"Biosfera-2": Neuspeh poskusa za ustvarjanje zaprtega ekosistema

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Gradimo obsežno kolonijo na Zemlji, popolnoma izolirano od zunanjega sveta, tam sadimo rastline za pridobivanje kisika, uvažamo živino in naselimo osem kolonistov za dve leti! Odlična ideja za znanstveni eksperiment za ustvarjanje zaprtih sistemov za vzdrževanje življenja za morebitne prihodnje kolonije na istem Marsu. Res je, da je v tej ideji resna napaka - ljudje. Izkazalo se je, da so eden od glavnih razlogov za neuspeh ambicioznega znanstvenega eksperimenta "Biosfera-2".

Kaj je Biosfera-2?

V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je ameriški financer Edward Bass, ki prihaja iz premožne teksaške družine, ki je z nafto zaslužila milijarde, srečal Johna Allena, ekologa, inženirja in izumitelja Biosfere-2. Allen je imel ideje, Bass je imel denar za te ideje. V 80. letih so se te ideje dovolj izkristalizirale v projekt, za katerega Bassu ni bilo žal nameniti 150 milijonov dolarjev.

Allen je načrtoval, da bo 10 kvadratnih kilometrov zemlje postavil pod prozorne kupole, jih naselil z rastlinami, živalmi in ljudmi. Kaj za? Želel je preizkusiti, kako prilagodljivo je življenje, ali ga je mogoče zapreti v nepredušno škatlo in ali lahko v njej obstaja uravnoteženo. Poleg tega bi "Biosfera-2" lahko pokazala (vsaj približno), ali bi človek lahko vzel s seboj svoj običajni habitat za kolonizacijo drugih planetov.

Gradnja se je začela leta 1987 v Arizoni. Zapletlo se je zaradi dejstva, da so morala biti tesnila za okna in druge konstrukcije čim bolj neprepustna, da bi zmanjšali puščanje zraka. V nasprotnem primeru ekipa ne bi mogla zajeti sprememb v gostoti kisika pod kupolo. Skupno je "Biosphere-2" koncentrirala 180 ton zraka.

Ker je podnevi zrak segreval sonce in se širil, ponoči pa je bil, nasprotno, stisnjen, so morali inženirji te padce tlaka nevtralizirati. Za to je bilo odločeno zgraditi ogromne kupolaste diafragme, ki so jih imenovali "pljuča".

Skupno je na začetku stavba vsebovala približno 20 ton biomase, ki jo je predstavljalo 4 tisoč vrst. Hkrati je bilo pričakovati, da jih bo 5-20 % preprosto izumrlo. Vsa ta biomasa je bila razporejena na pet divjih biotopov (deževni gozd, mini ocean s koralnim grebenom, mangrova močvirja, savana, meglena puščava) in še dva antropogena – polja in zelenjavni vrtovi ter bivalna območja z laboratoriji in delavnicami, kjer je človek vladal. Najmanj prostora je zasedel ocean - le 450 kvadratnih metrov, medtem ko so polja in vrtovi za osem bodočih "bionavtov" zasedli površino 2500 kvadratnih metrov. Naselili so se s štirimi kozami s kozo, 35 kokoši s tremi petelini, dvema svimama in merjascem. V lokalnem ribniku so živele ribe.

Pod vsem tem so bili prostori s tehnično infrastrukturo, zunaj pa je bila nameščena zemeljska bencinska črpalka, ki je oskrbovala z energijo celoten kompleks. Zaprti ekosistem se je moral 100 % oskrbeti z vodo, hrano, odpadnimi gnojili in zrakom. Izračuni so pokazali, da je vse to izvedljivo. A kot se običajno zgodi, je kmalu po začetku eksperimenta nekaj šlo narobe.

Edenski tabernakleji?

Osem prostovoljcev, štirje moški in štiri ženske, je 26. septembra 1991 prvič vstopilo v ta zemeljski raj. Imeli so preprosto nalogo: vrniti se ne prej kot dve leti pozneje. Seveda vse te mesece ekipa ni imela časa, da bi se dolgočasila. Delali so na poljih, skrbeli za živino in izvajali načrtovane poskuse.

- Za pripravo pice sem moral požeti pšenico in narediti testo. Nato nahranimo in pomolžemo koze za sir. Za pripravo pice v Biosphere-2 sem potrebovala štiri mesece, «je med svojimi TED pogovori povedala Jane Poynter, ena od udeleženk eksperimenta. Po njenih besedah je preživela dve leti in 20 minut v izoliranem svetu.

