Biosfäärit-2
90-luvun alussa Amerikan autiomaassa Arizonassa käynnistettiin laajamittainen projekti nimeltä "Biosphere-2" ("Biosfääri-1" on planeettamme Maa). Tämä keinotekoisesti luotu suljettu biosfääri oli ensimmäinen laajamittainen yritys simuloida maapallon luonnollisissa ekosysteemeissä tapahtuvia prosesseja. Projektin tekijöiden mukaan kokeen aikana saadut tulokset voivat olla erittäin hyödyllisiä pitkillä avaruuslennoilla.
Ympäristöstä (jopa ilmakehän ilmasta) täysin eristetty "kasvihuoneiden" kompleksi vei noin 1,5 hehtaaria, "Biosfääri-2" ilmakehän tilavuus oli noin 204 tuhatta m 3 ilmaa. Noin 3000 eläin- ja kasvilajia sekä 8 Homo sapiensin edustajaa "vangittiin" jättimäiseen "kasvihuoneeseen". Biosfääri 2:n älykkäillä asukkailla oli käytössään seitsemän erilaista biomia: trooppinen metsä, aavikko, savanni, valtameri, jossa oli pieni koralliriutta ja mangrove-suisto, agrokenoosi, jossa siirtolaiset kasvattivat ruokaa (vihanneksia, hedelmiä ja karjaa) ), sekä asuinkortteli. Elävien organismien lajikoostumus valittiin parhaiten simuloimaan aineiden biosfäärikiertoa, mukaan lukien orgaanisen aineen tuotanto ja hajoaminen, mukaan lukien ihmisen jätteiden luonnollinen hajoaminen.
Maan biosfäärin keinotekoinen uudelleenluominen ei osoittautunut niin yksinkertaiseksi. Asukkaat kohtasivat monia vakavia ongelmia. Yksi suurimmista ongelmista oli, että kasvit eivät pystyneet tuottamaan tarvittavaa määrää happea. Biosphere-2:n ilmakehän happipitoisuus laski 21 %:sta 15 %:iin, minkä seurauksena happea oli pumpattava sisään ulkoisesta ympäristöstä. Kahden vuoden ajan (1991-1993) keinotekoisen biosfäärin asukkaat asuivat jatkuvan hapen nälän olosuhteissa (kiipeilijät kokevat samanlaista hapen nälänhätää 4 km:n korkeudessa). Tiedemiehet ehdottavat, että maaperän mikro-organismeilla oli merkittävä rooli lisääntyneessä hapenkulutuksessa.
Toinen ihmisten kohtaama ongelma oli ruuan puute. Biosphere-2-agrosenoosin alue ei riittänyt tarjoamaan riittävästi ruokaa 8 ihmiselle. Tämän ongelman ratkaisemiseksi oli tarpeen lisätä viljan kylvötiheyttä ja myös istuttaa banaaneja ja papaijaa trooppiseen metsään.
Kolmas ongelma, joka vaikeutti merkittävästi ihmisten elämää eristetyssä ekosysteemissä, oli tuhohyönteisten määrän hallitsematon lisääntyminen. Biosphere-2:n keinotekoisten ekosysteemien ravintoketjut osoittautuivat epätäydellisiksi, ja tuhohyönteisten määrä alkoi kasvaa tasaisesti vihollisten puuttuessa. Ulkoisesta ympäristöstä eristettyjen Biosphere-2:n olosuhteissa hyönteismyrkkyjen käyttö tuhohyönteisten torjuntaan on perusteetonta, koska itsepuhdistusprosessit tällaisissa pienissä ekosysteemeissä ovat erittäin hitaita, mikä tarkoittaa, että kaikkien asukkaiden, mukaan lukien ihmiset, kemiallinen myrkytys tapahtuu väistämättä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi siirtokuntien täytyi kerätä tuhohyönteisiä käsin sekä kasvattaa luonnollisia vihollisiaan.
Aavikon biomi ei kestänyt kauan. Aamuisin kosteus tiivistyi Biosphere 2:n lasikatolle ja putosi alas kuin keinosade. Jonkin ajan kuluttua kokeen alkamisesta autiomaa alkoi kasvaa ruohoksi.
Kokeilun aikana jotkut ongelmat osoittautuivat melko odottamattomiksi. Näin ollen tuulen puute vaikutti haitallisesti joihinkin puumaisiin kasvilajeihin. Ilman tuulen painetta puiden runkoon ja oksiin puun mekaaniset kudokset osoittautuivat alikehittyneiksi. Tämän seurauksena puiden rungot ja oksat haurastuivat ja murtuivat oman painonsa alla.
