Biosfere-2
V zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja se je v ameriški puščavi Arizona začel obsežen projekt, imenovan "Biosphere-2" ("Biosphere-1" je naš planet Zemlja). Ta umetno ustvarjena zaprta biosfera je bila prvi obsežen poskus simulacije procesov, ki se dogajajo v naravnih ekosistemih Zemlje. Po mnenju avtorjev projekta bi lahko bili rezultati, pridobljeni med poskusom, zelo uporabni med dolgimi poleti v vesolje.
Kompleks "rastlinjakov", popolnoma izoliran od okolja (tudi atmosferskega zraka), je zavzemal približno 1,5 hektarja, prostornina ozračja "Biosfere-2" je bila približno 204 tisoč m 3 zraka. Okoli 3000 vrst živali in rastlin ter 8 predstavnikov Homo sapiensa je bilo "zaprtih" v velikanski "rastlinjak". Inteligentni prebivalci Biosphere 2 so imeli na voljo sedem različnih biomov: tropski gozd, puščavo, savano, ocean z majhnim koralnim grebenom in estuarij mangrov, agrocenozo, v kateri so kolonisti gojili hrano (zelenjavo, sadje in živino ), pa tudi stanovanjski blok. Vrstna sestava živih organizmov je bila izbrana tako, da najbolje simulira biosferski cikel snovi, vključno s proizvodnjo in razgradnjo organskih snovi, vključno z naravno razgradnjo človeških odpadkov.
Izkazalo se je, da umetno ponovno ustvarjanje zemeljske biosfere ni tako preprosta stvar. Kolonisti so se soočali s številnimi resnimi težavami. Ena glavnih težav je bila, da rastline niso mogle proizvesti potrebne količine kisika. Vsebnost kisika v atmosferi Biosphere-2 se je zmanjšala z 21% na 15%, zaradi česar je bilo potrebno črpati kisik iz zunanjega okolja. Dve leti (od 1991 do 1993) so prebivalci umetne biosfere živeli v razmerah nenehnega kisikovega stradanja (podobno kisikovo stradanje doživljajo plezalci na nadmorski višini 4 km). Znanstveniki domnevajo, da so mikroorganizmi v tleh igrali pomembno vlogo pri povečani porabi kisika.
Druga težava, s katero so se soočali ljudje, je bilo pomanjkanje hrane. Območje agrocenoze Biosphere-2 ni bilo dovolj za oskrbo 8 ljudi z zadostno količino hrane. Da bi rešili to težavo, je bilo treba povečati gostoto setve žit, v tropskem gozdu pa posaditi tudi banane in papajo.
Tretja težava, ki je močno otežila življenje ljudi v izoliranem ekosistemu, je nenadzorovano naraščanje števila škodljivcev. Izkazalo se je, da so prehranjevalne verige umetnih ekosistemov Biosfere-2 nepopolne in število škodljivcev žuželk je v odsotnosti sovražnikov začelo vztrajno naraščati. V pogojih Biosfere-2, izolirane od zunanjega okolja, je uporaba insekticidov za zatiranje škodljivcev neupravičena, saj so procesi samočiščenja v tako majhnih ekosistemih zelo počasni, kar pomeni, da kemična zastrupitev vseh prebivalcev, vključno z ljudmi, bo prišlo neizogibno. Da bi rešili ta problem, so morali kolonisti ročno nabirati škodljivce žuželk in vzgajati njihove naravne sovražnike.
Puščavski biom ni trajal dolgo. Zjutraj se je na stekleni strehi Biosfere 2 kondenzirala vlaga in padala kot umetni dež. Nekaj časa po začetku poskusa je puščavo začela preraščati trava.
Med poskusom so se nekatere težave izkazale za precej nepričakovane. Tako je brezvetrje škodljivo vplivalo na nekatere vrste lesne vegetacije. V odsotnosti pritiska vetra na deblo in veje dreves se je izkazalo, da so mehanska tkiva lesa nerazvita. Posledično so drevesna debla in veje postale krhke in so se zlomile pod lastno težo.
Od leta 1996 je Biosphere 2 vodila univerza Columbia, ki je nadaljevala nadaljnje raziskave, vendar brez človeškega sodelovanja. Nekateri biomi raziskovalnega kompleksa so bili dostopni izletnikom. Leta 2005 je bila Biosphere 2 dana v prodajo.
