ბიოსფეროები-2
90-იანი წლების დასაწყისში, ამერიკის არიზონას უდაბნოში, დაიწყო ფართომასშტაბიანი პროექტი, სახელწოდებით "ბიოსფერო-2" ("ბიოსფერო-1" არის ჩვენი პლანეტა დედამიწა). ეს ხელოვნურად შექმნილი დახურული ბიოსფერო იყო პირველი ფართომასშტაბიანი მცდელობა დედამიწის ბუნებრივ ეკოსისტემებში მიმდინარე პროცესების სიმულაციისთვის. პროექტის ავტორების თქმით, ექსპერიმენტის დროს მიღებული შედეგები შეიძლება ძალიან სასარგებლო იყოს ხანგრძლივი კოსმოსური ფრენების დროს.
"სათბურების" კომპლექსი, რომელიც მთლიანად იზოლირებულია გარემოსგან (თუნდაც ატმოსფერული ჰაერი) დაიკავა დაახლოებით 1,5 ჰექტარი, "ბიოსფერო-2" ატმოსფეროს მოცულობა იყო დაახლოებით 204 ათასი მ 3 ჰაერი. დაახლოებით 3000 სახეობის ცხოველი და მცენარე, ასევე ჰომო საპიენსის 8 წარმომადგენელი გიგანტურ „სათბურში“ იყო „დაპატიმრებული“. Biosphere 2-ის ინტელექტუალურ ბინადრებს ხელთ ჰქონდათ შვიდი განსხვავებული ბიომი: ტროპიკული ტყე, უდაბნო, სავანა, ოკეანე პატარა მარჯნის რიფით და მანგროს შესართავი, აგროცენოზი, რომელშიც კოლონისტები ზრდიდნენ საკვებს (ბოსტნეული, ხილი და პირუტყვი. ), ასევე საცხოვრებელ კორპუსს. ცოცხალი ორგანიზმების სახეობრივი შემადგენლობა შეირჩა ნივთიერებების ბიოსფერული ციკლის საუკეთესო სიმულაციისთვის, ორგანული ნივთიერებების წარმოებისა და დაშლის ჩათვლით, ადამიანის ნარჩენების ბუნებრივი დაშლის ჩათვლით.
დედამიწის ბიოსფეროს ხელოვნურად ხელახლა შექმნა არც ისე მარტივი საქმე აღმოჩნდა. კოლონისტებს ბევრი სერიოზული პრობლემა შეექმნათ. ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა ის იყო, რომ მცენარეები ვერ აწარმოებდნენ ჟანგბადის საჭირო რაოდენობას. Biosphere-2-ის ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობა შემცირდა 21%-დან 15%-მდე, რის შედეგადაც საჭირო გახდა ჟანგბადის ამოტუმბვა გარე გარემოდან. ორი წლის განმავლობაში (1991 წლიდან 1993 წლამდე) ხელოვნური ბიოსფეროს მაცხოვრებლები ცხოვრობდნენ მუდმივი ჟანგბადის შიმშილის პირობებში (მთამსვლელები განიცდიან მსგავს ჟანგბადის შიმშილს 4 კმ სიმაღლეზე). მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ნიადაგის მიკროორგანიზმებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს ჟანგბადის მოხმარების გაზრდაში.
მეორე პრობლემა, რაც ხალხს შეექმნა, იყო საკვების ნაკლებობა. Biosphere-2 აგროცენოზის ფართობი არ იყო საკმარისი იმისათვის, რომ 8 ადამიანი მიეწოდებინა საკმარისი საკვები. ამ პრობლემის გადასაჭრელად საჭირო იყო მარცვლეულის თესვის სიმკვრივის გაზრდა, ასევე ტროპიკულ ტყეში ბანანის და პაპაიას დარგვა.
მესამე პრობლემა, რომელიც მნიშვნელოვნად ართულებდა იზოლირებულ ეკოსისტემაში ადამიანების ცხოვრებას, იყო მწერების მავნებლების რაოდენობის უკონტროლო ზრდა. Biosphere-2-ის ხელოვნური ეკოსისტემების კვების ჯაჭვები არასრული აღმოჩნდა და მწერების მავნებლების რაოდენობამ მტრების არარსებობის პირობებში სტაბილურად დაიწყო ზრდა. გარე გარემოდან იზოლირებული Biosphere-2-ის პირობებში მწერების მავნებლების წინააღმდეგ საბრძოლველად ინსექტიციდების გამოყენება გაუმართლებელია, რადგან ასეთ მცირე ეკოსისტემებში თვითგაწმენდის პროცესები ძალიან ნელია, რაც ნიშნავს, რომ ყველა მოსახლის ქიმიური მოწამვლა, მათ შორის ადამიანები. მოხდება აუცილებლად. ამ პრობლემის გადასაჭრელად კოლონისტებს ხელით უნდა შეეგროვებინათ მწერების მავნებლები, ასევე გაემრავლებინათ მათი ბუნებრივი მტრები.
უდაბნოს ბიომი დიდხანს არ გაგრძელებულა. დილაობით ბიოსფერო 2-ის შუშის სახურავზე ტენიანობა კონდენსირებული იყო და ხელოვნური წვიმავით ჩამოვარდა. ექსპერიმენტის დაწყებიდან რამდენიმე ხნის შემდეგ, უდაბნო ბალახით გადაიზარდა.
ექსპერიმენტის დროს ზოგიერთი პრობლემა საკმაოდ მოულოდნელი აღმოჩნდა. ამრიგად, ქარის ნაკლებობამ საზიანო გავლენა მოახდინა ხის მცენარეულობის ზოგიერთ სახეობაზე. ხეების ტოტებსა და ტოტებზე ქარის წნევის არარსებობის პირობებში, ხის მექანიკური ქსოვილები განუვითარებელი აღმოჩნდა. შედეგად, ხის ტოტები და ტოტები მტვრევადი გახდა და საკუთარი წონის გამო ტყდა.
1996 წლიდან ბიოსფერო 2-ს ხელმძღვანელობდა კოლუმბიის უნივერსიტეტი, რომელიც განაგრძობდა შემდგომ კვლევებს, მაგრამ ადამიანის მონაწილეობის გარეშე. კვლევითი კომპლექსის ზოგიერთი ბიომი ხელმისაწვდომი იყო ექსკურსიონისტებისთვის. 2005 წელს Biosphere 2 გაიყიდა გასაყიდად.