Vuodesta 1996 lähtien Biosphere 2:ta on johtanut Columbia University, joka jatkoi lisätutkimusta, mutta ilman ihmisen osallistumista. Jotkut tutkimuskompleksin biomeista olivat retkeilijöiden käytettävissä. Vuonna 2005 Biosphere 2 laitettiin myyntiin.
Otetuista kuvista näet, millainen Biosphere-2 on vuonna 2010 Noah Sheldon.
Projekti "Biosfääri-2" - onko elämä mahdollista keinotekoisessa elinympäristössä?
Uskomattoman raitistuva kokeilu!
Ihmissivilisaatiolla on oltava varasuunnitelma, sillä muuten, jatkamalla näin nopeaa liikettä kohti planeettamme tuhoamista, se, sivilisaatio, on väistämättä tuomittu sukupuuttoon. Siksi tutkijoiden edessä on kysymys: entä jos elinolot maapallolla muuttuvat ihmiselämälle sopimattomiksi. Yhtä mielenkiintoinen tehtävä liittyy ulkoavaruuden kolonisaatioon. Lisäksi ihmisen ensimmäinen lento Marsiin suunnitellaan jo vuonna 2018. Niihin yritettiin saada vastauksia jo vuonna 1991. Space Biosphere Ventures loi yhteistyössä tutkijoiden kanssa keinotekoisen mallin ekosysteemistä, jolla on suljetut biologiset syklit. Se oli mittakaavaltaan mahtava projekti, ns. Jossa numero "kaksi" korosti, että maapallomme on edelleen biosfääri nro 1.
"Biosfääri-2" lintuperspektiivistä.
Biosphere-2-projektin ydin
Sonoran autiomaahan (Arizona, USA) rakennettiin 1,2 hehtaarin alueelle hermeettisesti suljettujen, maapallon ympäristöstä eristettyjen kupolirakennusten verkosto. Kompleksi jaettiin viiteen maisema-alueeseen: savanni, metsä, autiomaa, mangrove-suisto ja jopa miniatyyri valtameri ranta-alueella. Loput tilasta oli varattu maatalouden tarpeisiin, asuintiloihin sekä ohjaus- ja laskentakeskukseen kaikkien käynnissä olevien prosessien seurantaa ja yhteydenpitoa ulkomaailmaan varten. Laboratorion eläimistössä oli yli kolme tuhatta eri edustajaa, mukaan lukien vuohia, kanoja, sikoja ja kaloja. Flora (noin 4 tuhatta lajia) - puut, yrtit ja pensaat, voisi tuoda 46 lajiketta kasvisruokaa. Laskelmien mukaan kasvien tuottama happi, kasvatettu ruoka ja saman puhdistetun veden uudelleenkäyttö riittäisivät välttämättömään elämänkiertoon. Kompleksi oli varustettu monimutkaisilla teknisillä laitteilla, jotka simuloivat monia luonnonilmiöitä (sade, merivirrat, merisurffaus jne.). Oletettiin, että tämän arkin, mukaan lukien 8 henkilöä, piti toimia itsenäisesti kahden vuoden ajan.
Trooppinen metsä.
Maatila.
"Biosphere-2" maksoi kehittäjille 200 000 000 dollaria.
Valtameri.
Biosphere-2-kokeen edistyminen
4 miestä ja 4 naista, mukaan lukien sertifioidut maatalouden ammattilaiset, kasvitieteilijä, sanitaatiotyöntekijä, mekaanikko, lääkäri ja valtameritutkija, eristäytyivät vapaaehtoisesti ulkomaailmasta harjoittaakseen omavaraista maataloutta tieteen hyödyksi. Monet työntekijät olivat kateellisia kollegoilleen ja kutsuivat heitä onnellisiksi ja ajattelivat, että he olivat lähdössä taivaalliselle lomalle. Heti alussa elämä keinotekoisessa biosfäärissä näytti todella ruusuiselta. Bionaftit työskentelivät innostuneesti maatiloilla, kalastivat, kontrolloivat syöttöjärjestelmää, rentoutuivat merellä ja illalla he tapasivat yhden pöydän ääressä, keskustelivat filosofisesti, söivät erinomaista ruokaa vastavalmistetuista tuotteista - mikä ei ole taivas?
Ryhmä osallistujia tieteelliseen projektiin "Biosphere-2", täydessä tehossa.
Ryhmälääkäri Roy Walford.
"Biosphere-2" ruokailutila.
Keittiölohko "Biosphere-2".
Yhden osallistujan makuuhuone.