Kakšna je bila Biosfera-2 leta 2010, si lahko ogledate na posnetih fotografijah Noah Sheldon.
Projekt "Biosphere-2" - ali je življenje možno v umetnem habitatu?
Neverjetno streznitveni eksperiment!
Človeška civilizacija mora imeti rezervni načrt, sicer je z nadaljevanjem tako hitrega gibanja v smeri uničenja našega planeta neizogibno obsojena na izumrtje. Zato se raziskovalci soočajo z vprašanjem: kaj če življenjske razmere na Zemlji postanejo neprimerne za človekov obstoj. Prav tako zanimiva naloga je povezana s kolonizacijo vesolja. Še več, prvi človeški polet na Mars načrtujejo že leta 2018. Odgovore nanje so poskušali dobiti že leta 1991. Space Biosphere Ventures je v sodelovanju z znanstveniki ustvaril umetni model ekosistema z zaprtimi biološkimi cikli. To je bil grandiozen projekt, imenovan. Kjer je številka "dve" poudarila, da je naša Zemlja še vedno biosfera št. 1.
"Biosfera-2" iz ptičje perspektive.
Bistvo projekta Biosphere-2
V puščavi Sonoran (Arizona, ZDA) je bila na površini 1,2 hektarja zgrajena mreža hermetično zaprtih kupolastih zgradb, izoliranih od zemeljskega okolja. Kompleks je bil razdeljen na 5 krajinskih območij: savana, gozd, puščava, estuarij mangrov in celo miniaturni ocean z plažo. Preostali prostor je bil namenjen kmetijskim potrebam, stanovanjskim prostorom ter nadzorno-računalniškemu centru za spremljanje vseh tekočih procesov in komunikacijo z zunanjim svetom. Favna laboratorija je obsegala več kot tri tisoč različnih predstavnikov, med njimi koze, kokoši, prašiči in ribe. Flora (približno 4 tisoč vrst) - drevesa, zelišča in grmičevje, bi lahko prinesla 46 vrst rastlinske hrane. Po izračunih bi kisik, ki ga proizvajajo rastline, pridelana hrana in ponovna uporaba te iste prečiščene vode zadoščali za potreben krog življenja. Kompleks je bil opremljen s kompleksno tehnično opremo, ki je simulirala številne naravne pojave (dež, oceanske tokove, morsko valovanje itd.). Predvidevalo se je, da naj bi ta barka, vključno z 8 ljudmi, delovala avtonomno dve leti.
Tropski gozd.
Kmetija.
"Biosphere-2" je razvijalce stala 200.000.000 $.
Ocean.
Napredek eksperimenta Biosphere-2
4 moški in 4 ženske, vključno s certificiranimi kmetijskimi strokovnjaki, botanikom, sanitarnim delavcem, mehanikom, zdravnikom in oceanografom, so se prostovoljno izolirali od zunanjega sveta, da bi se ukvarjali s samooskrbnim kmetijstvom v korist znanosti. Številni zaposleni so bili ljubosumni na svoje sodelavce, jih označevali za srečneže, saj so mislili, da gredo na nebeške počitnice. Na samem začetku je bilo življenje v umetni biosferi videti res rožnato. Bionafti so navdušeno delali na kmetijah, lovili ribe, nadzorovali sistem oskrbe, se sprostili na oceanu, zvečer pa so se srečali za eno mizo, imeli filozofske pogovore, jedli odlično hrano iz sveže pripravljenih izdelkov - kaj ni nebesa?
Skupina udeležencev znanstvenega projekta "Biosphere-2", v polni zasedbi.
Skupinski zdravnik Roy Walford.
Jedilnica "Biosphere-2".
Kuhinjski blok "Biosphere-2".
Spalnica enega od udeležencev.
