"Biyosfer-2": Bir deneyin kapalı bir ekosistem oluşturmadaki başarısızlığı

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Dünya'da büyük ölçekli bir koloni kuruyoruz, dış dünyadan tamamen izole edilmiş, oksijen üretmek için bitkiler dikiyor, canlı hayvan ithal ediyor ve iki yıllığına sekiz sömürgeci yerleştiriyoruz! Aynı Mars'ta gelecekteki olası koloniler için kapalı yaşam destek sistemleri oluşturmak için bilimsel bir deney için harika bir fikir. Doğru, bu fikirde ciddi bir kusur var - insanlar. İddialı bilimsel deney "Biyosfer-2" nin başarısızlığının ana nedenlerinden biri oldukları ortaya çıktı.

Biyosfer-2 nedir?

1970'lerde, petrolden milyarlarca dolar kazanan zengin bir Teksas ailesinden gelen Amerikalı finansör Edward Bass, ekolojist, mühendis ve Biosphere-2'nin mucidi John Allen ile tanıştı. Allen'ın fikirleri vardı, Bass'in bu fikirlere harcayacak parası vardı. 80'lerde, bu fikirler Bass'ın 150 milyon dolar ayırmaya üzülmediği bir projede yeterince kristalize oldu.

Allen, 10 kilometrekarelik bir alanı şeffaf kubbelerin altına yerleştirmeyi, onları bitkiler, hayvanlar ve insanlarla doldurmayı planladı. Ne için? Hayatın ne kadar esnek olduğunu, onu hava geçirmez bir kutuya koymanın mümkün olup olmadığını ve onun içinde dengeli bir şekilde var olup olamayacağını test etmek istedi. Ek olarak, "Biyosfer-2" (en azından yaklaşık olarak) bir kişinin diğer gezegenlerin kolonizasyonu için olağan yaşam alanını yanına alıp alamayacağını gösterebilir.

İnşaat 1987 yılında Arizona'da başladı. Hava sızıntılarını en aza indirmek için pencere contalarının ve diğer yapıların mümkün olduğunca hava geçirmez olması gerektiği gerçeğiyle karmaşıktı. Aksi takdirde, ekip kubbenin altındaki oksijen yoğunluğundaki değişiklikleri yakalayamazdı. Toplamda, "Biyosfer-2" 180 ton havayı yoğunlaştırdı.

Gün boyunca hava güneş tarafından ısıtılıp genişlediğinden ve geceleri tam tersine sıkıştırıldığından, mühendisler bu basınç düşüşlerini nötralize etmek zorunda kaldılar. Bunun için "akciğerler" adı verilen büyük kubbeli diyaframlar inşa etmeye karar verildi.

Toplamda, başlangıçta bina 4 bin türle temsil edilen yaklaşık 20 ton biyokütle içeriyordu. Aynı zamanda, %5-20'sinin basitçe ölmesi bekleniyordu. Tüm bu biyokütle, beş vahşi biyotopa (yağmur ormanları, mercan resifli mini okyanus, mangrov bataklıkları, savan, sisli çöl) ve iki antropojenik - tarlalar ve sebze bahçeleri ile laboratuvar ve atölyelerin bulunduğu yaşam alanlarına dağıtıldı. hükmetti. En az alan okyanus tarafından işgal edildi - sadece 450 metrekare, gelecekteki sekiz "biyonot" için tarlalar ve bahçeler 2500 metrekarelik bir alanı işgal etti. Bir keçi ile dört keçi, üç horoz ile 35 tavuk, iki domuz ve bir yaban domuzu üzerine yerleştiler. Yerel gölet balıkların yaşadığı bir yerdi.

Tüm bunların altında teknik altyapıya sahip tesisler vardı ve dışarıya tüm kompleksin enerjisini sağlayan bir doğal gaz istasyonu kuruldu. Kapalı ekosistem kendisine %100 su, gıda, gübre atığı ve hava sağlamak zorundaydı. Hesaplamalar, tüm bunların mümkün olduğunu gösterdi. Ancak genellikle olduğu gibi, deney başladıktan kısa bir süre sonra bir şeyler ters gitti.

Aden Çadırları?

Dört erkek ve dört kadından oluşan sekiz gönüllü, 26 Eylül 1991'de bu yeryüzü cennetine ilk kez girdi. Basit bir görevleri vardı: en geç iki yıl sonra geri dönmek. Doğal olarak, tüm bu aylar takımın sıkılmaya vakti olmadı. Tarlalarda çalıştılar, hayvancılıkla ilgilendiler ve planlı deneyler yaptılar.

- Pizza yapmak için buğday hasat edip hamur yapmam gerekiyordu. Daha sonra keçileri peynir için besleyin ve sağın. Biosphere-2'de pizza yapmak dört ayımı aldı”diyor deneye katılanlardan biri olan Jane Poynter TED Konuşmaları sırasında. Ona göre, izole bir dünyada iki yıl 20 dakika geçirdi.