Mutta 7 päivän kuluttua innostunut teknikko ilmoitti kaikille, että Biosphere-2:n suunnittelijat olivat tehneet virheen laskelmissa ja ilmassa olevan hapen prosenttiosuus oli laskemassa. Ja jos trendi jatkuu, on mahdotonta elää kupolissa vuoden sisällä. Siitä lähtien kolonistit aloittivat intensiivisen toiminnan virheen poistamiseksi. Ensimmäinen askel oli tehdä päätös korkean O2-pitoisuuden tuottavien kasvien intensiivisestä kasvattamisesta. Sitten käynnistettiin vara-CO2-absorber. Äkillinen pelastaja oli valtameri, johon hiilidioksidia asettui, mutta tämä aiheutti säiliön happamuuden jatkuvan lisääntymisen ja sitä oli tarpeen alentaa keinotekoisesti. Kaikki toimenpiteet eivät tuottaneet toivottua tulosta - ilma muuttui yhä enemmän harvinainen.
Ajan myötä ilmeni toinen ongelma. Havaittiin, että koko Biosphere-2:n maatalousyritys pystyy ruokkimaan tutkijoita vain 80 prosentilla. Päivittäinen ruokavalio oli vähennettävä 1700 kcal:iin (tämä luku on normaalia toimistotyöntekijöille, mutta ei fyysistä työtä tekeville ihmisille). Buffet on korvattu mitatuilla annoksilla. Ihmisillä oli hetken aikaa nälkä. Tämä aiheutti konfliktitilanteita bionaftien välillä. Varsinkin ruokakomero jouduttiin lukitsemaan, eikä kukaan myöntänyt syyllisyyttään räikeän ryöstelytapauksen jälkeen, joka jäi ratkaisematta.
Bionaftat työskentelevät maatilalla.
Myöhemmin kävi ilmi, että Jane Poynter (farm manager), kaksi kuukautta ennen lanseerausta, oli laskenut ruokapulan. Mutta joukkueen lääkärin Roy Walfordin painostuksesta hän päätti olla ilmaisematta ajatuksiaan. Kävi ilmi, että lääkäri työskenteli erikseen todistaakseen teorian eliniän pidentämisestä kalorien saannin vähentämisen seurauksena. Hänen varhaiset koerotansa, joiden kalorien saanti leikattiin puoleen, elivät kaksi kertaa niin kauan. Hän suunnitteli suorittavansa salaisen kokeensa ihmisillä "Biosphere-2" -olosuhteissa. Hän sai naisen päähän, että tällainen ruokavalio vain parantaisi osallistujien terveyttä. Lääkäri oli ainoa henkilö, joka ei valittanut ruuan puutteesta. Kuuden kuukauden näin syömisen jälkeen paino putosi keskimäärin 10 kg, veriarvot paranivat, kolesteroli laski ja aineenvaihdunta normalisoitui.
Samaan aikaan kohteiden olo oli yhä huonompi. Ensi vuoden kesäkuukaudet Biosphere 2:ssa osoittautuivat vaikeimmaksi. Keinotekoisen ympäristön ravintoketjut olivat epätäydellisiä, ja haitallisten hyönteisten määrä lisääntyi nopeasti, kun luonnollisia vihollisia ei ollut vastapainona. Riisisato tuhoutui. Minun piti syödä palkokasveja ja porkkanoita. Kehoon kertyneen karoteenin runsaus antoi heidän iholleen oranssin sävyn. Suuret puut "viidakko" -sektorilla alkoivat romahtaa ja kaatua (kun tutkijat raivosivat aivojaan puiden haurauden ilmiöstä, päättelivät, että syynä oli tuulen puute kompleksissa, joka luonnollisissa olosuhteissa heikentyneenä vahvistaa heidän arkut). Eläin- ja kasvimaailma alkoi rappeutua. Ainoat, joilla oli hyvä elämä, olivat torakat ja hanhennahkat, joiden populaatio kasvoi joka päivä.
Tuolloin Biosphere-2:n O2-taso oli 16 % (normi on 21 %). Hapen nälänhädän seurauksena asukkaat tunsivat jatkuvaa väsymystä, huimausta, eivätkä he pystyneet enää hoitamaan tehtäviään vaaditulla tavalla. Ihmisistä tuli surullisia, masentuneita ja ärtyneitä; tämä tunnetila johti jatkuviin yhteenotoihin ryhmän sisällä. Skandaalien pääsyynä oli mielipide-ero: osa osallistujista uskoi, että kokeilun vaikeuksista huolimatta työ piti saada valmiiksi ja pysyä kupolin alla suunnitellun ajan, neljä oli päinvastaista mieltä. He pitivät tarpeellisena pyytää pikaisesti apua ja ottaa muita tutkijoita mukaan projektiin, jotta he ymmärtäisivät, mihin ilma katosi. He eivät myöskään välittäneet puuttuvan hapen pumppaamisesta ja ruokatarvikkeiden järjestämisestä ulkopuolelta.