როგორია Biosphere-2 2010 წელს გადაღებულ ფოტოებზე ხედავთ ნოა შელდონი.
პროექტი „ბიოსფერო-2“ - შესაძლებელია თუ არა სიცოცხლე ხელოვნურ ჰაბიტატში?
წარმოუდგენლად დამამშვიდებელი ექსპერიმენტი!
ადამიანურ ცივილიზაციას უნდა ჰქონდეს სარეზერვო გეგმა, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ჩვენი პლანეტის განადგურებისკენ ასეთი სწრაფი მოძრაობის გაგრძელებით, ის, ცივილიზაცია, აუცილებლად განწირულია გადაშენებისთვის. ამიტომ მკვლევარები დგანან კითხვის წინაშე: რა მოხდება, თუ დედამიწაზე ცხოვრების პირობები ადამიანის არსებობისთვის შეუფერებელი გახდება. არანაკლებ საინტერესო ამოცანა დაკავშირებულია გარე სივრცის კოლონიზაციასთან. უფრო მეტიც, ადამიანის პირველი ფრენა მარსზე 2018 წელს უკვე იგეგმება. მათზე პასუხის მიღება უკვე 1991 წელს სცადეს. Space Biosphere Ventures-მა მეცნიერებთან თანამშრომლობით შექმნა ეკოსისტემის ხელოვნური მოდელი დახურული ბიოლოგიური ციკლებით. ეს იყო მასშტაბის გრანდიოზული პროექტი, ე.წ. სადაც რიცხვი „ორი“ ხაზს უსვამდა, რომ ჩვენი დედამიწა ჯერ კიდევ No1 ბიოსფეროა.
"ბიოსფერო-2" ჩიტის თვალთახედვით.
Biosphere-2 პროექტის არსი
სონორანის უდაბნოში (არიზონა, აშშ), 1,2 ჰექტარ ფართობზე აშენდა დედამიწის გარემოსგან იზოლირებული ჰერმეტულად დალუქული გუმბათოვანი შენობების ქსელი. კომპლექსი დაყოფილი იყო 5 ლანდშაფტურ ზონად: სავანა, ტყე, უდაბნო, მანგროს შესართავი და თუნდაც მინიატურული ოკეანე პლაჟის ფართობით. დანარჩენი ფართი გამოყოფილი იყო სასოფლო-სამეურნეო საჭიროებებისთვის, საცხოვრებელი ფართებისთვის და კონტროლისა და გამოთვლითი ცენტრისთვის ყველა მიმდინარე პროცესის მონიტორინგისა და გარე სამყაროსთან კომუნიკაციისთვის. ლაბორატორიის ფაუნაში შედიოდა სამი ათასზე მეტი სხვადასხვა წარმომადგენელი, მათ შორის თხა, ქათამი, ღორი და თევზი. ფლორა (დაახლოებით 4 ათასი სახეობა) - ხეები, ბალახები და ბუჩქები, შეიძლება მოიტანოს 46 სახეობის მცენარეული საკვები. გათვლებით, მცენარეების მიერ წარმოებული ჟანგბადი, მოყვანილი საკვები და იგივე გაწმენდილი წყლის ხელახალი გამოყენება საკმარისი იქნებოდა სიცოცხლის აუცილებელი ციკლისთვის. კომპლექსი აღიჭურვა რთული ტექნიკური აღჭურვილობით, რომელიც ახდენდა მრავალი ბუნებრივი მოვლენის სიმულაციას (წვიმა, ოკეანის დინება, ზღვის სერფინგი და ა.შ.). ვარაუდობდნენ, რომ ეს კიდობანი, მათ შორის 8 ადამიანი, ავტონომიურად ფუნქციონირებდა ორი წლის განმავლობაში.
ტროპიკული ტყე.
ფერმა.
"ბიოსფერო-2" დეველოპერებს $200,000,000 დაუჯდათ.
Ოკეანის.
Biosphere-2 ექსპერიმენტის პროგრესი
4 მამაკაცი და 4 ქალი, მათ შორის სერტიფიცირებული სოფლის მეურნეობის პროფესიონალები, ბოტანიკოსი, სანიტარული მუშაკი, მექანიკოსი, ექიმი და ოკეანოგრაფი, ნებაყოფლობით იზოლირებულნი იყვნენ გარე სამყაროსგან, რათა დაკავდნენ საარსებო მეურნეობით მეცნიერების სასარგებლოდ. ბევრ თანამშრომელს ეჭვიანობდა კოლეგების მიმართ, მათ იღბლიანს უწოდებდნენ, ფიქრობდნენ, რომ სამოთხეში მიდიოდნენ შვებულებაში. თავიდანვე, ხელოვნური ბიოსფეროში ცხოვრება მართლაც ვარდისფრად გამოიყურებოდა. ბიონაფტები ენთუზიაზმით მუშაობდნენ ფერმებში, თევზაობდნენ, აკონტროლებდნენ მიწოდების სისტემას, ისვენებდნენ ოკეანეში და საღამოს ისინი ერთ მაგიდასთან ხვდებოდნენ, ფილოსოფიურ საუბრებს აწარმოებდნენ, ჭამდნენ შესანიშნავ საკვებს ახლად მომზადებული პროდუქტებისგან - რა არ არის სამოთხე?
სამეცნიერო პროექტის „ბიოსფერო-2“ მონაწილეთა ჯგუფი სრული შემადგენლობით.
ჯგუფის ექიმი როი უოლფორდი.
სასადილო ფართობი "ბიოსფერო -2".
სამზარეულოს ბლოკი "ბიოსფერო-2".
ერთ-ერთი მონაწილის საძინებელი.
