"Biosféra-2": Neúspech experimentu pri vytváraní uzavretého ekosystému

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Budujeme rozsiahlu kolóniu na Zemi, úplne izolovanú od vonkajšieho sveta, vysádzame tam rastliny na výrobu kyslíka, dovážame dobytok a na dva roky usadíme osem kolonistov! Skvelý nápad na vedecký experiment na vytvorenie uzavretých systémov podpory života pre možné budúce kolónie na tom istom Marse. Pravda, v tejto myšlienke je vážna chyba – ľudia. Ukázalo sa, že boli jedným z hlavných dôvodov neúspechu ambiciózneho vedeckého experimentu "Biosphere-2".

Čo je to Biosphere-2?

V 70. rokoch sa americký finančník Edward Bass, ktorý pochádza z bohatej texaskej rodiny, ktorá zarábala miliardy na rope, stretol s Johnom Allenom, ekológom, inžinierom a vynálezcom Biosphere-2. Allen mal nápady, Bass mal na tieto nápady peniaze. V 80. rokoch sa tieto nápady dostatočne vykryštalizovali do projektu, na ktorý Bassovi nebolo ľúto vyčleniť 150 miliónov dolárov.

Allen plánoval umiestniť 10 štvorcových kilometrov pôdy pod priehľadné kupolky, zaľudniť ich rastlinami, zvieratami a ľuďmi. Za čo? Chcel si vyskúšať, aký je život flexibilný, či je možné ho uzavrieť do vzduchotesnej krabice a či v nej môže existovať vyvážene. Okrem toho by „Biosféra-2“mohla ukázať (aspoň približne), či si človek bude môcť vziať so sebou svoje obvyklé prostredie na kolonizáciu iných planét.

Výstavba začala v roku 1987 v Arizone. Komplikoval to fakt, že tesnenie okien a iné konštrukcie museli byť čo najlepšie vzduchotesné, aby sa minimalizovali úniky vzduchu. V opačnom prípade by tím nedokázal zachytiť zmeny hustoty kyslíka pod kupolou. Celkovo "Biosféra-2" sústredila 180 ton vzduchu.

Keďže cez deň sa vzduch zohrieval slnkom a expandoval a v noci naopak stláčal, museli inžinieri tieto tlakové straty neutralizovať. Na tento účel bolo rozhodnuté postaviť obrovské klenuté membrány, ktoré sa nazývali „pľúca“.

Celkovo sa v budove na začiatku nachádzalo asi 20 ton biomasy, ktorú predstavovalo 4 tisíc druhov. Zároveň sa očakávalo, že 5-20% z nich jednoducho vymrie. Všetka táto biomasa bola rozložená na piatich divokých biotopoch (dažďový prales, minioceán s koralovým útesom, mangrovové močiare, savana, hmlistá púšť) a ďalších dvoch antropogénnych – poliach a zeleninových záhradách, ako aj obytných zón s laboratóriami a dielňami, kde sa človek vládol. Najmenej miesta zaberal oceán - iba 450 metrov štvorcových, zatiaľ čo polia a záhrady pre osem budúcich "bionautov" zaberali plochu 2500 metrov štvorcových. Usadili sa na štyri kozy s kozou, 35 sliepok s tromi kohútmi, dve prasnice a kanca. Miestny rybník obývali ryby.

Pod tým všetkým boli priestory s technickou infraštruktúrou a vonku bola inštalovaná plynová stanica, ktorá zásobovala energiou celý areál. Uzavretý ekosystém sa musel na 100 % zabezpečiť vodou, potravinami, odpadom z hnojív a vzduchom. Výpočty ukázali, že toto všetko bolo možné. Ale ako to zvyčajne býva, krátko po začatí experimentu sa niečo pokazilo.

Príbytky v Edene?

Osem dobrovoľníkov, štyria muži a štyri ženy, 26. septembra 1991 prvýkrát vstúpilo do tohto pozemského raja. Mali jednoduchú úlohu: vrátiť sa späť najskôr o dva roky neskôr. Prirodzene, celé tieto mesiace tím nemal čas sa nudiť. Pracovali na poliach, venovali sa chovu dobytka a vykonávali plánované experimenty.

- Na výrobu pizze som musel zožať pšenicu a urobiť cesto. Potom nakŕmte a podojte kozy na syr. Trvalo mi štyri mesiace, kým som urobila pizzu v Biosphere-2, “povedala Jane Poynter, jedna z účastníčok experimentu, počas svojich TED Talks. Podľa jej slov strávila dva roky a 20 minút v izolovanom svete.

