "Bio-Solar Leaf" : Rupture Technologique**

La technologie "Bio-Solar Leaf" (Feuille Bio-Solaire), développée par des entreprises pionnières comme Arborea, marque une rupture avec les PBR tubulaires classiques. Inspirée par la structure des feuilles, cette technologie vise à maximiser la surface d'échange gaz-liquide à très basse pression.

| Caractéristique | PBR Tubulaire Classique | Technologie Bio-Solar Leaf | Avantages pour l'Architecture Urbaine |
| :---- | :---- | :---- | :---- |
| **Pression du CO₂** | Nécessite souvent du CO₂ compressé/purifié | Fonctionne à pression atmosphérique | Réduction drastique des infrastructures (pas de compresseurs lourds), sécurité accrue. 7 |
| **Consommation Énergétique** | Élevée (pompage, circulation turbulente) | Très faible (système passif/basse énergie) | Coûts opérationnels (OPEX) réduits, bilan carbone net plus favorable. 8 |
| **Surface d'Échange** | Limitée par le diamètre des tubes | Maximisée par des membranes perméables | Taux de transfert de masse gaz-liquide supérieur, mimant la respiration foliaire. 7 |
| **Intégration** | Complexe (poids, structure) | Modulaire, adaptable sur toits/murs | Peut être installé sur des terrains non fertiles ou des toitures existantes sans renforts majeurs. 9 |

Cette technologie permet de cultiver des microalgues sur une "feuille" biosolaire qui imite les processus de transpiration naturelle. On estime qu'un acre de ces panneaux peut séquestrer autant de carbone que 100 acres de forêt, tout en produisant une biomasse riche en protéines alimentaires, adressant ainsi simultanément les crises climatique et alimentaire.8

### **2.3 Ingénierie Métabolique et Optimisation Génétique (CRISPR)**

Pour transformer les cyanobactéries en usines à carbone performantes, l'évolution naturelle ne suffit plus. La biologie synthétique et l'édition génomique via CRISPR-Cas9 permettent de reprogrammer le métabolisme de souches comme *Synechococcus sp. PCC 7002* ou *PCC 11901*.

#### **2.3.1 Amélioration de la Fixation du Carbone**

* **Optimisation de la Rubisco :** L'enzyme Rubisco est le goulot d'étranglement de la photosynthèse. Des recherches visent à modifier ses sous-unités pour augmenter son affinité pour le CO₂ et réduire l'activité oxygénase (photorespiration), ce qui augmenterait directement le rendement de fixation du carbone.11  
* **Interférence CRISPR (CRISPRi) :** Cette technique permet de réprimer l'expression de gènes spécifiques sans altérer la séquence d'ADN de manière permanente. Des criblages à haute densité utilisant CRISPRi ont permis d'identifier des gènes dont la répression améliore la croissance sous des conditions de lumière spécifiques. Par exemple, la répression de gènes codant pour des sous-unités du complexe NDH-1 (impliqué dans le transport d'électrons et la capture de carbone) a paradoxalement amélioré la croissance, suggérant des voies pour optimiser l'allocation des ressources cellulaires.12

#### **2.3.2 Robustesse et Résistance aux Contaminants**

L'un des défis majeurs des cultures en milieu urbain ouvert est la contamination par d'autres micro-organismes.

* **Voies Métaboliques Exotiques :** Pour contourner ce problème, des chercheurs ont ingénieré des souches de *Synechococcus* capables de métaboliser des sources de nutriments xénobiotiques que les contaminants ne peuvent pas utiliser, comme le phosphite (au lieu du phosphate) et la mélamine (source d'azote). En introduisant les gènes *ptxD* (phosphite déshydrogénase) et une voie de dégradation de la mélamine, on crée une "niche trophique artificielle" qui protège la culture sans antibiotiques.14

#### **2.3.3 Production de Molécules à Haute Valeur Ajoutée**

Au-delà du carbone, ces systèmes peuvent produire des composés d'intérêt. L'ingénierie métabolique permet de détourner le flux de carbone vers la synthèse d'astaxanthine (antioxydant puissant) ou d'acides gras libres pour les biocarburants, transformant la façade en unité de production économique.15

## ---

**3\. Les Mini-Marécages Urbains : Toitures Zones Humides (Wetland Roofs)**

Les "Wetland Roofs" ou toitures zones humides représentent une évolution sophistiquée des toitures végétalisées. Elles recréent des écosystèmes marécageux fonctionnels sur le bâti, exploitant les capacités hydrologiques et biogéochimiques uniques des zones humides.