მაგრამ 7 დღის შემდეგ აღელვებულმა ტექნიკოსმა ყველას აცნობა, რომ Biosphere-2-ის დიზაინერებმა შეცდომა დაუშვეს გამოთვლებში და ჰაერში ჟანგბადის პროცენტი იკლებს. და თუ ტენდენცია გაგრძელდება, მაშინ გუმბათში ცხოვრება შეუძლებელი იქნება ერთი წლის განმავლობაში. იმ დროიდან მოყოლებული, კოლონისტებმა დაიწყეს ინტენსიური აქტივობა, რომელიც მიზნად ისახავდა შეცდომის აღმოფხვრას. პირველი ნაბიჯი იყო გადაწყვეტილების მიღება ინტენსიურად გაზრდილი მცენარეები, რომლებიც აწარმოებენ მაღალი O2 დონეს. შემდეგ ამოქმედდა სარეზერვო CO2-ის შთამნთქმელი. უეცარი მხსნელი იყო ოკეანე, რომელშიც ნახშირორჟანგი დასახლდა, თუმცა ამან გამოიწვია წყალსაცავის მჟავიანობის მუდმივი მატება და საჭირო გახდა მისი ხელოვნურად დაწევა. ყველა მიღებულმა ღონისძიებამ არ მისცა სასურველი შედეგი - ჰაერი სულ უფრო და უფრო მატულობდა. იშვიათი.
დროთა განმავლობაში კიდევ ერთი პრობლემა გაჩნდა. გაირკვა, რომ Biosphere-2-ის მთელ ფერმერულ საწარმოს შეუძლია მეცნიერების მხოლოდ 80%-ით გამოკვება. ყოველდღიური დიეტა უნდა შემცირებულიყო 1700 კკალამდე (ეს მაჩვენებელი ნორმალურია ოფისის მუშაკებისთვის, მაგრამ არა ფიზიკური შრომით დაკავებული ადამიანებისთვის). ბუფეტი შეიცვალა გაზომილი პორციებით. ხალხი ცოტა ხნით შიმშილს გრძნობდა. ამან გამოიწვია კონფლიქტური სიტუაციები ბიონაფთებს შორის. კერძოდ, საკვების საკუჭნაო უნდა ჩაკეტილიყო, ძარცვის აღმაშფოთებელი ინციდენტის შემდეგ, რომელიც გაუხსნელი დარჩა, დანაშაული არავინ აღიარა.
ბიონაფთაები ფერმაში მუშაობენ.
მოგვიანებით გაირკვა, რომ ჯეინ პოინტერმა (ფერმის მენეჯერი), გაშვებამდე ორი თვით ადრე, გამოთვალა საკვების დეფიციტი. მაგრამ, გუნდის ექიმის როი უოლფორდის ზეწოლის ქვეშ, მან გადაწყვიტა არ გამოეთქვა თავისი აზრები. ირკვევა, რომ ექიმი ცალ-ცალკე მუშაობდა კალორიების მიღების შემცირების შედეგად სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდის თეორიის დამტკიცებაზე. მისი ადრეული ექსპერიმენტული ვირთხები, რომელთა კალორიების მიღება განახევრდა, ორჯერ მეტ ხანს ცოცხლობდნენ. ის გეგმავდა თავისი საიდუმლო ექსპერიმენტის ჩატარებას ადამიანებზე "ბიოსფერო-2"-ის პირობებში. მან ქალის თავში ჩაიფიქრა, რომ ასეთი დიეტა მხოლოდ მონაწილეთა ჯანმრთელობას გააუმჯობესებს. ექიმი ერთადერთი ადამიანი იყო, ვინც საკვების ნაკლებობას არ უჩიოდა. 6 თვის ასეთი კვების შემდეგ ადამიანებმა წონაში საშუალოდ 10 კგ დაიკლო, სისხლის ანალიზი გაუკეთეს, ქოლესტერინი დაეცა და ნივთიერებათა ცვლა ნორმალიზდა.
ამავდროულად, სუბიექტები სულ უფრო უარესად გრძნობდნენ თავს. მომავალი წლის ზაფხულის თვეები Biosphere 2-ში ყველაზე რთული აღმოჩნდა. ხელოვნურ გარემოში კვებითი ჯაჭვები არასრული იყო და მავნე მწერების რაოდენობა, ბუნებრივი მტრების საპირისპირო რაოდენობის არარსებობის პირობებში, სწრაფად გაიზარდა. განადგურდა ბრინჯის მოსავალი. პარკოსანი და სტაფილო უნდა მეჭამა. ორგანიზმში დაგროვილი კაროტინის სიმრავლე მათ კანს ნარინჯისფერ ელფერს ანიჭებდა. "ჯუნგლების" სექტორში მსხვილმა ხეებმა დაიწყეს ნგრევა და დაცემა (მას შემდეგ, რაც მეცნიერებმა, რომლებიც ტვინი ატეხეს ხეების სისუსტე ფენომენზე, დაასკვნეს, რომ მიზეზი კომპლექსში ქარის ნაკლებობა იყო, რომელიც ბუნებრივ პირობებში, სუსტდება, აძლიერებს მათ. ჩემოდნები). ცხოველთა და მცენარეთა სამყარომ დაცემა დაიწყო. ერთადერთი, ვისაც კარგი ცხოვრება ჰქონდა, იყო ტარაკნები და ბატი, მათი მოსახლეობა დღითიდღე იზრდებოდა.
მაშინ ბიოსფერო-2-ში O2 დონე აჩვენებდა 16%-ს (ნორმა არის 21%). ჟანგბადის შიმშილის შედეგად კოლონისტები გრძნობდნენ მუდმივ დაღლილობას, თავბრუსხვევას და ვეღარ ასრულებდნენ დაკისრებულ მოვალეობებს ისე, როგორც ეს მოეთხოვებოდათ. ხალხი სევდიანი, დეპრესიული და გაღიზიანებული გახდა; ამ ემოციურმა მდგომარეობამ ჯგუფში მუდმივი დაპირისპირება გამოიწვია. სკანდალების მთავარი მიზეზი აზრთა სხვადასხვაობა იყო: მონაწილეთა ნაწილი თვლიდა, რომ ექსპერიმენტის სირთულის მიუხედავად, საჭირო იყო სამუშაოს დასრულება და გუმბათის ქვეშ დაგეგმილი დროით დარჩენა, ოთხს საპირისპირო აზრი ჰქონდა. მათ ჩათვალეს, რომ საჭირო იყო სასწრაფოდ დახმარების თხოვნა და პროექტში სხვა მეცნიერების ჩართვა, რათა გაეგოთ, სად ქრებოდა ჰაერი. მათ ასევე არ აინტერესებდათ დაკარგული ჟანგბადის ამოტუმბვა და საკვების მიწოდების ორგანიზება გარედან.