Toda po 7 dneh je navdušeni tehnik vse obvestil, da so oblikovalci Biosphere-2 naredili napako pri izračunih in odstotek kisika v zraku pada. In če se bo trend nadaljeval, bo v kupoli v enem letu nemogoče živeti. Od takrat naprej so začeli kolonisti z intenzivno dejavnostjo za odpravo napake. Prvi korak je bila odločitev za intenzivno gojenje rastlin, ki proizvajajo visoke ravni O2. Nato je bil zagnan rezervni absorber CO2. Nenaden rešitelj je bil ocean, v katerem se je usedel ogljikov dioksid, vendar je to povzročilo, da se je kislost rezervoarja nenehno povečevala, zato jo je bilo treba umetno znižati.Vsi sprejeti ukrepi niso dali želenega rezultata - zrak je postajal vse bolj redčen.
Čez čas se je pojavil še en problem. Ugotovljeno je bilo, da lahko celotno kmetijsko podjetje Biosphere-2 nahrani znanstvenike samo 80 %. Dnevno prehrano je bilo treba zmanjšati na 1700 kcal (ta številka je normalna za pisarniške delavce, ne pa za ljudi, ki se ukvarjajo s fizičnim delom). Bife je zamenjan z odmerjenimi porcijami. Ljudje so nekaj časa čutili lakoto. To je povzročilo konfliktne situacije med bionaftami. Predvsem shrambo hrane je bilo treba zakleniti, po nezaslišanem plenjenju, ki je ostal nerazjasnjen, nihče ni priznal krivde.
Bionafta deluje na kmetiji.
Kasneje se je izkazalo, da je Jane Poynter (vodja farme) dva meseca pred lansiranjem izračunala pomanjkanje hrane. Toda pod pritiskom moštvenega zdravnika Roya Walforda se je odločila, da ne bo povedala svojih misli. Izkazalo se je, da je zdravnik ločeno delal na dokazovanju teorije o podaljšanju pričakovane življenjske dobe zaradi zmanjšanja vnosa kalorij. Njegove zgodnje poskusne podgane, ki so jim vnos kalorij prepolovili, so živele dvakrat dlje. Načrtoval je izvesti svoj tajni poskus na ljudeh v pogojih "Biosfere-2". Ženski je vbil v glavo, da bo takšna dieta samo izboljšala zdravje udeležencev. Zdravnik je bil edini, ki se ni pritoževal nad pomanjkanjem hrane. Po 6 mesecih takšnega prehranjevanja so ljudje v povprečju izgubili 10 kg teže, krvni izvidi so se izboljšali, holesterol se jim je znižal, presnova pa normalizirala.
Hkrati so se preiskovanci počutili vse slabše. Poletni meseci naslednjega leta so se v Biosphere 2 izkazali za najtežje. Prehranjevalne verige v umetnem okolju so bile nepopolne, število škodljivih žuželk pa je ob pomanjkanju izravnalnega števila naravnih sovražnikov hitro naraščalo. Pridelek riža je bil uničen. Moral sem jesti stročnice in korenje. Obilica nakopičenega karotena v telesu je njihovi koži dala oranžen odtenek. Velika drevesa v sektorju "džungla" so se začela zrušiti in padati (potem ko so znanstveniki, ki so si razbijali možgane nad pojavom krhkosti dreves, ugotovili, da je razlog pomanjkanje vetra v kompleksu, ki v naravnih razmerah, ko oslabi, krepi njihovo debla). Živalski in rastlinski svet sta začela propadati. Edini, ki so imeli dobro življenje, so bili ščurki in kurja koža, njihova populacija se je vsak dan večala.
Takrat je raven O2 v Biosphere-2 pokazala 16% (norma je 21%). Zaradi pomanjkanja kisika so kolonisti čutili stalno utrujenost, vrtoglavico in niso mogli več opravljati svojih dolžnosti, kot je bilo potrebno. Ljudje so postali žalostni, depresivni in razdražljivi; to čustveno stanje je povzročilo nenehne obračune znotraj skupine. Glavni razlog za škandale je bilo razhajanje mnenj: nekateri sodelujoči so menili, da je kljub težavnostim eksperimenta treba dokončati delo in ostati pod kupolo načrtovani čas, štirje so bili nasprotnega mnenja. Mislili so, da je treba nujno zaprositi za pomoč in v projekt vključiti druge znanstvenike, da bi razumeli, kam izginja zrak. Prav tako jih ni motilo črpanje manjkajočega kisika in organiziranje oskrbe s hrano od zunaj.