Osallistuja Janen (joka puolusti ulkopuolisen avun houkuttelemista) muistelmista: ”Koin jatkuvaa huimausta, mutta minun piti silti siivota karja navetassa ja levätä minuutin välein, muuten putoisin tajuttomana. Aamulla keskustelimme jälleen joukkueen kanssa "Biosfääri-2" ajankohtaisista ongelmista, sitten ilmaisin, että sellaisissa olosuhteissa oleminen, nälkä ja tukehtuminen, ei ole enää tiedettä, vaan lahko! Ajattelin kaikkea, mitä tapahtui, ja sillä hetkellä Abigail Ayling (tutkimusjohtaja) tuli luokseni ja sylki naamaani! Sanoin hämmentyneenä: "Miksi?" "Syöt", hän vastasi lähtiessään.
Samaan aikaan retkibussit turistien kanssa ajoivat joka päivä katsomaan lehdistössä mainostettuja fantastisia hahmoja, jotka asuvat suuressa akvaariossa, eikä heillä ollut aavistustakaan sisällä riehuvista intohimoista. Muuten, kuten ensimmäisen tosi-shown "Big Brother" luojat myöhemmin myönsivät, "Biosphere-2" toimi prototyyppinä hollantilaisen projektin luomiseen.
Joka päivä sadat turistit kokoontuivat Biosphere-2:n seinien alle.
Jo 92. syksyllä O2 putosi 14,2 %:n tasolle. Tohtori Walford ilmoitti virallisesti eroavansa kaikista virallisista tehtävistä, koska hän ei enää pystynyt lisäämään kaksinumeroisia lukuja mielessään. Pimeässä se vaikeutui entisestään, koska kasvien fotosynteesin puuttuessa O2 väheni nopeasti. Tässä vaiheessa kaikki Biosphere-2:n nisäkkäät olivat jo kuolleet. Ulkopuoliset testipäälliköt päättivät alkaa pumpata happea ja toimittaa lisätuotteita. Toimenpiteillä oli hyvä vaikutus koehenkilöiden terveyteen, mutta tämä ei johtanut niiden käyttöön, mikä vaikeutti jatkotutkimusta.
Syyskuussa 1993 kaikki päättyi virallisesti ja ihmiset tulivat ulos. Pian toimittajat saivat selville salaisesta ilman ja ruoan toimituksesta ja kutsuivat välittömästi "Biosfääri-2:ta" vuosisadan suurimmaksi tieteelliseksi epäonnistumiseksi.
Mihin happi katosi?
Kuten myöhemmin kävi ilmi, ongelma oli kupolin sementtiväliseinissä, joiden kanssa O2 reagoi ja putosi seinille oksidien muodossa. Toinen tekijä oli maaperän mikro-organismit. Kokeeseen valittiin hedelmällisin mustamaa, jonka tarkoituksena oli säilyttää luonnolliset hivenaineet pidempään. Mutta tällainen maaperä sisältää myös suurimman määrän bakteereja, jotka myös kuluttavat happea. Jos koe suoritettaisiin toisella planeetalla, sen loppu olisi siirtolaisten kuolema. Biosphere-2-kompleksin sisällä on edelleen yhden osallistujan tekemä kirjoitus sisäseinään: "Vain tässä paikassa tunsimme, kuinka paljon olemme riippuvaisia luonnosta. Jos puut katoavat, meillä ei ole mitään hengitettävää, jos vesi saastuu, meillä ei ole mitään juotavaa."
Myöhemmin samanlaisia tutkimuksia yritettiin tehdä, mutta ilman ihmisosallistujia. Yritys ei tuottanut toivottuja tuloksia, sponsorit kieltäytyivät rahoituksesta ja hanke jäädytettiin. Monien vuosien ajan Biosphere-2 vaihtoi omistajaa ja pysyi matkailukohteena. Vuoteen 2011 asti Arizonan yliopisto jatkoi tieteellistä työtä ilmastonmuutoksen tutkimukseen liittyvän kompleksin alueella, joka jatkuu tähän päivään asti. Kokeen päättymisestä on kulunut 23 vuotta, eikä tiede pysähdy, odotamme innolla uusien löytöjen julkaisemista astrobiologian alalla.
Video: Jane Poynter puhuu elämästä ja Biosphere 2:lla työskentelyn vaikeuksista.
Muut postaukset 
- suljettua ekologista järjestelmää simuloiva rakennelma, jonka rakensivat Space Biosphere Ventures ja miljardööri Edward Bass Arizonan autiomaassa (USA).