მონაწილის ჯეინის მოგონებებიდან (რომელიც მხარს უჭერდა გარე დახმარების მოზიდვას): ”მე განვიცდიდი მუდმივ თავბრუსხვევას, მაგრამ მაინც მიწევდა საქონლის დალაგება ბეღელში, ყოველ წუთს დასვენებისას, წინააღმდეგ შემთხვევაში უგონოდ დავვარდებოდი. დილით გუნდთან ერთად კვლავ განვიხილეთ „ბიოსფერო-2“-ში არსებული პრობლემები, შემდეგ გამოვთქვი, რომ ასეთ პირობებში ყოფნა, შიმშილი და დახრჩობა უკვე მეცნიერება კი არა, სექტაა! დავფიქრდი ყველაფერზე, რაც ხდებოდა და სწორედ ამ წამს აბიგაილ ეილინგი (კვლევის დირექტორი) მომიახლოვდა და სახეში მიფურთხა! დაბნეულმა ვთქვი: "რატომ?" - შეჭამ, - უპასუხა მან წასვლისას.
ამასობაში საექსკურსიო ავტობუსები ტურისტებთან ერთად ყოველდღე მიდიოდნენ პრესაში რეკლამირებულ ფანტასტიკურ პერსონაჟებზე, რომლებიც ცხოვრობდნენ დიდ აკვარიუმში და წარმოდგენა არ ჰქონდათ შიგნით მძვინვარებული ვნებების შესახებ. სხვათა შორის, როგორც მოგვიანებით აღიარეს პირველი რეალითი შოუს "დიდი ძმის" შემქმნელებმა, "ბიოსფერო-2" ჰოლანდიური პროექტის შექმნის პროტოტიპად იქცა.
ყოველდღე ასობით ტურისტი იკრიბებოდა Biosphere-2-ის კედლების ქვეშ.
უკვე ოთხმოცდათორმეტი წლის შემოდგომაზე, O2 დაეცა 14.2% დონეზე. ექიმმა უოლფორდმა ოფიციალურად განაცხადა, რომ იგი ტოვებს ყველა ოფიციალურ მოვალეობას იმის გამო, რომ გონებაში ორნიშნა რიცხვების დამატება აღარ შეეძლო. სიბნელეში კიდევ უფრო გართულდა, მცენარეთა ფოტოსინთეზის ნაკლებობის შედეგად, O2 სწრაფად შემცირდა. ამ ეტაპზე Biosphere-2-ში ყველა ძუძუმწოვარი უკვე მოკვდა. გარე ტესტების მენეჯერებმა გადაწყვიტეს დაეწყოთ ჟანგბადის ამოტუმბვა და დამატებითი პროდუქტების მიწოდება. მიღებულმა ზომებმა კარგი გავლენა მოახდინა სუბიექტების ჯანმრთელობაზე, მაგრამ ამან არ გამოიწვია მათი გამოყენება, რამაც შეაფერხა შემდგომი კვლევა.
1993 წლის სექტემბერში ყველაფერი ოფიციალურად დასრულდა და ხალხი გამოვიდა. მალე ჟურნალისტებმა შეიტყვეს ჰაერისა და საკვების საიდუმლო მიწოდების შესახებ და მაშინვე შეარქვეს "ბიოსფერო-2" საუკუნის უდიდესი სამეცნიერო წარუმატებლობა.
სად წავიდა ჟანგბადი?
როგორც მოგვიანებით გაირკვა, პრობლემა იყო გუმბათის ცემენტის ტიხრებში, რომლითაც O2 რეაგირებდა და კედლებზე ოქსიდების სახით დაეცა. მეორე ფაქტორი იყო მიკროორგანიზმები ნიადაგში. ტესტირებისთვის შეირჩა ყველაზე ნაყოფიერი შავი ნიადაგი, რომლის მიზანი იყო მასში უფრო დიდხანს შენარჩუნებულიყო ბუნებრივი მიკროელემენტები. მაგრამ ასეთი ნიადაგი ასევე შეიცავს ბაქტერიების ყველაზე დიდ რაოდენობას, რომლებიც ასევე მოიხმარენ ჟანგბადს. ექსპერიმენტი სხვა პლანეტაზე რომ ჩატარდეს, მაშინ მისი დასასრული კოლონისტების სიკვდილი იქნებოდა. Biosphere-2-ის კომპლექსის შიგნით ჯერ კიდევ არის ერთ-ერთი მონაწილის მიერ გაკეთებული წარწერა შიდა კედელზე: „მხოლოდ ამ ადგილას ვიგრძენით რამდენად ვართ დამოკიდებული ბუნებაზე. თუ ხეები გაქრება, აღარაფერი გვექნება სასუნთქი, თუ წყალი დაბინძურდება, დასალევი არაფერი გვექნება“.
ამის შემდეგ გაკეთდა მცდელობა მსგავსი კვლევების ჩატარება, მაგრამ ადამიანების მონაწილეების გარეშე. მცდელობამ არ მოიტანა მოსალოდნელი შედეგი, სპონსორებმა უარი თქვეს დაფინანსებაზე და პროექტი გაიყინა. მრავალი წლის განმავლობაში Biosphere-2-მა შეიცვალა მფლობელი და დარჩა ტურისტულ ღირსშესანიშნაობად. სანამ 2011 წელს არიზონას უნივერსიტეტმა განაახლა სამეცნიერო მუშაობა კომპლექსის ტერიტორიაზე კლიმატის ცვლილების შესწავლასთან დაკავშირებით, რომელიც დღემდე გრძელდება. ექსპერიმენტის დასრულებიდან 23 წელი გავიდა და მეცნიერება არ დგას, ჩვენ მოუთმენლად ველით ასტრობიოლოგიის სფეროში ახალი აღმოჩენების გამოქვეყნებას.
ვიდეო: ჯეინ პოინტერი საუბრობს ცხოვრებაზე და Biosphere 2-ში მუშაობის სირთულეებზე.
სხვა პოსტები 
- დახურული ეკოლოგიური სისტემის სიმულაციის სტრუქტურა, რომელიც ააშენა Space Biosphere Ventures-მა და მილიარდერმა ედვარდ ბასმა არიზონას უდაბნოში (აშშ).