Iz spominov udeleženke Jane (ki se je zavzemala za privabljanje zunanje pomoči): »Nenehno sem imela vrtoglavico, vendar sem morala še vedno pospraviti živino v hlevu, pri tem pa vsako minuto počivati, sicer bi padla v nezavest. Zjutraj smo z ekipo ponovno razpravljali o trenutnih problemih v "Biosferi-2", potem sem izrazil, da biti v takih razmerah, stradati in zadušiti, ni več znanost, ampak sekta! Razmišljala sem o vsem, kar se dogaja, in ravno v tistem trenutku je Abigail Ayling (vodja raziskave) prišla do mene in me pljunila v obraz! Zmedeno sem rekel: "Zakaj?" "Jedel boš," je odgovorila, ko je odšla.
Medtem so se vsak dan vozili izletniški avtobusi s turisti, ki so gledali fantastične like, oglaševane v tisku, ki živijo v velikem akvariju in niso imeli pojma o strastih, ki divjajo v njem. Mimogrede, kot so kasneje priznali ustvarjalci prvega resničnostnega šova "Big Brother", je "Biosphere-2" služil kot prototip za ustvarjanje nizozemskega projekta.
Vsak dan se je pod stenami Biosfere-2 zbralo na stotine turistov.
Že jeseni dvaindevetdesetega je O2 padel na raven 14,2 %. Doktor Walford je uradno sporočil, da odstopa od vseh uradnih dolžnosti, ker v mislih ni več sposoben seštevati dvomestnih števil. V temi je postalo še težje, saj je zaradi pomanjkanja rastlinske fotosinteze O2 hitro upadal. Na tej stopnji so vsi sesalci v Biosferi-2 že umrli. Zunanji vodje testiranj so se odločili začeti s črpanjem kisika in dobavo dodatnih izdelkov. Izvedeni ukrepi so dobro vplivali na zdravje preiskovancev, vendar to ni privedlo do njihove uporabe, kar je oviralo nadaljnje raziskave.
Septembra 1993 se je uradno vse končalo in ljudje so prišli ven. Kmalu so novinarji izvedeli za tajno oskrbo z zrakom in hrano in takoj poimenovali "Biosfero-2" največji znanstveni neuspeh stoletja.
Kam je izginil kisik?
Kot se je kasneje izkazalo, je bila težava v cementnih pregradah kupole, s katerimi je O2 reagiral in v obliki oksidov padel na stene. Drugi dejavnik so bili mikroorganizmi v tleh. Za test je bila izbrana najbolj rodovitna črna prst z namenom, da se v njej dlje časa ohranijo naravni elementi v sledovih. A v takšni zemlji je tudi največ bakterij, ki poleg tega porabljajo kisik. Če bi poskus izvedli na drugem planetu, bi bil njegov konec smrt kolonistov. Znotraj kompleksa Biosphere-2 je na notranji steni še vedno napis enega od udeležencev: »Šele na tem mestu smo začutili, kako zelo smo odvisni od narave. Če drevesa izginejo, ne bomo imeli česa dihati, če bo voda onesnažena, ne bomo imeli česa piti.«
Kasneje so poskušali izvesti podobne študije, vendar brez človeških udeležencev. Poskus ni prinesel pričakovanih rezultatov, sponzorji so zavrnili financiranje in projekt je bil zamrznjen. Dolga leta je Biosfera-2 zamenjala lastnike in ostala turistična atrakcija. Do leta 2011 je Univerza v Arizoni nadaljevala znanstveno delo na ozemlju kompleksa, povezano s preučevanjem podnebnih sprememb, ki se nadaljuje še danes. Od konca eksperimenta je minilo 23 let in znanost ne miruje, veselimo se objave novih odkritij na področju astrobiologije.
Video: Jane Poynter govori o življenju in težavah pri delu v Biosphere 2.
Druge objave 
- struktura, ki simulira zaprt ekološki sistem, ki sta jo zgradila Space Biosphere Ventures in milijarder Edward Bass v puščavi Arizona (ZDA).