### **3.1 Conception Hydraulique et Structurelle**

Contrairement aux toits verts extensifs (sedum) qui drainent l'eau rapidement, les toitures zones humides sont conçues pour la rétention permanente ou temporaire d'eau ("Toitures Bleues-Vertes").

#### **3.1.1 Substrats Textiles et Allégement**

Le poids est l'ennemi des toitures saturées en eau. Pour pallier cela, des innovations remplacent les substrats minéraux (terre, gravier) par des substrats textiles techniques.

* **Feutres Non-Tissés Hydroponiques :** Des matériaux comme les feutres de viscose ou de polyester recyclé sont utilisés comme support de culture. Ils peuvent retenir jusqu'à 8 litres d'eau par mètre carré (ou 8 fois leur poids) tout en offrant un support mécanique aux racines. Ces textiles assurent une distribution uniforme de l'eau par capillarité ("effet mèche") sur des dénivelés allant jusqu'à 15 cm, permettant l'irrigation passive des plantes hélophytes.18  
* **Structure de Rétention (Blue Roof) :** Sous la couche de végétation, des structures alvéolaires (type *ACO RoofBloxx* ou *BauderBLUE*) créent un réservoir d'eau temporaire. Ces systèmes comportent des limitateurs de débit qui freinent l'évacuation des eaux pluviales lors des orages, réduisant les risques d'inondation urbaine tout en maintenant une réserve d'eau pour l'évapotranspiration des plantes.20

### **3.2 Dynamique de Séquestration du Carbone**

Les zones humides sont des puits de carbone naturels extrêmement efficaces grâce aux conditions anaérobies de leurs sols.

* **Mécanisme de Stockage :** La saturation en eau crée un environnement anoxique (pauvre en oxygène) qui ralentit considérablement la décomposition de la matière organique par les micro-organismes. Les racines mortes et les débris végétaux s'accumulent pour former de la tourbe ou des sols humiques riches en carbone. On estime que les zones humides terrestres stockent jusqu'à 13,5 milliards de tonnes de carbone aux États-Unis seuls.22  
* **Défis et Émissions de Méthane :** Un point critique est la gestion des émissions de méthane (CH₄), un gaz à effet de serre puissant produit par les bactéries méthanogènes en conditions anaérobies strictes. Cependant, les études montrent que si la toiture est bien gérée (alternance de niveaux d'eau, présence de plantes à aérenchymes qui apportent de l'oxygène aux racines), le bilan carbone reste positif. De plus, la capacité de séquestration peut atteindre un plateau après environ 15 ans, nécessitant une gestion par fauche ou renouvellement partiel pour relancer l'accumulation active.24

### **3.3 Services Écosystémiques Associés : Refroidissement et Épuration**

* **Climatisation Passive :** L'évapotranspiration massive des plantes de marais (roseaux, iris) consomme de l'énergie thermique latente, refroidissant activement l'air ambiant et la surface du toit. Des études à Berlin ont montré des taux d'évapotranspiration de 7 à 9 mm/jour, réduisant la température du toit de 25 K par rapport à un toit en gravier.19  
* **Traitement des Eaux Grises (Phytorémédiation) :** Ces toitures peuvent être connectées au circuit d'eau du bâtiment pour traiter les eaux grises. Le système racinaire complexe et le biofilm associé dégradent la matière organique et absorbent les nitrates et phosphates, transformant les polluants en biomasse végétale.19

## ---

**4\. L'Épiderme Bioréceptif : Lichens, Mousses et Matériaux Vivants**

Pour les surfaces verticales et les environnements hostiles où ni les PBR ni les marais ne peuvent être installés, les lichens et mousses (bryophytes) offrent une solution de "peau vivante" résiliente.

### **4.1 Bétons Bioréceptifs : Chimie et Texture**

La "bioréceptivité" désigne la capacité d'un matériau à accueillir la colonisation biologique. Le béton standard, lisse et très alcalin (pH \> 12), est hostile à la vie. L'ingénierie des matériaux vise à inverser ces propriétés.

