"Biosfääri-2": Kokeen epäonnistuminen suljetun ekosysteemin luomiseksi

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Rakennamme maan päälle laajamittaista siirtokuntaa, joka on täysin eristetty ulkomaailmasta, istutamme sinne kasveja tuottamaan happea, tuomme karjaa ja asutamme kahdeksan asukasta kahdeksi vuodeksi! Loistava idea tieteelliseen kokeeseen, jolla luodaan suljettuja elämää ylläpitäviä järjestelmiä mahdollisille tuleville pesäkkeille samalla Marsilla. Totta, tässä ajatuksessa on vakava puute - ihmiset. Ne osoittautuivat yhdeksi tärkeimmistä syistä kunnianhimoisen tieteellisen kokeen "Biosphere-2" epäonnistumiseen.

Mikä on Biosphere-2?

1970-luvulla amerikkalainen rahoittaja Edward Bass, joka on kotoisin varakkaasta texasiperheestä, joka teki miljardeja öljystä, tapasi John Allenin, ekologin, insinöörin ja Biosphere-2:n keksijän. Allenilla oli ideoita, Bassilla oli rahaa käytettäväksi noihin ideoihin. 80-luvulla nämä ideat kiteytyivät tarpeeksi projektiksi, johon Bass ei ollut pahoillani jakaa 150 miljoonaa dollaria.

Allen suunnitteli sijoittavansa 10 neliökilometriä maata läpinäkyvien kupolien alle ja asuttavansa ne kasveilla, eläimillä ja ihmisillä. Mitä varten? Hän halusi testata, kuinka joustava elämä on, voidaanko se sulkea ilmatiiviiseen laatikkoon ja voiko se olla siinä tasapainossa. Lisäksi "Biosfääri-2" voisi näyttää (ainakin suunnilleen), voisiko henkilö ottaa mukaansa tavanomaisen elinympäristönsä muiden planeettojen kolonisoimiseksi.

Rakentaminen aloitettiin vuonna 1987 Arizonassa. Asiaa vaikeutti se, että ikkunoiden tiivisteiden ja muiden rakenteiden piti olla mahdollisimman ilmatiiviitä ilmavuotojen minimoimiseksi. Muuten ryhmä ei pystyisi vangitsemaan muutoksia happitiheydessä kupolin alla. Yhteensä "Biosphere-2" keskitti 180 tonnia ilmaa.

Koska päivällä ilmaa lämmitti aurinko ja se laajeni, ja yöllä päinvastoin se puristui, insinöörien oli neutraloitava nämä painehäviöt. Tätä varten päätettiin rakentaa valtavat kupolikalvot, joita kutsuttiin "keuhkoksi".

Kaikkiaan rakennuksessa oli alussa noin 20 tonnia biomassaa, jota edusti 4 tuhatta lajia. Samalla odotettiin, että 5-20 % heistä vain kuolisi sukupuuttoon. Kaikki tämä biomassa jakautui viiteen luonnonvaraiseen biotooppiin (sademetsä, minimeri koralliriutalla, mangrovesoot, savanni, sumuinen autiomaa) ja kahdelle muulle ihmisperäiselle pellolle ja vihannespuutarhalle sekä asuinalueille laboratorioineen ja työpajoineen, joissa ihminen hallitsi. Vähiten tilaa oli valtameri - vain 450 neliömetriä, kun taas kahdeksan tulevan "bionautin" pellot ja puutarhat käyttivät 2500 neliömetriä. He asettuivat neljään vuoheen vuohineen, 35 kanaan ja kolmeen kukkoon, kahteen emakkoon ja villisian. Paikallinen lampi asui kaloja.

Kaiken tämän alla olivat tilat teknisellä infrastruktuurilla ja ulkopuolelle asennettiin maakaasuasema, joka toimitti energiaa koko kompleksiin. Suljetun ekosysteemin oli tarjottava itselleen 100 % vettä, ruokaa, lannoitejätteitä ja ilmaa. Laskelmat osoittivat, että tämä kaikki oli mahdollista. Mutta kuten yleensä, pian kokeen alkamisen jälkeen jokin meni pieleen.