Številka "2" v naslovu naj bi poudarila, da je "Biosfera-1" Zemlja. Obstaja alternativna različica o "prvi biosferi" - to je ime ameriškega paviljona biosfere na svetovni razstavi Expo 67, nekoč nič manj znanega kot Atomium. To različico podpira opazna zunanja podobnost v zasnovi Biosfere in Biosfere-2.
Glavna naloga Biosphere 2 je bila ugotoviti, ali lahko človek živi in dela v zaprtem okolju. V daljni prihodnosti bodo takšni sistemi lahko uporabni tako kot samostojna naselja v vesolju kot v primeru ekstremnega poslabšanja življenjskih razmer na Zemlji.
Oblikovanje
Laboratorij je mreža hermetično zaprtih zgradb s skupno površino 1,5 ha, izdelanih iz lahkih materialov, razdeljenih na več neodvisnih ekosistemov in pokritih s stekleno kapo, ki prepušča približno 50% sončne svetlobe. Notranji prostor je razdeljen na 7 blokov, vključno s tropskim gozdom, miniaturnim oceanom z nenavadno kemično sestavo, puščavo, savano in estuarijem mangrov. Ogromna "pljuča" uravnavajo notranji tlak tako, da se ujema z zunanjim - to zmanjša puščanje zraka.
Potek poskusa
Poskus je bil izveden v dveh fazah: prva od 26. septembra 1991 do 26. septembra 1993 in druga leta 1994. V prvi fazi so ravni kisika začele padati za 0,5 % na mesec, kar je privedlo do situacije, ko so bili ljudje prisiljeni živeti v razmerah kisikovega stradanja (podobne razmere opazimo na nadmorski višini 4080 m). Ker je raven kisika padla na tako nevarne ravni, je bila sprejeta odločitev za umetno črpanje kisika od zunaj. Tudi druga etapa je bila zaradi organizacijskih in finančnih težav predčasno prekinjena.
Menijo, da je padec ravni kisika povzročilo nepričakovano razmnoževanje mikroorganizmi. Pridelki, savana in gozd so bili polni mikroorganizmov, ki so se začeli razmnoževati in uničevati sadike.
Življenje v notranjosti
Osem ljudi (štiri ženske in štirje moški) je ostalo v Biosferi 2 približno dve leti, stik z zunanjim svetom pa je vzdrževal le prek računalnika. Skupaj z njimi so tja dostavili 3000 vrst rastlin in živali.
Sprva je poskus potekal po načrtih – v laboratoriju so rasla drevesa, trava in grmičevje, kar je dalo 46 vrst rastlinska hrana, tam so bili kozji pašniki, svinjarji, kokošnjaki, v umetnih rezervoarjih so plavale ribe in kozice.
Predvidevalo se je, da bo kompleks deloval avtonomno, saj so vsi pogoji za normalno delovanje kroženje snovi. Sončna svetloba naj bi po izračunih znanstvenikov zadostovala za zadostno proizvodnjo kisika v rastlinah kot rezultat fotosinteze; črvi in mikroorganizmi so bili pozvani, da zagotovijo predelavo odpadkov, žuželke so bile pozvane, da oplodijo rastline itd.
Vendar so bila v nekaj tednih življenja samooskrbnih kmetov motena. Mikroorganizmi in insekti so se začeli razmnoževati v nepričakovano velikem številu, kar je povzročilo nepričakovano porabo kisika in uničenje pridelkov (uporaba pesticidov ni bila predvidena). Prebivalci projekta so začeli hujšati in se dušiti. Znanstveniki so morali prekršiti eksperimentalne pogoje in začeti dovajati kisik in produkte v notranjost (ta dejstva so bila skrita in kasneje razkrita). Prvi poskus se je končal neuspešno: ljudje so močno shujšali, količina kisika se je zmanjšala na 15% (normalna vsebnost v ozračju je 21%).
Po koncu poskusa leta 1994 se je začela triletna obnova ogromnega kompleksa. V tem času so sponzorji projekt opustili, ker so ugotovili, da poskus ni prinesel pričakovanih rezultatov. V začetku leta 1996 je bila Biosphere-2 prenesena pod znanstveni nadzor B. Marina in njegovih kolegov iz Zemeljski observatoriji na univerzi Columbia. Odločili so se prekiniti poskus in odstraniti ljudi iz zgradbe, saj ni bilo jasno, kako rešiti problem prehrane in vzdrževanja stalne sestave zraka.