* **Modification du pH et de la Chimie :** Les bétons bioréceptifs utilisent des ciments spéciaux (comme les ciments au magnésium-phosphate \- MPC) ou subissent des traitements de carbonatation accélérée pour abaisser le pH de surface vers la neutralité (pH 6-7), condition *sine qua non* pour l'établissement des mousses.27  
* **Porosité et Rétention d'Eau :** La microstructure du béton est modifiée pour augmenter sa porosité et sa rugosité. Cela permet de retenir l'eau de pluie dans les pores ("micro-réservoirs") pour soutenir les mousses durant les périodes sèches et offre des niches d'ancrage pour les rhizoïdes. L'ajout d'argile expansée ou de granulats spécifiques favorise cette texture.29  
* **Gels d'Ensemencement (Bio-Gels) :** Pour contourner la lenteur de la colonisation naturelle, des entreprises comme Respyre ont développé des gels nutritifs contenant des spores et des fragments de mousse. Appliqués sur le béton bioréceptif, ces gels protègent les propagules de la dessiccation et fournissent les nutriments initiaux, permettant l'établissement d'un mur vert fonctionnel en 12 semaines environ.31

### **4.2 Ingénierie Génétique des Mousses (*Physcomitrella patens*)**

La mousse modèle *Physcomitrella patens* est un organisme de choix pour l'ingénierie génétique en raison de sa capacité unique (parmi les plantes) à intégrer l'ADN par recombinaison homologue à haute fréquence.

#### **4.2.1 Tolérance aux Métaux Lourds et Dépollution**

En milieu urbain, les mousses accumulent passivement les métaux lourds. L'ingénierie génétique permet d'accroître cette capacité ou la tolérance de la plante.

* **Gènes Métallothionéines (PpMT) :** L'expression hétérologue ou la surexpression des gènes de métallothionéines endogènes (comme *PpMT2*) confère à la mousse une résistance accrue au cadmium, au cuivre et au stress oxydatif associé. Ces mousses "super-accumulatrices" peuvent ainsi survivre dans des zones très polluées tout en séquestrant les métaux toxiques de l'atmosphère.32

#### **4.2.2 Résistance à la Sécheresse et Amélioration de la Survie**

Pour survivre sur des façades exposées sans irrigation intensive, la résistance à la dessiccation est cruciale.

* **Voie de l'Acide Abscissique (ABA) :** L'édition génique via CRISPR cible des régulateurs de la réponse à l'ABA (comme *PpABI3* ou des facteurs de transcription *DREB*). En modulant la sensibilité à cette hormone de stress, on peut pré-adapter la mousse à fermer ses processus métaboliques plus rapidement en cas de sécheresse et à récupérer plus vite lors de la réhydratation.34  
* **Systèmes de Vecteurs Modulaires :** Des kits de vecteurs CRISPR-Cas9 modulaires ont été développés spécifiquement pour *P. patens*, permettant l'édition simultanée de jusqu'à 12 loci génomiques. Cela ouvre la voie à une ingénierie complexe ("multiplexing") pour modifier des voies métaboliques entières liées à la robustesse ou à la photosynthèse.35

## ---

**5\. Physique Avancée et Biomimétisme Structurel**

L'optimisation ultime de ces systèmes biologiques repose sur l'intégration de principes issus de la physique théorique et du biomimétisme structurel.

### **5.1 Hyperuniformité et Gestion de la Lumière (Photonique Désordonnée)**

Dans les systèmes photosynthétiques denses (PBR ou serres), la lumière est souvent le facteur limitant.

* **Le Concept d'Hyperuniformité :** Les matériaux hyperuniformes désordonnés sont une classe exotique de la matière qui combine l'isotropie des liquides (pas de direction privilégiée) avec l'ordre à grande échelle des cristaux (suppression des fluctuations de densité). Concrètement, cela signifie qu'ils diffusent la lumière de manière extrêmement efficace et uniforme, sans les "points chauds" ou les ombres profondes typiques des diffuseurs aléatoires classiques.38  
* **Application Architecturale :** L'intégration de films ou de vitrages à structure hyperuniforme dans les façades de PBR permet de redistribuer la lumière incidente profondément dans la culture d'algues. Cela active la photosynthèse dans tout le volume du réacteur, pas seulement en surface, augmentant significativement le rendement global. De même, dans les serres urbaines, des films diffusants (type "Luminance" ou à points quantiques "UbiGro") transforment la lumière solaire directe en une lumière diffuse riche en spectre rouge/orange, optimisée pour la croissance végétale.40

### **5.2 Frustration Géométrique et Métamatériaux Mécaniques**

Le concept de "frustration géométrique" décrit l'impossibilité pour un système de satisfaire simultanément toutes ses interactions locales, conduisant à des états complexes et dégénérés.