Ancak burada Jane tamamen dürüst değil. İki haftadan biraz daha uzun bir süre sonra, kız pirinç soyma makinesi üzerinde çalışırken orta parmağının ucunu kesti. Ekipten yerel bir doktor onu takmaya çalıştı ama parmak iyileşmek istemedi. Jane acilen cennetten tahliye edildi ve parmağının dikildiği tıp merkezine gönderildi. Yedi saat sonra Biyosfer'e geri döndü.

Ancak bu olaydan nadiren bahseder. Daha fazla Jane, gerçekten farklı bir havayı ilk kez solumanın ne kadar heyecan verici olduğundan bahsetmeyi seviyor, onun dışında dünyada sadece yedi kişi soludu. Ve biyosferin bir parçası gibi hissedin.

Nefes verdiğimde, karbondioksitim yetiştirdiğim tatlı patatesleri besliyordu. Ve çok fazla tatlı patates yedik. Ve bu tatlı patates benim bir parçam oldu. Hatta o kadar çok yedik ki beni turuncu yaptı. Kelimenin tam anlamıyla aynı karbonu tekrar tekrar yedim. Garip bir şekilde, bir şekilde kendimi yedim.

Göksel gemideki çatlak

İnsanın itaatinden ilk çıkan çöl oldu: kubbenin tepesinde biriken nem, üzerine neredeyse sürekli yağmur yağdı. Okyanustaki mercanlar ölmeye başladı: su çok fazla karbondioksit emdi.

Zamanla, hem sensörler hem de kolonistler yerel atmosferdeki oksijen seviyesinde bir düşüş fark etmeye başladılar. Bu son derece önemli elementin içeriği 16 ayda %21'den kritik %14'e düştü. Deneyin sonunda yapılan çalışmaların gösterdiği gibi, "Biosphere-2" içinde karbondioksiti emen ve dolayısıyla üretilen oksijen konsantrasyonunu azaltan çok fazla çimento yapısı vardı.

Uzun bir süre insanlar pratik olarak yüksek dağlarda yaşamak zorunda kaldılar. Oksijen açlığı, doğal olarak, "biyonotların" sağlığını olumsuz yönde etkiledi. Hem fiziksel hem de zihinsel. Jane, o zamanlar oldukça yaşlı bir adam olan doktorlarının bir noktada artık sayıları toplayamadığını hatırlıyor. Bazı ekip üyeleri arada nefes almak zorunda kaldıkları için cümleyi bitiremediler.

- Kanınızın bileşimi değiştiği için nefes nefese uyanırsınız. Ve sonra tam anlamıyla bunu yaparsın: nefes almayı bırakırsın, sonra nefes alırsın ve o seni uyandırır. Bu çok sinir bozucu.

Ek olarak, yağmur ormanlarının mikroflorası çok hızlı gelişmeye başlayan kontrolden çıktı. Mikroorganizmaların ve böceklerin öngörülemeyen çoğalması ek oksijen tüketimine neden oldu. Özellikle kara toprakta yetişirler. Deney alanları için en iyi ve en verimli olanı seçildi.

Daha önce deneye şüpheyle bakan medya, bazı durumlarda katılımcılarını bir "hayatta kalma kült tarikatı" olarak adlandırarak, ekibin kelimenin tam anlamıyla yavaş yavaş ölmekte olduğunu ilan etti. Tüm bu faktörler, yönetimin cennete dışarıdan oksijen tedarikini dahil etmeye karar vermesine neden oldu.

İnsan faktörü

Ancak deneyin başarısız olmasının en önemli nedenlerinden biri insan faktörüydü. "Biosphere-2" ekibinin hiçbir üyesi birkaç aydan fazla tecritte bulunmadı. Sadece Taber McCallum üç yıllık bir yelken gezisi deneyimine sahipti. Takımdaki kavgalar, sekiz kişiyi hızla iki gruba ayırdı; Jane'e göre, bunca yıl sonra bile birbirlerine tahammülü yok.

Her grup, deneye devam etmenin nasıl daha iyi ve daha doğru olacağına dair kendi vizyonuna sahipti. Bazıları, ekipmanın ve numunelerin ithalat / ihracatına izin vermek için mürettebatı boşaltmanın ve bilimsel çalışmanın bir kısmını kubbenin dışındaki bilim adamlarına aktarmanın, tam izolasyondan ödün vermenin gerekli olduğuna inanıyordu. Diğerleri, deneyin saflığını tamamen korumanın ve kendi başlarına başa çıkmanın gerekli olduğuna inanıyordu. Muhaliflerin, projenin gerçek bir başarısızlığı olacak olan gıda ithalatına izin vermek için deneyi yöneteceğinden korkuyorlardı.

Çatışmalar sonucunda ekip birlikte çalışamadı ve sorunsuz ilerleyemedi. İnsanlar ayrı ayrı yemek yiyor, birbirlerinin gözlerinin içine bakmamaya çalışıyor ve çok nadiren konuşuyorlardı.

Çatışmalar oksijen ve yiyecek eksikliği ile şiddetlendi, insanlar depresyona girdi, sinirlendi. Oksijen yiyen aynı böcekler ve mikroorganizmalar, mahsullerin büyümesini olumsuz yönde etkiledi. Ekip, düşük kalorili, az yağlı bir diyete geçmek zorunda kaldı.