სათაურის ნომერი "2" მიზნად ისახავს ხაზგასმით აღვნიშნო, რომ "ბიოსფერო-1" არის დედამიწა. არსებობს ალტერნატიული ვერსია "პირველი ბიოსფეროს" შესახებ - ასე ჰქვია ამერიკული ბიოსფეროს პავილიონს Expo 67 მსოფლიო გამოფენაზე, ერთ დროს არანაკლებ ცნობილი, ვიდრე Atomium. ამ ვერსიას მხარს უჭერს შესამჩნევი გარეგანი მსგავსება ბიოსფეროსა და ბიოსფერო-2-ის დიზაინში.
Biosphere 2-ის მთავარი ამოცანა იყო იმის გარკვევა, შეეძლო თუ არა ადამიანს ცხოვრება და მუშაობა დახურულ გარემოში. შორეულ მომავალში, ასეთი სისტემები შეიძლება გამოადგეს როგორც ავტონომიურ დასახლებებს სივრცეში, ასევე დედამიწაზე ცხოვრების პირობების უკიდურესად გაუარესების შემთხვევაში.
დიზაინი
ლაბორატორია არის ჰერმეტულად დალუქული შენობების ქსელი, საერთო ფართობით 1,5 ჰექტარი, დამზადებულია მსუბუქი მასალისგან, დაყოფილია რამდენიმე დამოუკიდებელ ეკოსისტემად და დაფარულია შუშის თავსახურით, რომელიც გადასცემს მზის სინათლის დაახლოებით 50%-ს. შიდა სივრცე დაყოფილია 7 ბლოკად, მათ შორისაა ტროპიკული ტყე, მინიატურული ოკეანე უჩვეულო ქიმიური შემადგენლობით, უდაბნო, სავანა და მანგროს შესართავი. გიგანტური "ფილტვები" არეგულირებს შიდა წნევას ისე, რომ იგი ემთხვევა გარეს - ეს ამცირებს ჰაერის გაჟონვას.
ექსპერიმენტის მიმდინარეობა
ექსპერიმენტი ორ ეტაპად ჩატარდა: პირველი 1991 წლის 26 სექტემბრიდან 1993 წლის 26 სექტემბრამდე და მეორე 1994 წელს. პირველ ეტაპზე ჟანგბადის დონემ დაიწყო თვეში 0,5%-ით კლება, რამაც გამოიწვია სიტუაცია, როდესაც ადამიანები იძულებულნი გახდნენ ეცხოვრათ ჟანგბადის შიმშილის პირობებში (მსგავსი პირობები შეინიშნება ზღვის დონიდან 4080 მ სიმაღლეზე). მას შემდეგ, რაც ჟანგბადის დონე დაეცა ასეთ საშიშ დონემდე, მიღებულ იქნა გადაწყვეტილება ჟანგბადის ხელოვნურად გადატუმბვის შესახებ გარედან. ორგანიზაციული და ფინანსური პრობლემების გამო მეორე ეტაპიც ნაადრევად შეწყდა.
ითვლება, რომ ჟანგბადის დონის ვარდნა მოულოდნელმა გამრავლებამ გამოიწვია მიკროორგანიზმები. ნათესები, სავანე და ტყე გაივსო მიკროორგანიზმებით, რომლებმაც დაიწყეს ნერგების გამრავლება და განადგურება.
ცხოვრება შიგნით
რვა ადამიანი (ოთხი ქალი და ოთხი მამაკაცი) დარჩა Biosphere 2-ში დაახლოებით ორი წლის განმავლობაში და გარე სამყაროსთან კონტაქტს მხოლოდ კომპიუტერის საშუალებით ინარჩუნებდა. მათთან ერთად იქ მიიტანეს 3000 სახეობის მცენარე და ცხოველი.
თავიდან ექსპერიმენტი გეგმის მიხედვით წარიმართა - ლაბორატორიის შიგნით იზრდებოდა ხეები, ბალახი და ბუჩქები, რომლებმაც 46 სახეობა მისცეს. მცენარეული საკვები, ხელოვნურ წყალსაცავებში იყო თხის საძოვრები, ღორები, ქათმის ქოხები, თევზი და კრევეტები ბანაობდნენ.
ვარაუდობდნენ, რომ კომპლექსი ავტონომიურად იმუშავებდა, რადგან ყველა პირობა ნორმალური იყო ნივთიერებების მიმოქცევა. მზის შუქი, მეცნიერთა გამოთვლებით, საკმარისი უნდა ყოფილიყო მცენარეთა მიერ ფოტოსინთეზის შედეგად საკმარისი ჟანგბადის წარმოებისთვის; ჭიებს და მიკროორგანიზმებს მოუწოდებდნენ ნარჩენების გადამუშავების უზრუნველსაყოფად, მწერებს მოუწოდებდნენ მცენარეების განაყოფიერებას და ა.შ.
თუმცა, რამდენიმე კვირაში საარსებო მინიმუმი ფერმერების სიცოცხლე შეფერხდა. მიკროორგანიზმებმა და მწერებმა მოულოდნელად დიდი რაოდენობით დაიწყეს გამრავლება, რამაც გამოიწვია ჟანგბადის მოულოდნელი მოხმარება და ნათესების განადგურება (პესტიციდების გამოყენება არ იყო გათვალისწინებული). პროექტის მაცხოვრებლებმა დაიწყეს წონის დაკლება და დახრჩობა. მეცნიერებს მოუწიათ ექსპერიმენტული პირობების დარღვევა და შიგნიდან ჟანგბადის და პროდუქტების მიწოდება (ეს ფაქტები დაიმალა და მოგვიანებით გამოაშკარავდა). პირველი ექსპერიმენტი წარუმატებლად დასრულდა: ადამიანებმა ბევრი წონა დაკარგეს, ჟანგბადის რაოდენობა 15%-მდე შემცირდა (ატმოსფეროში ნორმალური შემცველობა 21%).
1994 წელს ექსპერიმენტის დასრულების შემდეგ დაიწყო უზარმაზარი კომპლექსის სამწლიანი რესტავრაცია. ამ დროის განმავლობაში, სპონსორებმა მიატოვეს პროექტი და აღიარეს, რომ ექსპერიმენტმა არ მოიტანა მოსალოდნელი შედეგი. 1996 წლის დასაწყისში ბიოსფერო-2 გადაეცა ბ.მარინოსა და მისი კოლეგების სამეცნიერო ზედამხედველობით. დედამიწის ობსერვატორიებიკოლუმბიის უნივერსიტეტში. მათ გადაწყვიტეს შეჩერებულიყვნენ ექსპერიმენტი და ამოეღოთ ხალხი სტრუქტურიდან, რადგან გაურკვეველი იყო, როგორ გადაეჭრათ კვების პრობლემა და ჰაერის მუდმივი შემადგენლობის შენარჩუნება.