Otsikon numero "2" on tarkoitettu korostamaan, että "Biosfääri-1" on Maa. "Ensimmäisestä biosfääristä" on vaihtoehtoinen versio - tämä on Expo 67 -maailmannäyttelyn amerikkalaisen biosfääripaviljongin nimi, joka on aikoinaan yhtä kuuluisa kuin Atomium. Tätä versiota tukee huomattava ulkoinen samankaltaisuus Biospheren ja Biosphere-2:n suunnittelussa.
Biosphere 2:n päätehtävänä oli selvittää, voiko ihminen elää ja työskennellä suljetussa ympäristössä. Kaukaisessa tulevaisuudessa tällaiset järjestelmät voivat olla hyödyllisiä sekä autonomisina siirtokuntia avaruudessa että elinolojen äärimmäisen huonontuessa maapallolla.
Design
Laboratorio on hermeettisesti suljettujen rakennusten verkosto, jonka kokonaispinta-ala on kevyistä materiaaleista valmistettu 1,5 hehtaaria, jaettu useisiin itsenäisiin ekosysteemeihin ja peitetty lasikorkilla, joka läpäisee noin 50 % auringonvalosta. Sisätila on jaettu 7 lohkoon, mukaan lukien trooppinen metsä, miniatyyri valtameri, jossa on epätavallinen kemiallinen koostumus, aavikko, savanni ja mangrove-suisto. Jättiläiset "keuhkot" säätelevät sisäistä painetta niin, että se vastaa ulkoista painetta - tämä minimoi ilmavuodot.
Kokeen edistyminen
Kokeilu suoritettiin kahdessa vaiheessa: ensimmäinen 26.9.1991-26.9.1993 ja toinen vuonna 1994. Ensimmäisessä vaiheessa happitasot alkoivat laskea 0,5 % kuukaudessa, mikä johti tilanteeseen, jossa ihmiset joutuivat elämään happinälän olosuhteissa (samankaltaisia olosuhteita havaitaan 4 080 metrin korkeudessa merenpinnan yläpuolella). Koska happitasot olivat pudonneet niin vaarallisille tasoille, päätettiin pumpata happea keinotekoisesti ulkopuolelta. Myös toinen vaihe keskeytettiin ennenaikaisesti organisatoristen ja taloudellisten ongelmien vuoksi.
Uskotaan, että happipitoisuuden lasku johtui odottamattomasta lisääntymisestä mikro-organismeja. Viljakasvit, savanni ja metsä olivat täynnä mikro-organismeja, jotka alkoivat lisääntyä ja tuhota taimia.
Elämä sisällä
Kahdeksan ihmistä (neljä naista ja neljä miestä) viipyi Biosphere 2:ssa noin kaksi vuotta pitäen yhteyttä ulkomaailmaan vain tietokoneen kautta. Heidän mukanaan sinne toimitettiin 3000 kasvi- ja eläinlajia.
Aluksi koe sujui suunnitelmien mukaan - laboratorion sisällä kasvoi puita, ruohoa ja pensaita, joista saatiin 46 lajia kasvisruokaa, siellä oli vuohilaitumia, sikaloita, kananhoitola, kalat ja katkaravut uivat keinotekoisissa altaissa.
Oletettiin, että kompleksi toimisi itsenäisesti, koska kaikki olosuhteet normaalille aineiden kierto. Auringonvalon olisi tiedemiesten laskelmien mukaan pitänyt riittää kasvien riittävään hapentuotantoon fotosynteesin seurauksena; matoja ja mikro-organismeja pyydettiin varmistamaan jätteiden käsittely, hyönteisiä lannoittamaan kasveja jne.
Muutaman viikon sisällä omavaraisviljelijöiden elämä kuitenkin häiriintyi. Mikro-organismit ja hyönteiset alkoivat lisääntyä odottamattoman suuria määriä aiheuttaen odottamatonta hapenkulutusta ja satojen tuhoutumista (torjunta-aineiden käyttöä ei suunniteltu). Projektin asukkaat alkoivat laihtua ja tukehtua. Tutkijoiden täytyi rikkoa koeolosuhteita ja alkaa toimittaa happea ja tuotteita sisälle (nämä tosiasiat piilotettiin ja paljastettiin myöhemmin). Ensimmäinen kokeilu päättyi epäonnistumiseen: ihmiset laihtuivat paljon, hapen määrä laski 15 prosenttiin (ilmakehän normaalipitoisuus on 21 %).
Kokeen päätyttyä vuonna 1994 valtavan kompleksin kolmivuotinen kunnostus alkoi. Tänä aikana sponsorit hylkäsivät hankkeen toteamalla, että kokeilu ei tuottanut toivottuja tuloksia. Vuoden 1996 alussa Biosphere-2 siirrettiin B. Marinon ja hänen kollegoidensa tieteelliseen ohjaukseen Maan observatoriot Columbian yliopistossa. He päättivät lopettaa kokeen ja poistaa ihmiset rakenteesta, koska oli epäselvää, kuinka ratkaista ravitsemusongelma ja ylläpitää jatkuvaa ilman koostumusta.