Eedenin tabernaakkelit?

Kahdeksan vapaaehtoista, neljä miestä ja neljä naista, saapui tähän maalliseen paratiisiin ensimmäisen kerran 26. syyskuuta 1991. Heillä oli yksinkertainen tehtävä: palata takaisin aikaisintaan kahden vuoden kuluttua. Tietenkin kaikki nämä kuukaudet joukkueella ei ollut aikaa kyllästyä. He ovat työskennelleet pelloilla, hoitaneet karjaa ja tehneet suunniteltuja kokeita.

- Pizzaa varten minun piti korjata vehnää ja tehdä taikina. Sitten ruoki ja lypsä vuohet juustoa varten. Kesti neljä kuukautta valmistaa pizzaa Biosphere-2:ssa”, sanoi Jane Poynter, yksi kokeeseen osallistuneista TED-keskusteluissaan. Hänen mukaansa hän vietti kaksi vuotta ja 20 minuuttia eristetyssä maailmassa.

Tässä Jane ei kuitenkaan ole täysin rehellinen. Hieman yli kaksi viikkoa myöhemmin tyttö katkaisi keskisormensa kärjen työskennellessään riisinkuorituskoneella. Tiimin paikallinen lääkäri yritti kiinnittää sen, mutta sormi ei halunnut parantua. Jane evakuoitiin kiireellisesti paratiisista ja lähetettiin terveyskeskukseen, jossa hänen sormensa ommeltiin paikoilleen. Seitsemän tuntia myöhemmin hän palasi takaisin biosfääriin.

Mutta hän mainitsee tämän tapauksen harvoin. Lisää Jane puhuu mielellään siitä, kuinka jännittävää oli ensimmäistä kertaa hengittää todella erilaista ilmaa, jota hänen lisäksi maailmassa hengitti vain seitsemän ihmistä. Ja tuntea olevansa osa biosfääriä.

”Kun hengitin ulos, hiilidioksidini ruokki kasvattamaani bataattia. Ja söimme hirveän paljon bataattia. Ja tästä bataattista tuli osa minua. Itse asiassa söimme sitä niin paljon, että se muuttui oranssiksi. Söin kirjaimellisesti samaa hiiltä uudestaan ja uudestaan. Oudolla tavalla söin itseni tavallaan.

Halkeama taivaallisessa arkissa

Aavikko nousi ensimmäisenä esiin ihmisen tottelevaisuudesta: kupolin huipulle kertynyt kosteus aiheutti lähes jatkuvaa sadetta sen päälle. Valtameren korallit alkoivat kuolla: vesi absorboi liikaa hiilidioksidia.

Ajan myötä sekä anturit että siirtolaiset itse alkoivat havaita happitason laskua paikallisessa ilmakehässä. Tämän erittäin tärkeän alkuaineen pitoisuus laski 16 kuukaudessa 21 prosentista kriittiseen 14 prosenttiin. Kuten kokeen lopussa tehdyt tutkimukset osoittivat, "Biosfääri-2:n" sisällä oli liian monia sementtirakenteita, jotka absorboivat hiilidioksidia ja vähentävät siten tuotetun hapen pitoisuutta.

Pitkän aikaa ihmisten oli asuttava käytännössä korkeilla vuorilla. Hapen nälkä vaikutti luonnollisesti negatiivisesti "bionautien" terveyteen. Sekä fyysistä että henkistä. Jane muistelee, että heidän lääkärinsä, tuolloin melko iäkäs mies, ei jossain vaiheessa enää pystynyt laskemaan yhteen lukuja. Jotkut joukkueen jäsenet eivät voineet lopettaa lausetta, koska heidän piti vetää henkeä keskellä.

- Heräät haukkoen ilmaa, koska veresi koostumus on muuttunut. Ja sitten teet kirjaimellisesti tämän: lopetat hengityksen, sitten hengität sisään, ja se herättää sinut. Tämä on hirveän ärsyttävää.