* **Structures Bistables et Actuation :** En architecture, ce principe est utilisé pour concevoir des métamatériaux mécaniques capables de changer de forme (bistabilité) sans mécanismes complexes. Par exemple, une façade composée de cellules frustrées géométriquement peut s'ouvrir ou se fermer en réponse à une contrainte mécanique locale (vent, croissance de biomasse) de manière programmée.43  
* **Modélisation des Tissus Biologiques :** La frustration géométrique aide également à comprendre et modéliser l'organisation des tissus biologiques (comme les filaments de myosine dans les muscles ou les cellules épithéliales). Appliqué à l'ingénierie tissulaire pour les PBR ou les biofilms, cela permet de concevoir des supports qui guident l'auto-organisation des cellules pour éviter les encombrements et optimiser les flux de nutriments.44

### **5.3 Biomimétisme Hydrologique et Hygroscopique**

* **Microfluidique Foliaire (Loi de Murray) :** Les systèmes d'irrigation pour les murs végétaux s'inspirent des réseaux de nervures des feuilles. Ces réseaux hiérarchiques suivent la loi de Murray pour minimiser la résistance hydraulique. Des puces microfluidiques biomimétiques reproduisant ces motifs (boucles redondantes) assurent une distribution d'eau robuste : si un canal se bouche, l'eau contourne l'obstacle, garantissant la survie de la plante. C'est une résilience par design.47  
* **Actuation Hygromorphe (Stomates Artificiels) :** Inspirés par les pommes de pin, des matériaux composites bois-polymère exploitent l'hygroscopie naturelle du bois. Lorsque l'humidité relative augmente, le bois gonfle et le composite se courbe, ouvrant des "pores" ou des écailles de ventilation. Ce mécanisme passif, sans capteur ni électricité, permet de réguler l'humidité et la température autour des lichens ou des PBR, mimant l'homéostasie des stomates végétaux.50

### **5.4 Métamatériaux et Refroidissement Radiatif Passif**

Pour compléter la régulation thermique biologique, des métamatériaux de refroidissement radiatif passif sont développés. Ces films, souvent composés de microsphères de verre dans une matrice polymère, émettent la chaleur sous forme de rayonnement infrarouge à travers la "fenêtre atmosphérique" (8-13 µm) directement vers l'espace froid, tout en réfléchissant la lumière solaire. Intégrés aux toitures ou aux parois des PBR, ils permettent de refroidir les structures même en plein soleil, sans consommation d'énergie, protégeant ainsi les cultures biologiques de la surchauffe estivale.53

## ---

**6\. Synthèse Systémique : Vers une Architecture Hybride**

L'analyse de ces technologies révèle une convergence vers des systèmes hybrides où la distinction entre le "bâti" et le "vivant" s'efface.

### **Tableau Comparatif des Technologies de Séquestration**

| Technologie | Vecteur Biologique | Mécanisme Principal | Innovation Clé | Impact Carbone |
| :---- | :---- | :---- | :---- | :---- |
| **BI-PBR (Façades)** | Cyanobactéries (*Synechococcus*) | Photosynthèse aquatique intensive | Briques modulaires, Bio-Solar Leaf, CRISPRi | Très élevé (fixation active \+ biomasse valorisable) |
| **Wetland Roofs** | Plantes Hélophytes (Roseaux) | Accumulation anoxique (tourbe) | Substrats textiles, Toits Bleus-Verts | Élevé (stockage long terme) \+ Gestion Eau |
| **Béton Bioréceptif** | Mousses / Lichens (*Bryophytes*) | Colonisation de surface | Modification pH/porosité, Bio-gels | Modéré (surface) \+ Isolation/Qualité Air |

### **6.1 Synergies Opérationnelles**

L'efficacité maximale est atteinte lorsque ces systèmes interagissent :

1. **Cycle de l'Eau :** Les toitures zones humides filtrent les eaux grises, fournissant une eau riche en nutriments (mais épurée des toxines) pour alimenter les PBR de façade.  
2. **Gestion Thermique :** Les métamatériaux de refroidissement radiatif et l'évapotranspiration des marais protègent les PBR de la surchauffe, tandis que la masse thermique liquide des PBR stabilise la température interne du bâtiment.  
3. **Flux de Carbone :** La biomasse algale excédentaire des PBR peut être compostée et incorporée dans le substrat des toitures zones humides, séquestrant le carbone sous forme solide stable plutôt que de le relâcher par décomposition rapide.