Vuoden 1996 puolivälissä tutkijat aloittivat uuden kokeen, tällä kertaa ilman ihmisten osallistumista. Heidän piti ottaa selvää:
- kasvaako saanto todella CO 2 -prosentin kasvaessa ja missä määrin?
- mitä tapahtuu ylimääräiselle hiilidioksidille ja mihin se kerääntyy;
- Onko käänteinen katastrofaalinen prosessi mahdollinen, jos ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kasvaa hallitsemattomasti?
Ongelmia löydetty
- Laboratoriossa lisääntyi valtava määrä mikrobeja ja hyönteisiä, erityisesti torakoita ja muurahaisia.
- Kompleksin lasikaton alla vesi tiivistyi aamuisin ja satoi keinosadetta.
- Tekijät eivät tarjonneet sellaista ilmiötä kuin tuuli: kävi ilmi, että ilman säännöllistä heilumista puut muuttuvat hauraiksi ja murtuvat.
Myynti
10. tammikuuta 2005 ainutlaatuisen kompleksin omistava yritys laittoi laboratorion myyntiin.
johtopäätöksiä
Yhdellä "planeetan" sisäseinillä on edelleen säilynyt useita yhden naisen kirjoittamia rivejä: "Vain täällä tunsimme kuinka riippuvaisia olimme ympäröivästä luonnosta. Jos puita ei ole, meillä ei ole mitään hengitettävää, jos vesi on saastunutta, meillä ei ole mitään juotavaa."
Vuoden 1990 alussa Amerikan autiomaassa lähellä Arkansasia käynnistettiin projekti, jolla oli suuret tavoitteet, luoda suljettu kompleksi, joka on täysin eristetty ulkomaailman olosuhteista. Eli projektin ehtojen mukaan oli tarkoitus, että kompleksin sisällä asuvat osallistujat olisivat kuin vieraalla planeetalla, jossa on aggressiivinen ulkoinen ympäristö.
Projektin nimi oli "Biosfääri-2"; numero 2 tarkoitti, että numero 1 oli itse maapallo. Hankkeen kirjoittajat mallinsivat laajan biosfäärin, jonka pinta-ala oli 1,5 hehtaaria. Ja projektin, jota tukee miljardööri Edward Bass, rakensi Space Biosphere Ventures.
Biosphere-2-projekti oli valtava kasvihuonekompleksi, joka sisälsi noin 3 tuhatta eläin- ja kasvilajia ja jonka ilmakehän tilavuus oli noin 204 tuhatta m3 ilmaa. Laajassa projektissa suljetun ekosysteemin mallintamiseksi osallistui 8 henkilöä vapaaehtoisesti.
Biosphere-2-hankkeen tärkein tavoite oli jatkosovellutuksen mahdollisuus avaruustutkimuksessa. Ja mieleeni jäi hieman unohdettu Biosphere-2-projekti Marsin tutkimiseen liittyvän kasvavan kiinnostuksen yhteydessä ja kuinka tämä voisi tapahtua. Hankkeen tavoitteena olikin selvittää, voisiko ryhmä ihmisiä elää ja työskennellä suljetussa ympäristössä.
Ja hankkeen suunnitelmat olivat suuret, koska onnistuessaan projektin kehitystä voitaisiin käyttää itsenäisten siirtokuntien luomiseen aurinkokunnan kaukaisille planeetoille. Lisäksi Biosphere-2-kompleksia voitaisiin käyttää myös siinä tapauksessa, että maapallon ympäristötilanne maailmanlaajuisesti heikkenee.
Biosphere-2-kompleksin rakenne.
Tietenkin Arizonan (USA) autiomaassa rakennetulla Biosphere-2-kompleksilla ei ollut tarvittavaa suojaa - jos se olisi rakennettu esimerkiksi Marsiin - tämä tarkoittaa suojaa meteoriiteilta ja asteroideilta. Maapallolla ei kuitenkaan ollut tarvetta tälle - muuten se on ulkoisesta ympäristöstä täysin eristetty kompleksi, jossa projektin osallistujat kommunikoivat ulkomaailman kanssa yksinomaan tietokoneen kautta.
Amerikan autiomaassa sijaitseva kompleksi oli kapselityyppinen rakennus, joka oli hermeettisesti suljettu. Jokainen tämän kompleksin rakennus oli erillinen, itsenäinen ekosysteemi. Rakennusten rakentamiseen käytettiin kevyitä materiaaleja, joiden kupumainen lasikatto pääsi läpi noin 50 prosenttia auringonvalosta.