Lisäksi sademetsän mikrofloora karkasi hallinnasta, joka alkoi kehittyä liian nopeasti. Mikro-organismien ja hyönteisten odottamaton lisääntyminen aiheutti lisähapenkulutusta. Ne lisääntyvät erityisesti mustassa maassa. Koepelloille valittiin paras ja hedelmällisin.

Media, joka oli aiemmin suhtautunut kokeiluun skeptisesti ja joissakin tapauksissa kutsunut sen osallistujia "selviytymiskulttilahkoksi", trumpetti, että ryhmä oli kirjaimellisesti kuolemassa hitaasti. Kaikki nämä tekijät ovat johtaneet siihen, että johto päätti sisällyttää hapen toimituksen taivaaseen ulkopuolelta.

Inhimillinen tekijä

Mutta yksi tärkeimmistä syistä kokeen epäonnistumiseen oli inhimillinen tekijä. Kukaan "Biosphere-2" -ryhmän jäsenistä ei ollut eristyksissä yli paria kuukautta. Vain Taber McCallumilla oli kokemusta kolmen vuoden purjehdusmatkasta. Ryhmän riidat jakoivat nopeasti kahdeksan kahteen ryhmään, jotka Janen mukaan eivät siedä toisiaan niin monen vuoden jälkeenkään.

Jokaisella ryhmällä oli oma näkemyksensä siitä, kuinka kokeilun jatkaminen olisi parempi ja oikeampi. Jotkut uskoivat, että oli tarpeen purkaa miehistö ja siirtää osa tieteellisestä työstä tutkijoille kupolin ulkopuolella uhraten täydellisen eristäytymisen, jotta laitteiden ja näytteiden tuonti / vienti olisi mahdollista. Toiset uskoivat, että oli välttämätöntä säilyttää kokeen puhtaus täysin ja selviytyä yksin. He pelkäsivät, että vastustajat johtaisivat kokeilua elintarvikkeiden tuonnin sallimiseksi, mikä olisi hankkeen todellinen epäonnistuminen.

Konfliktien seurauksena tiimi ei voinut työskennellä yhdessä ja edetä sujuvasti. Ihmiset ruokasivat erikseen, yrittivät olla katsomatta toisiaan silmiin ja puhuivat hyvin harvoin.

Konflikteja pahensi hapen ja ruoan puute, ihmiset masentuivat, ärtyivät. Samat hyönteiset ja mikro-organismit, jotka söivät happea, vaikuttivat negatiivisesti viljelykasvien kasvuun. Ryhmän oli pakko siirtyä vähäkaloriseen ja vähärasvaiseen ruokavalioon.

Ruokavalion saarnaaja oli muuten sama lääketieteen tohtori Roy Walford, joka yritti ommella Janen sormen. Hän oli vakuuttunut siitä, että ihmisen päivittäinen ruokavalio tulisi rajoittaa 1500 kilokaloriin ilman rasvaa, mikä nostaisi ihmisen eliniän jopa 130 vuoteen. Valitettavasti hän kuoli 79-vuotiaana (11 vuotta Biosphere-2:sta poistumisen jälkeen) hengityskatkoksen seurauksena, joka liittyi amyotrofiseen lateraaliskleroosiin. Jotkut asiantuntijat ovat ehdottaneet, että se voisi johtua tutkijan alhaisesta energiansaannista.

Jos Walford oli valmis tällaiseen ruokavalioon, monet muut osallistujat eivät pitäneet tästä ruuan rajoituksesta. Jatkuvat satohäiriöt, monta työtuntia pelloilla… tiimi ei jättänyt ajatusta ruoasta, ja heidän painonsa suli kuin jäätelö kuumalla asfaltilla. Taber oikeasta isosta miehestä muuttui laihtuneeksi marttyyriksi, joka laihtui 27 kiloa ja söi vain hedelmiä, vihanneksia, pähkinöitä ja palkokasveja, munia ja vuohenmaitotuotteita.