### **6.2 Conclusion**

L'architecture urbaine de demain ne se contentera pas d'être "verte" par l'ajout de plantes en pots. Elle sera intrinsèquement biologique et technologiquement augmentée. L'utilisation de **CRISPR** pour adapter les organismes, de l'**hyperuniformité** pour gérer la lumière, et des **matériaux bioréceptifs** pour coloniser le minéral permet de transformer la ville en une vaste machine de séquestration carbone. Ces concepts émergents, passant du laboratoire à l'application pilote, offrent une feuille de route concrète pour des villes résilientes, capables de réparer activement le climat qu'elles ont contribué à dérégler.

#### **Sources des citations**

1. CRISPR for Climate Change \- Innovative Genomics Institute (IGI), consulté le janvier 14, 2026, [https://innovativegenomics.org/crispr-for-climate-change/](https://innovativegenomics.org/crispr-for-climate-change/)  
2. Photobioreactors for building integration: A overview of designs and architectural potential, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.researchgate.net/publication/382802248\_Photobioreactors\_for\_building\_integration\_A\_overview\_of\_designs\_and\_architectural\_potential](https://www.researchgate.net/publication/382802248_Photobioreactors_for_building_integration_A_overview_of_designs_and_architectural_potential)  
3. Microalgae-integrated building enclosures: a nature-based solution for carbon sequestration, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.frontiersin.org/journals/built-environment/articles/10.3389/fbuil.2025.1574582/full](https://www.frontiersin.org/journals/built-environment/articles/10.3389/fbuil.2025.1574582/full)  
4. Modular Photobioreactor Façade Systems for Sustainable ... \- arXiv, consulté le janvier 14, 2026, [https://arxiv.org/pdf/2503.06769](https://arxiv.org/pdf/2503.06769)  
5. Photobioreactors for building integration: A overview of designs and architectural potential \- PubMed, consulté le janvier 14, 2026, [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39165930/](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39165930/)  
6. Lab-scale photobioreactor systems: principles, applications, and scalability \- PMC \- NIH, consulté le janvier 14, 2026, [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9033726/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9033726/)  
7. Large-scale microalgae plant powered by 'biosolar leaf' tech will be operational in 2027, says Arborea \- AgFunderNews, consulté le janvier 14, 2026, [https://agfundernews.com/large-scale-microalgae-plant-powered-by-biosolar-leaf-tech-will-be-operational-in-2027-says-arborea](https://agfundernews.com/large-scale-microalgae-plant-powered-by-biosolar-leaf-tech-will-be-operational-in-2027-says-arborea)  
8. Sustainability \- Arborea, consulté le janvier 14, 2026, [https://arborea.io/sustainability/](https://arborea.io/sustainability/)  
9. Turning microalgae into net zero, nature-positive food ingredients | Biosolar Leaf Project | Results in Brief | HORIZON | CORDIS, consulté le janvier 14, 2026, [https://cordis.europa.eu/article/id/450000-turning-microalgae-into-net-zero-nature-positive-food-ingredients](https://cordis.europa.eu/article/id/450000-turning-microalgae-into-net-zero-nature-positive-food-ingredients)  
10. Arborea Nabs $5.2M for Sunlight-Fed 'Carbon-Negative' Proteins \- Green Queen Media, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.greenqueen.com.hk/arborea-microalgae-protein-biosolar-leaf-climate-tech-funding/](https://www.greenqueen.com.hk/arborea-microalgae-protein-biosolar-leaf-climate-tech-funding/)  
11. Experts to Use CRISPR for Carbon Capture with Crops \- ISAAA.org, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/article/default.asp?ID=19544](https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/article/default.asp?ID=19544)  
12. High-density CRISPRi screens reveal diverse routes to improved acclimation in cyanobacteria | PNAS, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2412625122](https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2412625122)  
13. High-density CRISPRi screens reveal diverse routes to improved acclimation in cyanobacteria (Journal Article) | OSTI.GOV, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.osti.gov/pages/biblio/2533596](https://www.osti.gov/pages/biblio/2533596)  