1996 წლის შუა რიცხვებში მეცნიერებმა დაიწყეს ახალი ექსპერიმენტი, ამჯერად ხალხის მონაწილეობის გარეშე. მათ უნდა გაერკვია:
- ნამდვილად იზრდება მოსავლიანობა CO 2-ის პროცენტის მატებასთან ერთად და რამდენად?
- რა ემართება ჭარბ ნახშირორჟანგს და სად გროვდება იგი;
- შესაძლებელია თუ არა საპირისპირო კატასტროფული პროცესი ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობის უკონტროლო მატებით?
აღმოჩენილი საკითხები
- დიდი რაოდენობით მიკრობები და მწერები, განსაკუთრებით ტარაკნები და ჭიანჭველები, გამოყვანილია ლაბორატორიაში.
- კომპლექსის შუშის სახურავის ქვეშ დილაობით წყალი შედედებული და ხელოვნური წვიმა მოდიოდა.
- შემქმნელები არ ითვალისწინებდნენ ისეთ ფენომენს, როგორიცაა ქარი: აღმოჩნდა, რომ რეგულარული რხევის გარეშე ხეები მყიფე ხდება და იშლება.
გაყიდვა
2005 წლის 10 იანვარს უნიკალური კომპლექსის მფლობელმა კომპანიამ ლაბორატორია გაიყიდა.
დასკვნები
„პლანეტის“ ერთ-ერთ შიდა კედელზე დღემდე შემორჩენილია ერთ-ერთი ქალის მიერ დაწერილი რამდენიმე სტრიქონი: „მხოლოდ აქ ვიგრძენით, როგორი დამოკიდებული ვიყავით გარემომცველ ბუნებაზე. თუ ხეები არ იქნება, სასუნთქი არაფერი გვექნება, თუ წყალი დაბინძურებულია, დასალევი არაფერი გვექნება“.
1990 წლის დასაწყისში, არკანზასის მახლობლად, ამერიკულ უდაბნოში, დაიწყო პროექტი, რომელსაც გრანდიოზული მიზნები ჰქონდა, შექმნას დახურული კომპლექსი, სრულიად იზოლირებული გარე სამყაროს პირობებისგან. ანუ, პროექტის პირობების მიხედვით, გათვალისწინებული იყო, რომ კომპლექსის შიგნით მცხოვრები მონაწილეები იქნებოდნენ უცხო პლანეტაზე, აგრესიული გარე გარემოთი.
პროექტს ეწოდა "ბიოსფერო-2"; ნომერი 2 ნიშნავდა, რომ ნომერი 1 თავად დედამიწა იყო. პროექტის ავტორებმა მოახდინეს ფართომასშტაბიანი ბიოსფეროს მოდელირება, რომელსაც ეკავა 1,5 ჰექტარი ფართობი. და პროექტი, რომელსაც მხარს უჭერს მილიარდერი ედვარდ ბასი, ააშენა Space Biosphere Ventures-მა.
Biosphere-2 პროექტი იყო უზარმაზარი კომპლექსი სათბურებით, რომელიც შეიცავს დაახლოებით 3 ათასი სახეობის ცხოველს და მცენარეს, ატმოსფერული მოცულობით დაახლოებით 204 ათასი მ3 ჰაერი. დახურული ეკოსისტემის მოდელირების მასშტაბურ პროექტში ნებაყოფლობით 8 ადამიანმა მიიღო მონაწილეობა.
Biosphere-2 პროექტის ყველაზე მნიშვნელოვანი მიზანი იყო შემდგომი გამოყენების პერსპექტივა კოსმოსის კვლევაში. და გამახსენდა ცოტა მივიწყებული პროექტი Biosphere-2 მარსის კვლევისადმი მზარდ ინტერესთან დაკავშირებით და როგორ შეიძლება ეს მოხდეს. ბოლოს და ბოლოს, პროექტის მიზანი იყო გაერკვია, შეეძლო თუ არა ადამიანთა ჯგუფს ცხოვრება და მუშაობა დახურულ გარემოში.
და პროექტის გეგმები დიდი იყო, რადგან წარმატების შემთხვევაში, პროექტის განვითარება შესაძლებელი იქნებოდა მზის სისტემის შორეულ პლანეტებზე ავტონომიური დასახლებების შესაქმნელად. გარდა ამისა, Biosphere-2 კომპლექსი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დედამიწაზე გარემოსდაცვითი სიტუაციის გლობალური გაუარესების შემთხვევაში.
ბიოსფერო-2 კომპლექსის სტრუქტურა.
რა თქმა უნდა, არიზონას (აშშ) უდაბნოში აგებულ Biosphere-2 კომპლექსს არ გააჩნდა საჭირო დაცვა - თუ ის აშენდა, მაგალითად, მარსზე - ეს ნიშნავს დაცვას მეტეორიტებისა და ასტეროიდებისგან. თუმცა, დედამიწაზე ამის საჭიროება არ არსებობდა - წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს არის გარე გარემოსგან სრულიად იზოლირებული კომპლექსი, სადაც პროექტის მონაწილეები გარე სამყაროსთან ექსკლუზიურად კომპიუტერის საშუალებით ურთიერთობდნენ.
კომპლექსი, რომელიც მდებარეობდა ამერიკის უდაბნოში, იყო კაფსულის ტიპის შენობა, ჰერმეტულად დალუქული. ამ კომპლექსის თითოეული შენობა იყო ცალკე, დამოუკიდებელი ეკოსისტემა. შენობების ასაგებად გამოყენებული იყო მსუბუქი მასალები, გუმბათოვანი შუშის სახურავით, რომელიც მზის შუქის დაახლოებით 50 პროცენტს გადიოდა.