Neljän naisen ja neljän miehen elämää varten Biosphere-2-kompleksissa oli useita erilaisia biomeja - aavikko ja savanni, trooppinen metsä ja valtameri koralliriutalla. Luonnollisesti asuinmoduuli. Hankkeessa ovat mukana myös agrokenoosimoduuli, jossa uudisasukkaat kasvattivat hedelmiä ja vihanneksia, sekä vuohien laiduntamispaikka. Eli voit kuvitella projektin laajuuden.....
Hankkeen tutkijat lähestyivät lajikoostumusta erityistä huomiota, jotta aineiden luonnollinen kiertokulku saataisiin mahdollisimman perusteellisesti toistettua. Tämä sisältää myös orgaanisen aineen hajoamisen, mukaan lukien Biosphere-2-projektin osallistujien jätteet. Maan biosfäärin simulointi on kuitenkin osoittautunut tutkijoille vaikeaksi.
Biosphere-2-projektin ongelmat.
Hapenpuuteongelma tuli ensin. Kuten kävi ilmi, kasvit eivät huolellisista alustavista laskelmista huolimatta pysty tarjoamaan normaalia happipitoisuutta projektimoduuleissa. Vähitellen, projektin ensimmäisistä viikoista lähtien, happitasot alkoivat laskea.
Hankkeen osallistujat joutuivat hapen nälkään, taso laski 21 prosentista 15 prosenttiin - tällaisissa olosuhteissa osallistujat asuivat kompleksissa vuosina 1991-1993; kiipeilijät kokevat samanlaista nälkää noin 4 tuhannen metrin korkeudessa. Kuten hankkeessa työskentelevät tutkijat ehdottivat, tämä johtuu maaperän mikro-organismeista. Tämän seurauksena happea alettiin pumpata kompleksiin ulkopuolelta.
Seuraava suljetun ekosysteemin osallistujien kohtaama ongelma on ruuan puute. Kävi ilmi, että agrosenoosille varattu alue on liian pieni 8 ihmisen ruokkimiseen. Ongelman ratkaisemiseksi oli tarpeen lisätä viljan kylvötiheyttä. Ja trooppiseen metsään uudisasukkaat istuttivat banaaneja ja papaijaa.
Ja kolmas keinotekoisen ekosysteemin "Biosphere-2" osallistujien kohtaama ongelma oli kyvyttömyys hallita tuhohyönteisten kasvua, joiden määrä lisääntyi. Hankkeen ehtojen mukaan torjunta-aineiden käyttö ei ollut sallittua, vaan osallistujien oli kerättävä käsin tuholaisia ja lisäksi itsenäisesti jalostettava luonnollisia vihollisiaan.
Laajamittainen koe paljasti, että tuulen puute vaikuttaa haitallisesti puihin. Tuulen puute puunrunkoon tekee puusta niin pehmeän, että puunrungot murtuvat oman painonsa alla.
Myös pienen eristäytyneen ryhmän psykologinen tekijä vaikutti. Ensinnäkin yksi kokeeseen osallistuneista katkaisi sormensa, jota ei voitu kiinnittää uudelleen, minkä seurauksena hänen oli poistuttava projektista. Ja tilanne vapaaehtoisten uudisasukkaiden välillä jännittyi niin paljon, että he jakautuivat kahteen leiriin - heidän oli vaikea kestää yhteiskuntaa.
Biosphere-2-projektin tulokset.
Tämän seurauksena Columbian yliopiston tutkijat jatkoivat laajamittaista suljettua ekosysteemiprojektia vuodesta 1996, vaikkakaan ilman ihmisten osallistumista. Jotkut kompleksin rakennuksista olivat jopa saatavilla niille, jotka halusivat nähdä suurenmoisen hankkeen. Vuoteen 2005 mennessä tutkijat eivät kuitenkaan enää tarvinneet sitä, ja Biosphere-2-kompleksi hylättiin ja laitettiin myyntiin.
Biosfääri-projekti kestää 40 vuotta.
Englantilainen David Latimer kehitti oman biosfääriprojektinsa noin 40 vuotta sitten. Juuri niin monta vuotta sitten. Ottaen valtavan pullon hän muuritti siihen kasvin ja loi suljetun ekosysteemin noin kahden metrin päähän ikkunasta; siitä lähtien biosfääriä ei avattu.
Kasvin lehdistä lähtevä vesi tiivistyi astian seinämille ja valui sitten kasvin päälle. Ja fotosynteesin tuloksena syntyvä happi imeytyi putoaviin lehtiin, jotka hajosivat. Hajoamisprosessissa syntyvä happi imeytyi jälleen kasviin, jolloin muodostui orgaanista ainetta ja happea. Siten kasvi ei vaatinut hoitoa, ja David Latimer pystyi luomaan suljetun ekosysteemin.