14. Growth and selection of the cyanobacterium Synechococcus sp. PCC 7002 using alternative nitrogen and phosphorus sources \- Spiral, consulté le janvier 14, 2026, [https://spiral.imperial.ac.uk/bitstreams/d119afce-5f77-4d02-b58f-30de3c525e1c/download](https://spiral.imperial.ac.uk/bitstreams/d119afce-5f77-4d02-b58f-30de3c525e1c/download)  
15. Engineering of the fast-growing cyanobacterium Synechococcus sp. PCC 11901 to synthesize astaxanthin \- PMC \- PubMed Central, consulté le janvier 14, 2026, [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11871721/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11871721/)  
16. Improved Free Fatty Acid Production in Cyanobacteria with Synechococcus sp. PCC 7002 as Host \- Frontiers, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2014.00017/full](https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and-biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2014.00017/full)  
17. Advances in cyanobacterial polyhydroxyalkanoates production \- Oxford Academic, consulté le janvier 14, 2026, [https://academic.oup.com/femsle/article-pdf/364/20/fnx189/23930199/fnx189.pdf](https://academic.oup.com/femsle/article-pdf/364/20/fnx189/23930199/fnx189.pdf)  
18. Technical Textiles for Green Roofs, Roof Gardening, and Plant Watering \- Norafin, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.norafin.com/us/our-production-lines/performance-line/construction-industry/construction/green-roofs-and-facades/](https://www.norafin.com/us/our-production-lines/performance-line/construction-industry/construction/green-roofs-and-facades/)  
19. Wetland roofs – a multifunctional green roof type \- Basics and perspectives from engineering practice \- blumberg-engineers.com, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.blumberg-engineers.com/fileadmin/user\_upload/Downloads/Vortraege\_ENG/Wetland\_roofs\_-\_a\_multifunctional\_green\_roof\_type.pdf](https://www.blumberg-engineers.com/fileadmin/user_upload/Downloads/Vortraege_ENG/Wetland_roofs_-_a_multifunctional_green_roof_type.pdf)  
20. ACO Blue Green Roof Rainwater Attenuation Systems, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.aco.co.uk/blue-green-roofs](https://www.aco.co.uk/blue-green-roofs)  
21. Blue Roof: Roof Systems for Water Attenuation \- Bauder, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.bauder.co.uk/green-and-blue-roofs/blue-roofs](https://www.bauder.co.uk/green-and-blue-roofs/blue-roofs)  
22. Carbon Sequestration in Wetlands | MN Board of Water, Soil Resources, consulté le janvier 14, 2026, [https://bwsr.state.mn.us/carbon-sequestration-wetlands](https://bwsr.state.mn.us/carbon-sequestration-wetlands)  
23. Wetland Soil Carbon Sequestration \- LSU AgCenter, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.lsuagcenter.com/portals/communications/publications/agmag/archive/2013/spring/wetland-soil-carbon-sequestration](https://www.lsuagcenter.com/portals/communications/publications/agmag/archive/2013/spring/wetland-soil-carbon-sequestration)  
24. Carbon capture from constructed wetlands declines as they age \- Ohio State News, consulté le janvier 14, 2026, [https://news.osu.edu/carbon-capture-from-constructed-wetlands-declines-as-they-age/](https://news.osu.edu/carbon-capture-from-constructed-wetlands-declines-as-they-age/)  
25. Wetland Roofs as an Attractive Option for Decentralized Water Management and Air Conditioning Enhancement in Growing Cities—A Review \- MDPI, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.mdpi.com/2073-4441/11/9/1845](https://www.mdpi.com/2073-4441/11/9/1845)  
26. From the Wetland to the Wetland Roof \- AIP Publishing, consulté le janvier 14, 2026, [https://pubs.aip.org/aip/acp/article-pdf/doi/10.1063/5.0158698/18079872/020001\_1\_5.0158698.pdf](https://pubs.aip.org/aip/acp/article-pdf/doi/10.1063/5.0158698/18079872/020001_1_5.0158698.pdf)  
27. Using Bioreceptive Concrete to Make Moss Walls | Happy Eco News, consulté le janvier 14, 2026, [https://happyeconews.com/using-bioreceptive-concrete-to-make-moss-walls/](https://happyeconews.com/using-bioreceptive-concrete-to-make-moss-walls/)  