Vendar tukaj Jane ni povsem iskrena. Nekaj več kot dva tedna pozneje si je deklica med delom na stroju za luščenje riža odrezala konico srednjega prsta. Lokalni zdravnik iz ekipe ga je poskušal pritrditi, a se prst ni hotel zaceliti. Jane so nujno evakuirali iz raja in poslali v zdravstveni dom, kjer so ji prišili prst. Sedem ur pozneje se je vrnila nazaj v Biosfero.

Toda ta dogodek le redko omenja. Več Jane rada govori o tem, kako vznemirljivo je bilo prvič vdihniti resnično drugačen zrak, ki ga je poleg nje dihalo le sedem ljudi na svetu. In počutite se kot del biosfere.

»Ko sem izdihnil, je moj ogljikov dioksid napajal sladki krompir, ki sem ga gojil. In pojedli smo strašno veliko sladkega krompirja. In ta sladki krompir je postal del mene. Pravzaprav smo ga pojedli toliko, da mi je postalo oranžno. Vedno znova sem dobesedno jedel isti ogljik. Na bizaren način sem se na nek način pojedel.

Razpoka v nebeški barki

Iz človekove poslušnosti je prva izstopila puščava: nakopičena vlaga na vrhu kupole je nad njo skoraj neprekinjeno deževala. Korale v oceanu so začele umirati: voda je absorbirala preveč ogljikovega dioksida.

Sčasoma so tako senzorji kot kolonisti sami začeli opažati padec ravni kisika v lokalnem ozračju. Vsebnost tega izjemno pomembnega elementa se je v 16 mesecih zmanjšala z 21 % na kritičnih 14 %. Kot so pokazale študije na koncu poskusa, je bilo znotraj "Biosfere-2" preveč cementnih struktur, ki so absorbirale ogljikov dioksid in s tem zmanjšale koncentracijo proizvedenega kisika.

Dolgo so morali ljudje živeti praktično v visokih gorah. Stradanje s kisikom je seveda negativno vplivalo na zdravje "bionavtov". Tako fizično kot psihično. Jane se spominja, da njihov zdravnik, takrat že precej starejši moški, v nekem trenutku ni mogel več sešteti številk. Nekateri člani ekipe niso mogli dokončati fraze, saj so morali na sredini zajeti sapo.

- Zbudiš se, ko dihneš po zraku, ker se je sestava tvoje krvi spremenila. In potem dobesedno narediš to: prenehaš dihati, nato vdihneš in te zbudi. To je strašno nadležno.

Poleg tega je mikroflora deževnega gozda ušla izpod nadzora, ki se je začela prehitro razvijati. Nepredvideno razmnoževanje mikroorganizmov in žuželk je povzročilo dodatno porabo kisika. Gojili so jih predvsem v črni zemlji. Za poskusna polja so bila izbrana najboljša in najbolj rodovitna.

Mediji, ki so bili pred tem skeptični do eksperimenta, v nekaterih primerih so njegove udeležence označili za "sekto preživetja", so trobili, da ekipa dobesedno počasi umira. Vsi ti dejavniki so pripeljali do tega, da se je vodstvo odločilo vključiti dovod kisika v nebesa od zunaj.

Človeški faktor

Toda eden najpomembnejših razlogov za neuspeh poskusa je bil človeški dejavnik. Nobeden od članov ekipe "Biosfera-2" ni bil v izolaciji več kot nekaj mesecev. Samo Taber McCallum je imel izkušnjo triletnega jadranja. Prepiri v ekipi so osmerico hitro razdelili v dve skupini, ki se po besedah Jane tudi po toliko letih ne prenašata.

Vsaka skupina je imela svojo vizijo, kako bi bilo bolje in pravilneje nadaljevati eksperiment. Nekateri so menili, da je treba raztovoriti posadko in del znanstvenega dela prenesti na znanstvenike zunaj kupole, pri čemer žrtvujejo popolno izolacijo, da se omogoči uvoz/izvoz opreme in vzorcev. Drugi so menili, da je treba popolnoma ohraniti čistost eksperimenta in se spopasti sami. Bali so se, da bi nasprotniki vodili poskus, da bi dovolili uvoz hrane, kar bi bil pravi neuspeh projekta.

Zaradi konfliktov ekipa ni mogla delati skupaj in nemoteno napredovati. Ljudje so večerjali ločeno, se trudili, da se ne pogledajo v oči in se zelo redko pogovarjali.

Konflikte je poslabšalo pomanjkanje kisika in hrane, ljudje so postali depresivni, razdraženi. Iste žuželke in mikroorganizmi, ki so jedli kisik, so negativno vplivali na rast pridelkov. Ekipa je bila prisiljena preiti na nizkokalorično prehrano z nizko vsebnostjo maščob.