Bu arada, diyet vaizi, Jane'in parmağını dikmeye çalışan tıp doktoru Roy Walford'du. Bir kişinin günlük diyetinin yağsız 1500 kilokalori ile sınırlandırılması gerektiğine ve bunun bir kişinin yaşam beklentisini 130 yıla kadar uzatacağına ikna oldu. Ne yazık ki, amyotrofik lateral skleroz ile ilişkili solunum durması sonucu 79 yaşında (Biosphere-2'den ayrıldıktan 11 yıl sonra) öldü. Bazı uzmanlar, bilim insanının düşük enerji alımının sonucu olabileceğini öne sürdüler.

Walford böyle bir diyete hazırlandıysa, diğer birçok katılımcı gıdadaki bu kısıtlamayı beğenmedi. Sürekli mahsul arızaları, tarlalarda saatlerce çalışma… Ekip yemek fikrini bırakmadı ve ağırlıkları sıcak asfaltta dondurma gibi eridi. Gerçek bir büyük adamdan gelen Taber, 27 kg kaybetmiş, sadece meyve, sebze, kuruyemiş ve baklagiller, yumurta ve keçi sütü ürünleri yiyerek zayıflamış bir şehide dönüştü.

Ekip sadece pazar günleri et gördü - biraz tavuk veya balık. Poynter'in hatıralarına göre, ekibin bazı üyeleri tek bir değerli kaloriyi kaybetmemek için her yemekten sonra tabakları yalıyordu.

Bununla birlikte, tüm katılımcıların kan testlerini düzenli olarak yapan Walford, göstergelerin ideale yakın olduğunu buldu: kolesterol, insülin ve glikoz seviyeleri düştü ve kan basıncı normale döndü. Ancak "biyonotlar" bundan daha mutlu olmadılar.

Kasım 1992'de, bazı kolonistler binanın içinde yetiştirilmeyen tohum malzemelerini yemeye başladılar. Gıda zulaları, gıda kaçakçılığı, veri tahrifatı iddiaları hakkında basında çıkan haberler arasında, projenin tüm bilimsel danışma kurulu projeden ayrılma kararı aldı.

Bu arada kamuoyu, "Biyosfer-2"nin bir tür Olimpik spor olduğu (kapıları açmadan ne kadar dayanacaklarını söylüyorlar) hakkında bilimsel bir deney, üzerinde çalışılan bir teori olarak değil, bir kanaat oluşturmuştur. yavaş yavaş değişiklikler yaparak bir model üzerinde dışarı. Bu nedenle, deneyin sonunda, etrafındaki arka plan çoğunlukla olumsuzdu.

Deney sonrası tat

Eylül 1993'te Biyosfer-2'nin kapıları açıldı. Ve bitkin sömürgecileri oradan salıverdiler. İşte Jane Poynter'ın kurtuluş anı hakkında söyledikleri:

- Hepimizin biraz delirdiğini söyleyebilirim. Tüm ailemi ve arkadaşlarımı görmek beni heyecanlandırdı. İki yıl boyunca insanları camdan gördüm. Ve böylece herkes bana koştu. Ve geri çekildim. Kokuyorlar! İnsanlar kokuyor! Saç spreyi, deodorant ve tüm o saçmalık kokuyoruz.

1994 yılında "biyonotların" ikinci görevi başladı. Zaten farklı bir kompozisyonda. Beton ihtiyatlı bir şekilde mühürlendi ve esaret altında 10 ay geçirmeye hazırlandı. Ama önce, eski ekibin görevden alınan iki üyesi protesto için kubbeye girdi, birkaç acil çıkış kapısı açtı ve mührü 15 dakika boyunca kırdı. Beş bardak da kırıldı. Yeni mürettebatın komutanları kubbeyi birer birer terk etti ve Haziran 1994'te sponsorlar projeyi terk etti ve finansmanını kapattı.

Milyonlarca dolara, geniş tesislere ve en iyi kara toprağa rağmen, Biyosfer-2'ye ilk görev bir başarısızlık olarak kabul edilebilir. İnsanlar kubbelerinde sabit oksijen sirkülasyonu sağlayamadılar ve sürekli mahsul arızaları ve çoğalan haşereler onları kelimenin tam anlamıyla hayatta kalmanın eşiğine getirdi. Ek olarak, bu sekiz sömürgeci, insanın böyle bir izolasyondaki en zayıf halkalardan biri olduğunu gösterdi.

"Biyosfer-2" hala Arizona çölünde duruyor. Şimdi daha çok devlet üniversitesine ait kubbeli bir botanik bahçesi. Orada deneyler yapılıyor, ancak bu kadar büyük ölçekte değil. Okul çocukları ve turistler için sürekli geziler düzenlenmektedir. Geziler sırasında gösterilen ilgi çekici yerlerden biri, eski "biyonot" tarafından bırakılan yazıttır: “Yalnızca burada çevredeki doğaya ne kadar bağlı olduğumuzu hissettik. Ağaç olmazsa nefes alacak hiçbir şeyimiz olmaz, su kirlenirse içecek hiçbir şeyimiz olmaz.”