ოთხი ქალისა და ოთხი მამაკაცის სიცოცხლის განმავლობაში, Biosphere-2 კომპლექსს ჰქონდა რამდენიმე განსხვავებული ბიომი - უდაბნო და სავანა, ტროპიკული ტყე და ოკეანე მარჯნის რიფებით. ბუნებრივია, საცხოვრებელი მოდული. პროექტში მონაწილეობენ აგროცენოზის მოდული, სადაც დევნილები ზრდიდნენ ხილ-ბოსტნეულს და ადგილი, სადაც თხები ძოვდნენ. ანუ პროექტის ფარგლები თქვენ წარმოიდგინეთ.....
პროექტის მეცნიერები განსაკუთრებული ყურადღებით მიუდგნენ სახეობების შემადგენლობას, რათა რაც შეიძლება საფუძვლიანად აღედგინათ ნივთიერებების ბუნებრივი ციკლი. ეს ასევე მოიცავს ორგანული ნივთიერებების დაშლას, მათ შორის პროექტ Biosphere-2-ში მონაწილეთა ნარჩენებს. თუმცა, დედამიწის ბიოსფეროს სიმულაცია მკვლევრებისთვის რთული აღმოჩნდა.
პროექტის „ბიოსფერო-2“ პრობლემები.
უპირველეს ყოვლისა ჟანგბადის ნაკლებობის პრობლემა იყო. როგორც გაირკვა, მცენარეები, ფრთხილად წინასწარი გამოთვლების მიუხედავად, ვერ უზრუნველყოფენ ჟანგბადის ნორმალურ შემცველობას პროექტის მოდულებში. თანდათანობით, პროექტის პირველი კვირებიდან, ჟანგბადის დონემ კლება დაიწყო.
პროექტის მონაწილეებს დაექვემდებარა ჟანგბადის შიმშილი, დონე დაეცა 21%-დან 15%-მდე - ასეთ პირობებში მონაწილეები კომპლექსში ცხოვრობდნენ 1991 წლიდან 1993 წლამდე; მთამსვლელები განიცდიან მსგავს შიმშილს დაახლოებით 4 ათასი მეტრის სიმაღლეზე. როგორც პროექტზე მომუშავე მეცნიერები ვარაუდობენ, ეს გამოწვეულია ნიადაგის მიკროორგანიზმებით. შედეგად, კომპლექსში ჟანგბადის შეყვანა დაიწყო გარედან.
შემდეგი პრობლემა, რომელსაც აწყდებიან მონაწილეები დახურულ ეკოსისტემაში, საკვების ნაკლებობაა. აღმოჩნდა, რომ აგროცენოზისთვის გამოყოფილი ფართობი ძალიან მცირეა იმისთვის, რომ 8 ადამიანი იკვებებოდეს. პრობლემის გადასაჭრელად საჭირო იყო მარცვლეულის თესვის სიმკვრივის გაზრდა. ხოლო ტროპიკულ ტყეში დასახლებულებმა დარგეს ბანანი და პაპაია.
ხოლო მესამე პრობლემა, რომელსაც აწყდებიან ხელოვნური ეკოსისტემის „ბიოსფერო-2“ მონაწილეები, იყო მწერების მავნებლების ზრდის კონტროლის შეუძლებლობა, რომელთა რიცხვი იზრდებოდა. პროექტის პირობების მიხედვით, პესტიციდების გამოყენება დაუშვებელი იყო და მონაწილეებს ხელით უნდა შეეგროვებინათ მავნებლები და გარდა ამისა, დამოუკიდებლად გაემრავლებინათ ბუნებრივი მტრები.
ფართომასშტაბიანმა ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ ქარის ნაკლებობა საზიანო გავლენას ახდენს ხეებზე. ხის ტოტზე ქარის ზეწოლის ნაკლებობა ხეს იმდენად რბილს ხდის, რომ ხის ტოტები ტყდება საკუთარი წონის გამო.
იზოლირებულ ადამიანთა მცირე ჯგუფის ფსიქოლოგიურმა ფაქტორმაც იმოქმედა. პირველ რიგში, ექსპერიმენტის ერთ-ერთმა მონაწილემ მოჭრა თითი, რომლის ხელახლა მიმაგრებაც ვერ მოხერხდა, რის შედეგადაც მას მოუწია პროექტის დატოვება. და ნებაყოფლობით ჩამოსახლებულებს შორის სიტუაცია იმდენად დაიძაბა, რომ ისინი ორ ბანაკად გაიყვნენ - უჭირდათ ერთობლივი საზოგადოების გაძლება.
Biosphere-2 პროექტის შედეგები.
შედეგად, 1996 წლიდან მოყოლებული ფართომასშტაბიანი დახურული ეკოსისტემის პროექტი განხორციელდა კოლუმბიის უნივერსიტეტის მეცნიერების მიერ, თუმცა ადამიანის მონაწილეობის გარეშე. კომპლექსის ზოგიერთი შენობა ხელმისაწვდომიც კი იყო გრანდიოზული პროექტის ნახვის მსურველებისთვის. თუმცა, 2005 წლისთვის მკვლევრებს ის აღარ სჭირდებოდათ და Biosphere-2 კომპლექსი მიატოვეს და გასაყიდად გამოიტანეს.
ბიოსფეროს პროექტი 40 წელი გრძელდება.
ინგლისელმა დევიდ ლატიმერმა შეიმუშავა საკუთარი ბიოსფეროს პროექტი დაახლოებით 40 წლის წინ. ზუსტად ამდენი წლის წინ. უზარმაზარი ბოთლი აიღო, მასში მცენარე შემოაკრა და ფანჯრიდან ორ მეტრში დახურული ეკოსისტემა დააარსა; იმ დროიდან ბიოსფერო არ გაიხსნა.
მცენარის ფოთლების დატოვებული წყალი კონდენსირებულია ჭურჭლის კედლებზე, შემდეგ იღვრება მცენარეზე. და ფოტოსინთეზის შედეგად წარმოქმნილი ჟანგბადი შეიწოვებოდა დაცვენილი ფოთლებით, რომლებიც დაიშალა. დაშლის პროცესის შედეგად წარმოქმნილი ჟანგბადი კვლავ შეიწოვება მცენარის მიერ, წარმოქმნის ორგანულ ნივთიერებებს და ჟანგბადს. ამრიგად, მცენარეს მოვლა არ სჭირდებოდა და დევიდ ლატიმერმა შეძლო დახურული ეკოსისტემის შექმნა.