Ryhmä näki lihaa vain sunnuntaisin - vähän kanaa tai kalaa. Jottei menettäisi yhtään kallisarvoista kaloria, jotkut tiimin jäsenet Poynterin muistojen mukaan nuolivat lautasia jokaisen aterian jälkeen.

Siitä huolimatta Walford, joka otti säännöllisesti verikokeita kaikista osallistujista, havaitsi, että indikaattorit olivat lähellä ihanteellisia: kolesteroli-, insuliini- ja glukoositasot laskivat ja verenpaine palautui normaaliksi. Mutta "bionautit" eivät tulleet onnellisemmiksi tästä.

Marraskuussa 1992 jotkut siirtolaisista alkoivat syödä siemenvarantoja, joita ei kasvatettu rakennuksen sisällä. Median ruokavarastoista, ruoan salakuljetuksesta ja tietojen väärentämisestä saatujen väitteiden keskellä koko projektin tieteellinen neuvottelukunta päätti jättää sen.

Sillä välin yleisö on muodostanut mielipiteen "Biosfääri-2:sta" eräänlaisena olympialajina (he sanovat, kuinka kauan ne kestävät ilman ovia avaamista), eikä tieteellisenä kokeena, teoriana, jota kehitetään. mallin mukaan ja tehdä muutoksia vähitellen. Niinpä kokeen loppuun mennessä tausta häntä ympärillä oli enimmäkseen negatiivinen.

Kokeile jälkimakua

Syyskuussa 1993 Biosphere-2:n ovet avattiin. Ja he vapauttivat uupuneet siirtolaiset sieltä. Tässä on mitä Jane Poynter sanoo vapautuksen hetkestä:

- Sanoisin, että me kaikki tulimme vähän hulluiksi. Olin innoissani nähdessäni kaikki perheeni ja ystäväni. Kahden vuoden ajan olen nähnyt ihmisiä lasin läpi. Ja niin kaikki juoksivat luokseni. Ja vetäydyin takaisin. Ne haisi! Ihmiset haisevat! Haisemme hiuslakalta ja deodorantilta ja kaikesta paskasta.

Vuonna 1994 "bionautien" toinen tehtävä alkoi. Jo eri koostumuksessa. Betoni suljettiin huolellisesti ja valmistettiin viettämään 10 kuukautta vankeudessa. Mutta ensin kaksi irtisanottua entisen joukkueen jäsentä murtautui kupoliin protestina, avasi useita hätäuloskäyntiä ja rikkoi sinetin 15 minuutiksi. Myös viisi lasia meni rikki. Uuden miehistön komentajat poistuivat kupolta yksitellen, ja kesäkuussa 1994 sponsorit luopuivat projektista ja sulkivat sen rahoituksen.

Kaikista miljoonista dollareista, tilavista tiloista ja parhaasta mustasta maasta huolimatta ensimmäistä Biosphere-2-lentoa voidaan pitää epäonnistuneena. Ihmiset eivät pystyneet saavuttamaan vakaata hapen kiertoa kupussaan, ja jatkuvat sadon epäonnistumiset ja lisääntyvät tuholaiset asettivat heidät kirjaimellisesti selviytymisen partaalle. Lisäksi nämä kahdeksan kolonistia osoittivat, että ihminen on yksi heikoimmista lenkeistä tällaisessa eristäytymisessä.

"Biosfääri-2" seisoo edelleen Arizonan autiomaassa. Nyt se on enemmän kasvitieteellinen puutarha, jossa on kupoli, joka kuuluu valtionyliopistolle. Siellä tehdään kokeita, mutta ei niin laajassa mittakaavassa. Koululaisten ja turistien retkiä järjestetään jatkuvasti. Yksi retkien aikana esitellyistä nähtävyyksistä on entisen "bionautin" jättämä kirjoitus: "Vain täällä tunsimme, kuinka paljon olemme riippuvaisia ympäröivästä luonnosta. Jos puita ei ole, meillä ei ole mitään hengitettävää, jos vesi on saastunut, meillä ei ole mitään juotavaa."