Sredi leta 1996 so znanstveniki začeli nov eksperiment, tokrat brez sodelovanja ljudi. Ugotoviti so morali:
- ali se s povečanjem deleža CO 2 res poveča donos in v kolikšni meri?
- kaj se zgodi s presežkom ogljikovega dioksida in kje se kopiči;
- Ali je možen obratni katastrofalni proces z nenadzorovanim povečevanjem vsebnosti ogljikovega dioksida v ozračju?
Najdene težave
- V laboratoriju se je razmnoževalo ogromno število mikrobov in žuželk, predvsem ščurkov in mravelj.
- Pod stekleno streho kompleksa se je zjutraj kondenzirala voda in ulival umetni dež.
- Ustvarjalci niso predvideli takega pojava, kot je veter: izkazalo se je, da brez rednega nihanja drevesa postanejo krhka in se zlomijo.
Prodaja
10. januarja 2005 je podjetje, ki je lastnik edinstvenega kompleksa, dalo laboratorij v prodajo.
zaključki
Na eni izmed notranjih sten »planete« je še vedno ohranjenih več vrstic, ki jih je napisala ena od žensk: »Šele tu smo občutili, kako odvisni smo od okoliške narave. Če ne bo dreves, ne bomo imeli česa dihati, če bo voda onesnažena, ne bomo imeli česa piti.«
V začetku leta 1990 se je v ameriški puščavi blizu Arkansasa začel projekt, ki je imel velike cilje, ustvariti zaprt kompleks, popolnoma izoliran od razmer zunanjega sveta. To pomeni, da je bilo po pogojih projekta predvideno, da bodo udeleženci, ki živijo v kompleksu, kot na tujem planetu z agresivnim zunanjim okoljem.
Projekt se je imenoval "Biosphere-2"; številka 2 je pomenila, da je številka 1 Zemlja sama. Avtorji projekta so modelirali obsežno biosfero, ki je zasedla površino 1,5 hektarja. In projekt, ki ga podpira milijarder Edward Bass, je zgradil Space Biosphere Ventures.
Projekt Biosphere-2 je bil ogromen kompleks z rastlinjaki, ki je vseboval približno 3 tisoč vrst živali in rastlin, z atmosferskim volumnom približno 204 tisoč m3 zraka. V obsežnem projektu modeliranja zaprtega ekosistema je prostovoljno sodelovalo 8 ljudi.
Najpomembnejši cilj projekta Biosphere-2 je bila možnost nadaljnje uporabe pri raziskovanju vesolja. In spomnil sem se nekoliko pozabljenega projekta Biosfera-2 v povezavi z naraščajočim zanimanjem za raziskovanje Marsa in kako se je to lahko zgodilo. Navsezadnje je bil cilj projekta ugotoviti, ali lahko skupina ljudi živi in dela v zaprtem okolju.
In načrti za projekt so bili veliki, saj bi lahko razvoj projekta, če bi bil uspešen, uporabili za ustvarjanje avtonomnih naselij na oddaljenih planetih sončnega sistema. Poleg tega bi lahko kompleks Biosphere-2 uporabili tudi v primeru globalnega poslabšanja okoljskih razmer na sami Zemlji.
Struktura kompleksa Biosphere-2.
Seveda kompleks Biosphere-2, zgrajen v puščavi Arizone (ZDA), ni imel potrebne zaščite - če bi bil zgrajen na primer na Marsu - to pomeni zaščito pred meteoriti in asteroidi. Vendar na Zemlji po tem ni bilo potrebe - sicer gre za kompleks, popolnoma izoliran od zunanjega okolja, kjer so udeleženci projekta z zunanjim svetom komunicirali izključno preko računalnika.
Kompleks, ki se nahaja v ameriški puščavi, je bil zgradba tipa kapsule, hermetično zaprta. Vsaka zgradba tega kompleksa je bila ločen, neodvisen ekosistem. Za gradnjo stavb so bili uporabljeni lahki materiali, s kupolasto stekleno streho, ki prepušča približno 50 odstotkov sončne svetlobe.