28. Growing Moss on Concrete: Best Practices for Getting Biological Growth on Bioreceptive Materials \- Research Collection, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.research-collection.ethz.ch/bitstreams/21f632a0-64cb-47a3-a0ba-c733c144cebb/download](https://www.research-collection.ethz.ch/bitstreams/21f632a0-64cb-47a3-a0ba-c733c144cebb/download)  
29. (PDF) Bioreceptive concrete: State of the art and potential benefits \- ResearchGate, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.researchgate.net/publication/378747164\_Bioreceptive\_concrete\_State\_of\_the\_art\_and\_potential\_benefits](https://www.researchgate.net/publication/378747164_Bioreceptive_concrete_State_of_the_art_and_potential_benefits)  
30. Bioreceptive Building Materials for Urban Ecology \- Japan Bilingual Publishing Co., consulté le janvier 14, 2026, [https://ojs.bilpub.com/index.php/nefm/article/download/856/409/4305](https://ojs.bilpub.com/index.php/nefm/article/download/856/409/4305)  
31. Facades That Live: Respyre's Moss-Covered Revolution | Tocco.Earth, consulté le janvier 14, 2026, [https://tocco.earth/article/facades-that-live-respyre-moss-covered-revolution](https://tocco.earth/article/facades-that-live-respyre-moss-covered-revolution)  
32. Functional characterization of metallothionein-like genes from Physcomitrella patens: expression profiling, yeast heterologous expression, and disruption of PpMT1.2a gene \- PubMed, consulté le janvier 14, 2026, [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31037485/](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31037485/)  
33. Heterologous expression of the metallothionein PpMT2 gene from Physcomitrella patens confers enhanced tolerance to heavy metal stress on transgenic Arabidopsis plants \- ResearchGate, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.researchgate.net/publication/337358220\_Heterologous\_expression\_of\_the\_metallothionein\_PpMT2\_gene\_from\_Physcomitrella\_patens\_confers\_enhanced\_tolerance\_to\_heavy\_metal\_stress\_on\_transgenic\_Arabidopsis\_plants](https://www.researchgate.net/publication/337358220_Heterologous_expression_of_the_metallothionein_PpMT2_gene_from_Physcomitrella_patens_confers_enhanced_tolerance_to_heavy_metal_stress_on_transgenic_Arabidopsis_plants)  
34. Computational Analysis of Drought Stress-Associated miRNAs and miRNA Co-Regulation Network in Physcomitrella patens \- PMC \- NIH, consulté le janvier 14, 2026, [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5054160/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5054160/)  
35. Efficient and modular CRISPR‐Cas9 vector system for Physcomitrella patens \- PMC \- NIH, consulté le janvier 14, 2026, [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6739617/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6739617/)  
36. CRISPR-Cas9 Gateway System for Physcomitrella patens Kit \- Addgene, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.addgene.org/kits/bezanilla-crispr-physcomitrella/](https://www.addgene.org/kits/bezanilla-crispr-physcomitrella/)  
37. Efficient and Modular CRISPR-Cas9 Vector System for Physcomitrella patens | bioRxiv, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.biorxiv.org/content/10.1101/674481v1](https://www.biorxiv.org/content/10.1101/674481v1)  
38. Hyperuniform Disordered Photonic Materials \- GtR \- UKRI, consulté le janvier 14, 2026, [https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FM027791%2F1](https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP/M027791/1)  
39. Emergence of hyperuniformity from reaction-diffusion interactions in Turing patterns | Request PDF \- ResearchGate, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.researchgate.net/publication/398258659\_Emergence\_of\_hyperuniformity\_from\_reaction-diffusion\_interactions\_in\_Turing\_patterns](https://www.researchgate.net/publication/398258659_Emergence_of_hyperuniformity_from_reaction-diffusion_interactions_in_Turing_patterns)  
40. Luminance Light Diffusing Greenhouse Plastic, consulté le janvier 14, 2026, [https://shrinkwrapcontainments.com/light-diffusing-greenhouse-plastic/](https://shrinkwrapcontainments.com/light-diffusing-greenhouse-plastic/)  
41. UbiGro: Enhance Greenhouse Farming with Advanced Films, consulté le janvier 14, 2026, [https://ubigro.com/](https://ubigro.com/)  