Tämän mielenkiintoisen kokeen järjestivät amerikkalainen miljardööri Edward Bus ja Space Biosphere Ventures. He toivoivat selvittävänsä, voisiko ihminen selviytyä suljetussa ympäristössä ilman yhteyttä ulkomaailmaan. Huolimatta siitä, että hankkeen organisointiin suhtauduttiin äärimmäisen vakavasti ja rahoitusta myönnettiin sopivassa määrin, kokeilu julistettiin epäonnistuneeksi. Katsotaanpa miksi näin tapahtui.
Arizonan autiomaahan Yhdysvaltoihin rakennettiin suurenmoinen kompleksi nimeltä "Biosphere-2". Sen piti olla paratiisi kahdeksalle vapaaehtoiselle tutkijalle, joista tulisi hankkeeseen osallistujia. Olemassa itsenäisesti ja ollakseen täysin riippumaton ulkomaailmasta, 1,5 hehtaarin suuruinen kompleksi suunniteltiin pieneksi kopioksi maaplaneetasta. Rakenne koostui 7 erillisestä lohkosta, joista osa jäljitteli erilaisia ekosysteemejä: trooppinen metsä, mangrovemetsä, savanna, valtameri, aavikko. Merkittäviä alueita oli ihmisravinnoksi soveltuvien kasvien viljelyyn. Itse rakennus oli eristetty ulkomaailmasta, ja sisällä olevien kasvien oli tarjottava elämiskelpoista happea.
Hankkeen osallistujien kanssa kompleksiin tuotiin vuohia, kanoja, sikoja ja useita lammissa eläviä kalalajeja. Oletuksena oli, että ihmiset kasvattaisivat kasvihuoneissa itse terveellisiä hedelmiä ja vihanneksia ja huolehtisivat kotieläimistä, joista tulee myös heille ravinnonlähde.
Tieteellinen kokeilu aloitettiin vuonna 1991, ja siihen osallistui 8 henkilöä: 4 naista ja 4 miestä. Hankkeen ensimmäisen kuukauden aikana osallistujia oli kuitenkin vain seitsemän, sillä yksi nainen loukkasi sormeaan kenttätyön aikana. Hän ei kyennyt saamaan asianmukaista lääketieteellistä hoitoa, ja hänet pakotettiin jättämään projekti.
Toinen ongelma, joka myös ilmeni kokeen alussa, oli hapen lasku. Kaikista laskelmista ja vihreiden fotosynteettisten kasvien suuresta määrästä huolimatta instrumentit osoittivat ilman happipitoisuuden laskua. Kävi ilmi, että laskelmat oli tehty väärin ja kasvien tuottama happi ei riittänyt tarjoamaan kompleksin asukkaille.
Lisäksi kävi ilmi, että haitalliset mikro-organismit ja hyönteiset lisääntyivät erittäin nopeasti kompleksissa. Torakoista ja muurahaisista ei ollut paeta, ja vihreät kasvit olivat tuholaisten armoilla. Koska kemikaalien käyttöä tuholaistorjuntaan ei alun perin ollut tarkoitettu Biosphere-2-kompleksin suljetussa tilassa, päätettiin kerätä ja tuhota hyönteiset käsin. Kaikki tämä oli erittäin uuvuttavaa ihmisille; elämä kompleksissa muuttui kovaksi työksi.
Viimeinen asia, jonka järjestäjät menettivät näkyvistä, oli projektiin osallistujien itsensä henkinen terveys. Kaikki tapahtui suunnilleen kuten näytettiin Hollywood-elokuvissa lennoista Marsiin. Melkein välittömästi erimielisyyksien vuoksi ihmiset jaettiin kahteen ryhmään, jotka kommunikoivat vähän keskenään. Lisääntyneen fyysisen aktiivisuuden ja ruuan puutteen vuoksi hankkeen osallistujat alkoivat laihtua. Tämän perusteella ryhmän sisäiset konfliktit yleistyivät, ja ryhmän moraalinen ilmapiiri jätti paljon toivomisen varaa. He heiluttelivat iloisesti toimittajille panoraamaikkunoiden läpi, mutta itse asiassa he odottivat innolla tämän ilottoman projektin loppua.
Projekti valmistui tasan kaksi vuotta myöhemmin. Jonkin ajan kuluttua lehdistölle vuoti tietoa, että puuttuva määrä happea pumpattiin säännöllisesti kompleksiin ja lisäksi toimitettiin lisäelintarvikkeita. Kokeilu katsottiin epäonnistuneeksi. Asiantuntijat joutuivat olemaan samaa mieltä siitä, että kompleksi ja sen sisäinen sisältö vaativat merkittäviä parannuksia.