Za življenje štirih žensk in štirih moških je kompleks Biosphere-2 imel več različnih biomov - puščavo in savano, tropski gozd in ocean s koralnim grebenom. Seveda stanovanjski modul. V projektu sodelujeta tudi modul agrocenoza, kjer so naseljenci gojili sadje in zelenjavo, ter prostor, kjer so se pasle koze. Se pravi, obseg projekta, lahko si predstavljate.....
Projektni znanstveniki so se s posebno pozornostjo lotili vrstne sestave, da bi čim bolj temeljito reproducirali naravni cikel snovi. To vključuje tudi razgradnjo organskih snovi, vključno z odpadki udeležencev projekta Biosphere-2. Vendar se je simulacija zemeljske biosfere za raziskovalce izkazala za težavno.
Problemi projekta "Biosphere-2".
Na prvem mestu je bil problem pomanjkanja kisika. Kot se je izkazalo, rastline kljub skrbnim predhodnim izračunom ne morejo zagotoviti normalne vsebnosti kisika v projektnih modulih. Postopoma, od prvih tednov projekta, je raven kisika začela upadati.
Udeleženci projekta so bili izpostavljeni kisikovemu stradanju, raven se je zmanjšala z 21% na 15% - pod takšnimi pogoji so udeleženci živeli v kompleksu od leta 1991 do 1993; plezalci doživljajo podobno stradanje na nadmorski višini približno 4 tisoč metrov. Kot so predlagali znanstveniki, ki delajo na projektu, je to posledica talnih mikroorganizmov. Posledično so v kompleks začeli črpati kisik od zunaj.
Naslednja težava udeležencev zaprtega ekosistema je pomanjkanje hrane. Izkazalo se je, da je območje, namenjeno agrocenozi, premajhno, da bi se na njem hranilo 8 ljudi. Za rešitev problema je bilo potrebno povečati gostoto setve žita. In v tropskem gozdu so naseljenci sadili banane in papajo.
In tretja težava, s katero so se soočali udeleženci umetnega ekosistema "Biosfera-2", je bila nezmožnost nadzora nad rastjo škodljivcev žuželk, katerih število je naraščalo. Po določilih projekta uporaba pesticidov ni bila dovoljena, udeleženci pa so morali ročno nabirati škodljivce in poleg tega samostojno gojiti njihove naravne sovražnike.
Obsežen poskus je pokazal, da pomanjkanje vetra škodljivo vpliva na drevesa. Zaradi pomanjkanja pritiska vetra na deblo je les tako mehak, da se debla zlomijo pod lastno težo.
Vplival je tudi psihološki dejavnik majhne skupine ljudi, ki živi v izolaciji. Najprej si je ena od udeleženk eksperimenta odrezala prst, ki ga ni bilo mogoče znova pritrditi, zaradi česar je morala zapustiti projekt. In razmere med prostovoljnimi naseljenci so se tako zaostrile, da so se razdelili v dva tabora – le s težavo so zdržali skupno družbo.
Rezultati projekta Biosphere-2.
Posledično so obsežen projekt zaprtega ekosistema od leta 1996 nadalje izvajali znanstveniki z univerze Columbia, čeprav brez človeškega sodelovanja. Nekatere zgradbe kompleksa so bile celo na voljo tistim, ki so si želeli ogledati veličasten projekt. Vendar ga do leta 2005 raziskovalci niso več potrebovali, kompleks Biosphere-2 pa je bil opuščen in dan v prodajo.
Projekt Biosphere traja 40 let.
Anglež David Latimer je pred približno 40 leti razvil lasten projekt Biosphere. Pred natanko toliko leti. Vzel je ogromno steklenico, vanjo zazidal rastlino in približno dva metra od okna vzpostavil zaprt ekosistem, od takrat naprej pa biosfera ni bila odprta.
Voda, ki zapušča liste rastline, se kondenzira na stenah posode, nato pa se razlije po rastlini. In kisik, ki je nastal kot posledica fotosinteze, so absorbirali padajoči listi, ki so se razgradili. Kisik, ki je nastal pri procesu razgradnje, je rastlina ponovno absorbirala, pri čemer je nastala organska snov in kisik. Tako rastlina ni potrebovala nege in David Latimer je lahko ustvaril zaprt ekosistem.