Mimogrede, pridigar diete je bil isti doktor medicine Roy Walford, ki je poskušal zašiti Janein prst. Prepričan je bil, da je treba dnevno prehrano človeka omejiti na 1500 kilokalorij brez maščob, kar bi človeku podaljšalo pričakovano življenjsko dobo do 130 let. Žal je umrl v starosti 79 let (11 let po odhodu iz Biosfere-2) zaradi zastoja dihanja, povezanega z amiotrofično lateralno sklerozo. Nekateri strokovnjaki so domnevali, da je to lahko posledica nizkega vnosa energije znanstvenika.

Če je bil Walford pripravljen na takšno dieto, potem mnogim drugim udeležencem ta omejitev v hrani ni bila všeč. Nenehni izpad pridelka, veliko ur dela na poljih … ekipa ni zapuščala misli na hrano in njihova teža se je topila kot sladoled na vročem asfaltu. Taber se je iz pravega velikega moškega spremenil v izčrpanega mučenika, ki je izgubil 27 kg in je jedel samo sadje, zelenjavo, oreščke in stročnice, jajca in izdelke iz kozjega mleka.

Ekipa je videla meso le ob nedeljah - malo piščanca ali ribe. Da ne bi izgubili niti ene dragocene kalorije, so nekateri člani ekipe po Poynterjevih spominih po vsakem obroku lizali krožnike.

Kljub temu je Walford, ki je redno opravljal krvne preiskave vseh udeležencev, ugotovil, da so kazalniki blizu idealnih: ravni holesterola, inzulina in glukoze so se znižale, krvni tlak pa se je vrnil v normalno stanje. A »bionavti« od tega niso postali bolj veseli.

Novembra 1992 so nekateri kolonisti začeli jesti zaloge semen, ki niso bile pridelane v zgradbi. Ob medijskih poročilih o zalogah hrane, tihotapljenju hrane, obtožbah o ponarejanju podatkov se je celoten znanstveno-svetovalni odbor projekta odločil, da ga zapusti.

Medtem se je v javnosti oblikovalo mnenje o "Biosferi-2" kot o nekem olimpijskem športu (pravijo, koliko časa bodo zdržali, ne da bi odprli vrata), in ne kot znanstvenem eksperimentu, teoriji, ki se dela. na modelu, postopoma spreminjati. Tako je bilo do konca eksperimenta ozadje okoli njega večinoma negativno.

Eksperimentirajte z pookusom

Septembra 1993 so se odprla vrata Biosfere-2. In od tam so izpustili izčrpane koloniste. Tukaj je tisto, kar ima Jane Poynter povedati o trenutku osvoboditve:

- Rekel bi, da smo vsi malo nori. Bil sem navdušen, ko sem videl vso svojo družino in prijatelje. Dve leti sem videl ljudi skozi steklo. In tako so vsi stekli k meni. In sem se potegnil nazaj. Smrdijo! Ljudje smrdijo! Smrdimo po laku za lase in deodorantu in vsem tem sranju.

Leta 1994 se je začela druga misija "bionavtov". Že v drugačni sestavi. Beton je bil preudarno zatesnjen in pripravljen za 10 mesecev v ujetništvu. Toda najprej sta dva odpuščena člana nekdanje ekipe protestno vdrla v kupolo, odprla več zasilnih izhodov in 15 minut zlomila pečat. Razbitih je bilo tudi pet kozarcev. Poveljniki nove posadke so kupolo drug za drugim zapuščali, junija 1994 pa so sponzorji projekt opustili in zaprli njegovo financiranje.

Kljub vsem milijonom dolarjev, prostornim prostorom in najboljši črni zemlji lahko prvo misijo v Biosfero-2 štejemo za neuspešno. Ljudje niso mogli doseči stabilnega kroženja kisika v svoji kupoli, nenehni izpad pridelka in množični škodljivci pa so jih postavili dobesedno na rob preživetja. Poleg tega je teh osem kolonistov pokazalo, da je človek eden najšibkejših členov v takšni izolaciji.

"Biosphere-2" še vedno stoji v puščavi Arizone. Zdaj je to bolj botanični vrt s kupolo, ki pripada državni univerzi. Tam se izvajajo poskusi, vendar ne v tako velikem obsegu. Nenehno potekajo ekskurzije za šolarje in turiste. Ena izmed zanimivosti, ki se prikažejo na izletih, je napis, ki ga je pustil nekdanji »bionavt«: »Šele tu smo začutili, kako zelo smo odvisni od okoliške narave. Če ne bo dreves, ne bomo imeli kaj dihati, če je voda onesnažena, ne bomo imeli kaj piti."