ეს საინტერესო ექსპერიმენტი ამერიკელმა მილიარდერმა Edward Bus and Space Biosphere Ventures-მა მოაწყო. ისინი იმედოვნებდნენ, რომ გაარკვიეს, შეეძლო თუ არა ადამიანი გადარჩენას დახურულ გარემოში გარე სამყაროსთან კომუნიკაციის გარეშე. მიუხედავად იმისა, რომ პროექტის ორგანიზებას დიდი სერიოზულობით მიუდგნენ და სათანადო ოდენობით დაფინანსება გამოცხადდა, ექსპერიმენტი წარუმატებლად გამოცხადდა. ვნახოთ, რატომ მოხდა ეს.
გრანდიოზული კომპლექსი სახელწოდებით "ბიოსფერო-2" აშენდა აშშ-ში, არიზონას უდაბნოში. ეს უნდა ყოფილიყო სამოთხე იმ 8 მოხალისე მკვლევარისთვის, რომლებიც გახდებოდნენ პროექტის მონაწილეები. იმისთვის, რომ ავტონომიურად იარსებოს და იყოს სრულიად დამოუკიდებელი გარე სამყაროსგან, გრანდიოზული კომპლექსი 1,5 ჰექტარი ფართობით შეიქმნა, როგორც პლანეტა დედამიწის მცირე ასლი. სტრუქტურა შედგებოდა 7 ცალკეული ბლოკისგან, რომელთაგან ზოგიერთი მიბაძავდა სხვადასხვა ეკოსისტემას: ტროპიკულ ტყეს, მანგროს, სავანას, ოკეანეს, უდაბნოს. მნიშვნელოვანი ფართობები დაეთმო ადამიანის მოხმარებისთვის შესაფერისი მცენარეების გაშენებას. თავად შენობა იზოლირებული იყო გარე სამყაროსგან და ჟანგბადის სასიცოცხლო დონე უნდა უზრუნველყოფილიყო შიგადაშიგ მცენარეებით.
პროექტის მონაწილეებთან ერთად კომპლექსში შეიყვანეს თხა, ქათამი, ღორი და რამდენიმე სახეობის თევზი, რომლებიც ცხოვრობდნენ ტბორებში. ითვლებოდა, რომ ადამიანები თავად მოჰყავდათ ჯანსაღი ხილი და ბოსტნეული, მუშაობდნენ სათბურებში და უვლიდნენ შინაურ ცხოველებს, რაც მათთვის საკვების წყაროც გახდებოდა.
სამეცნიერო ექსპერიმენტი 1991 წელს დაიწყო და მასში მონაწილეობდნენ 8 ადამიანი: 4 ქალი და 4 მამაკაცი. მაგრამ პროექტის პირველ თვეში მხოლოდ შვიდი მონაწილე დარჩა, რადგან ერთმა ქალმა საველე სამუშაოების დროს თითი დააზიანა. მან ვერ მიიღო სათანადო დონეზე სამედიცინო დახმარება და იძულებული გახდა დაეტოვებინა პროექტი.
მეორე პრობლემა, რომელიც ასევე გაჩნდა ექსპერიმენტის დასაწყისში, იყო ჟანგბადის ვარდნა. მიუხედავად ყველა გაანგარიშებისა და მწვანე ფოტოსინთეზური მცენარეების დიდი რაოდენობისა, ინსტრუმენტებმა აჩვენეს ჰაერში ჟანგბადის შემცველობის შემცირება. აღმოჩნდა, რომ გათვლები არასწორად ჩატარდა და მცენარეების მიერ წარმოებული ჟანგბადი არ იყო საკმარისი კომპლექსის მცხოვრებთა უზრუნველსაყოფად.
გარდა ამისა, აღმოჩნდა, რომ მავნე მიკროორგანიზმები და მწერები კომპლექსში ძალიან სწრაფად მრავლდებოდნენ. ტარაკნებისა და ჭიანჭველებისგან თავის დაღწევა არ იყო და მწვანე მცენარეები მავნებლების წყალობაზე იყვნენ. ვინაიდან მავნებლების კონტროლისთვის ქიმიკატების გამოყენება თავდაპირველად არ იყო გამიზნული Biosphere-2 კომპლექსის შეზღუდულ სივრცეში, გადაწყდა მწერების ხელით შეგროვება და განადგურება. ეს ყველაფერი ძალიან დამღლელი იყო ადამიანებისთვის, კომპლექსში ცხოვრება შრომისმოყვარეობაში გადაიზარდა.
ბოლო, რაც ორგანიზატორებმა დაკარგეს, იყო თავად პროექტის მონაწილეების ფსიქოლოგიური ჯანმრთელობა. ყველაფერი მოხდა დაახლოებით ისე, როგორც ჰოლივუდის ფილმებშია ნაჩვენები მარსზე ფრენების შესახებ. თითქმის მაშინვე, უთანხმოების გამო, ხალხი დაიყო ორ ჯგუფად, რომლებიც ერთმანეთთან ნაკლებად ურთიერთობდნენ. გაზრდილი ფიზიკური დატვირთვისა და საკვების ნაკლებობის გამო, პროექტის მონაწილეებმა დაიწყეს წონის დაკლება. ამის საფუძველზე გახშირდა ჯგუფში კონფლიქტების შემთხვევები და გუნდში მორალური კლიმატი სასურველს ტოვებდა. ისინი მხიარულად აფრინდნენ ჟურნალისტებს პანორამული ფანჯრებიდან, მაგრამ სინამდვილეში ისინი მოუთმენლად ელოდნენ ამ უსიამოვნების პროექტის დასასრულს.
პროექტი ზუსტად ორი წლის შემდეგ დასრულდა. გარკვეული პერიოდის შემდეგ პრესაში გაჟონა ინფორმაცია იმის შესახებ, რომ ჟანგბადის დაკარგული მოცულობა რეგულარულად შეჰქონდათ კომპლექსში და ასევე უზრუნველყოფილი იყო საკვების დამატებითი მარაგი. ექსპერიმენტი წარუმატებლად ჩათვალეს. ექსპერტები იძულებულნი გახდნენ შეთანხმდნენ, რომ კომპლექსი და მისი შიდა შინაარსი საჭიროებდა მნიშვნელოვან გაუმჯობესებას.