Ta zanimiv poskus sta organizirala ameriški milijarder Edward Bus in Space Biosphere Ventures. Upali so, da bodo ugotovili, ali lahko človek preživi v zaprtem okolju brez komunikacije z zunanjim svetom. Kljub temu, da so k organizaciji projekta pristopili z največjo resnostjo in da so bila sredstva zagotovljena v ustreznem znesku, je bil poskus razglašen za neuspešen. Poglejmo, zakaj se je to zgodilo.
V puščavi Arizone v ZDA je bil zgrajen veličasten kompleks, imenovan "Biosphere-2". To naj bi bil raj za 8 raziskovalcev prostovoljcev, ki bodo postali udeleženci projekta. Da bi obstajal avtonomen in bil popolnoma neodvisen od zunanjega sveta, je bil grandiozni kompleks s površino 1,5 hektarja zasnovan kot majhna kopija planeta Zemlje. Struktura je bila sestavljena iz 7 ločenih blokov, od katerih so nekateri posnemali različne ekosisteme: tropski gozd, mangrove, savane, ocean, puščavo. Znatne površine so bile namenjene gojenju rastlin, primernih za prehrano ljudi. Sama stavba je bila izolirana od zunanjega sveta, za bivanje primerno raven kisika pa so morale zagotoviti rastline v njej.
Skupaj z udeleženci projekta so v kompleks pripeljali koze, kokoši, prašiče in več vrst rib, ki so živele v ribnikih. Predvidevalo se je, da bodo ljudje sami pridelovali zdravo sadje in zelenjavo, delali v rastlinjakih in skrbeli za domače živali, ki bodo zanje postale tudi vir hrane.
Znanstveni eksperiment se je začel leta 1991, v njem pa je sodelovalo 8 ljudi: 4 ženske in 4 moški. Toda v prvem mesecu projekta je ostalo le še sedem udeležencev, saj si je ena ženska med delom na terenu poškodovala prst. Ni mogla prejeti zdravstvene oskrbe na ustrezni ravni in je bila prisiljena zapustiti projekt.
Druga težava, ki se je prav tako pokazala na začetku poskusa, je bil padec kisika. Kljub vsem izračunom in velikemu številu zelenih fotosintetskih rastlin so instrumenti pokazali zmanjšanje vsebnosti kisika v zraku. Izkazalo se je, da so bili izračuni napačno izvedeni in kisik, ki ga proizvajajo rastline, ni bil dovolj za oskrbo prebivalcev kompleksa.
Poleg tega se je izkazalo, da so se v kompleksu zelo hitro razmnožili škodljivi mikroorganizmi in žuželke. Pred ščurki in mravljami ni bilo pobega, zelene rastline pa so bile prepuščene na milost in nemilost škodljivcem. Ker uporaba kemikalij za zatiranje škodljivcev sprva ni bila predvidena v zaprtem prostoru kompleksa Biosphere-2, je bilo odločeno, da se insekti zbirajo in uničujejo ročno. Vse to je ljudi zelo izčrpavalo, življenje v kompleksu se je spremenilo v težko delo.
No, zadnja stvar, na katero so organizatorji pozabili, je bilo psihično zdravje samih udeležencev projekta. Vse se je zgodilo približno tako, kot prikazujejo hollywoodski filmi o poletih na Mars. Skoraj takoj so bili ljudje zaradi nesoglasij razdeljeni v dve skupini, ki sta med seboj malo komunicirali. Zaradi povečane telesne aktivnosti in pomanjkanja hrane so udeleženci projekta začeli hujšati. Na podlagi tega so se pogostejši primeri konfliktov v skupini, moralna klima v ekipi pa je pustila veliko želenega. Skozi panoramska okna so veselo mahali novinarjem, v resnici pa so se veselili konca tega brez veselja projekta.
Projekt je bil zaključen natanko dve leti pozneje. Čez nekaj časa so v tisk pricurljale informacije, da so v kompleks redno črpali manjkajočo količino kisika, zagotovljene pa so bile tudi dodatne zaloge hrane. Poskus je bil ocenjen kot neuspešen. Strokovnjaki so se bili prisiljeni strinjati, da so kompleks in njegova notranja vsebina potrebne pomembne izboljšave.