42. Diffused Greenhouse Plastic | 6 mil High Flowering Film \- Bootstrap Farmer, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.bootstrapfarmer.com/products/diffused-greenhouse-film](https://www.bootstrapfarmer.com/products/diffused-greenhouse-film)  
43. Engineers draw inspiration from geometrical frustration \- NSF, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.nsf.gov/news/engineers-draw-inspiration-geometrical-frustration](https://www.nsf.gov/news/engineers-draw-inspiration-geometrical-frustration)  
44. Geometric frustration in the myosin superlattice of vertebrate muscle, consulté le janvier 14, 2026, [https://royalsocietypublishing.org/rsif/article/18/185/20210585/90075/Geometric-frustration-in-the-myosin-superlattice](https://royalsocietypublishing.org/rsif/article/18/185/20210585/90075/Geometric-frustration-in-the-myosin-superlattice)  
45. Geometric Frustration and Solid-Solid Transitions in Model 2D Tissue \- Sci-Hub, consulté le janvier 14, 2026, [https://sci-hub.se/10.1103/physrevlett.120.268105](https://sci-hub.se/10.1103/physrevlett.120.268105)  
46. \[2505.16140\] Geometric Frustration in Twist-Bend Nematic Droplets \- arXiv, consulté le janvier 14, 2026, [https://arxiv.org/abs/2505.16140](https://arxiv.org/abs/2505.16140)  
47. The Vein Logic: Designing Smarter Drainage Systems Inspired by Nature \- Sciforum : Event management platform, consulté le janvier 14, 2026, [https://sciforum.net/paper/view/23786](https://sciforum.net/paper/view/23786)  
48. Optimal vein density in artificial and real leaves \- PMC \- NIH, consulté le janvier 14, 2026, [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2453744/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2453744/)  
49. Leaf-vein-inspired multi-organ microfluidic chip for modeling breast cancer CTC organotropism \- PMC \- NIH, consulté le janvier 14, 2026, [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12158725/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12158725/)  
50. Biomimetic Responsive Surface Structures | Institute for Computational Design and Construction | University of Stuttgart, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.icd.uni-stuttgart.de/research/research-projects/biomimetic-responsive-surface-structures/](https://www.icd.uni-stuttgart.de/research/research-projects/biomimetic-responsive-surface-structures/)  
51. BIOMIMETIC ARCHITECTURAL SURFACE BASED ON HYGROSCOPIC ENABLING RESPONSIVENESS \- Cornell eCommons, consulté le janvier 14, 2026, [https://ecommons.cornell.edu/items/40ef1983-e262-4eb0-9326-9827ddf58bc4](https://ecommons.cornell.edu/items/40ef1983-e262-4eb0-9326-9827ddf58bc4)  
52. Towards Refining Bio-Inspired Hydro-Actuated Building Facades by Emphasising the Importance of Hybrid Adaptability \- MDPI, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.mdpi.com/2071-1050/16/3/959](https://www.mdpi.com/2071-1050/16/3/959)  
53. New metamaterial enhances natural cooling without power input \- Physics World, consulté le janvier 14, 2026, [https://physicsworld.com/a/new-metamaterial-enhances-natural-cooling-without-power-input/](https://physicsworld.com/a/new-metamaterial-enhances-natural-cooling-without-power-input/)  
54. AI Designed Radiative Cooling Metamaterials for Passive Thermal Management by Particle Swarm Optimization | Request PDF \- ResearchGate, consulté le janvier 14, 2026, [https://www.researchgate.net/publication/368919159\_AI\_Designed\_Radiative\_Cooling\_Metamaterials\_for\_Passive\_Thermal\_Management\_by\_Particle\_Swarm\_Optimization](https://www.researchgate.net/publication/368919159_AI_Designed_Radiative_Cooling_Metamaterials_for_Passive_Thermal_Management_by_Particle_Swarm_Optimization)  
55. Metamaterials-Enhanced Passive Radiative Cooling Panels \- ARPA-E, consulté le janvier 14, 2026, [https://arpa-e.energy.gov/programs-and-initiatives/search-all-projects/metamaterials-enhanced-passive-radiative-cooling-panels](https://arpa-e.energy.gov/programs-and-initiatives/search-all-projects/metamaterials-enhanced-passive-radiative-cooling-panels)  
56. Biomimetic Daytime Radiative Cooling Technology: Prospects and Challenges for Practical Application \- PMC \- PubMed Central, consulté le janvier 14, 2026, [https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12525690/](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12525690/)