Tu však Jane nie je úplne úprimná. O niečo viac ako dva týždne si dievča pri práci na stroji na lúpanie ryže odrezalo koniec prostredníka. Miestny lekár z tímu sa ho pokúsil priložiť, no prst sa nechcel zahojiť. Jane bola urýchlene evakuovaná z raja a poslaná do zdravotného strediska, kde jej prst prišili na miesto. O sedem hodín neskôr sa vrátila späť do biosféry.

Ale zriedka spomína na túto udalosť. Viac Jane rada rozpráva o tom, aké vzrušujúce bolo prvýkrát dýchať skutočne iný vzduch, ktorý okrem nej dýchalo len sedem ľudí na svete. A cítiť sa ako súčasť biosféry.

„Keď som vydýchol, oxid uhličitý poháňal sladké zemiaky, ktoré som pestoval. A to sme jedli strašne veľa sladkých zemiakov. A tento sladký zemiak sa stal mojou súčasťou. Popravde, zjedli sme toho toľko, že ma to sfarbilo do oranžova. Doslova som znova a znova jedol ten istý uhlík. Bizarným spôsobom som sa istým spôsobom najedla.

Trhlina v nebeskej arche

Púšť bola prvá, ktorá sa vymanila z ľudskej poslušnosti: nahromadená vlhkosť na vrchole kupoly nad ňou vytvárala takmer nepretržitý dážď. Koraly v oceáne začali umierať: voda absorbovala príliš veľa oxidu uhličitého.

Postupom času si senzory aj samotní kolonisti začali všímať pokles hladiny kyslíka v miestnej atmosfére. Obsah tohto mimoriadne dôležitého prvku sa za 16 mesiacov znížil z 21 % na kritických 14 %. Ako ukázali štúdie na konci experimentu, vnútri "Biosféra-2" bolo príliš veľa cementových štruktúr, ktoré absorbovali oxid uhličitý a tým znížili koncentráciu produkovaného kyslíka.

Ľudia museli dlho žiť prakticky vo vysokých horách. Kyslíkový hlad, prirodzene, negatívne ovplyvnil zdravie „bionautov“. Ako fyzické, tak aj psychické. Jane si spomína, že ich lekár, v tom čase už dosť starší muž, v určitom momente už nedokázal zrátať čísla. Niektorí členovia tímu nevedeli frázu dokončiť, keďže v polovici museli lapať po dychu.

- Zobudíte sa lapajúc po vzduchu, pretože sa zmenilo zloženie vašej krvi. A potom doslova urobíte toto: prestanete dýchať, potom sa nadýchnete a to vás prebudí. Toto je strašne otravné.

Okrem toho sa mikroflóra pralesa vymkla spod kontroly, ktorá sa začala príliš rýchlo rozvíjať. Nepredvídané premnoženie mikroorganizmov a hmyzu spôsobilo dodatočnú spotrebu kyslíka. Chovali sa najmä v čiernej pôde. Pre pokusné polia sa vybralo najlepšie a najúrodnejšie.

Médiá, ktoré boli predtým k experimentu skeptické a v niektorých prípadoch jeho účastníkov označovali za „sektu kultu prežitia“, vytrubovali, že tím doslova pomaly umiera. Všetky tieto faktory viedli k tomu, že sa vedenie rozhodlo zahrnúť prísun kyslíka do neba zvonku.

Ľudský faktor

Ale jedným z najdôležitejších dôvodov zlyhania experimentu bol ľudský faktor. Žiadny z členov tímu "Biosphere-2" nebol v izolácii dlhšie ako pár mesiacov. Len Taber McCallum mal skúsenosť s trojročnou plavbou. Hádky v tíme rýchlo rozdelili osmičku na dve skupiny, ktoré sa podľa Jane ani po toľkých rokoch neznášajú.

Každá skupina mala svoju predstavu o tom, ako by bolo lepšie a správnejšie pokračovať v experimente. Niektorí verili, že je potrebné vyložiť posádku a preniesť časť vedeckej práce na vedcov mimo kupoly, obetujúc úplnú izoláciu, aby sa umožnil dovoz/vývoz vybavenia a vzoriek. Iní verili, že je potrebné úplne zachovať čistotu experimentu a vyrovnať sa sami. Obávali sa, že oponenti povedú experiment k povoleniu dovozu potravín, čo by bolo skutočným zlyhaním projektu.

V dôsledku konfliktov tím nedokázal spolupracovať a plynulo napredovať. Ľudia stolovali oddelene, snažili sa nepozerať si do očí a rozprávali sa veľmi zriedka.

Konflikty zhoršoval nedostatok kyslíka a jedla, ľudia upadali do depresií, boli podráždení. Rovnaký hmyz a mikroorganizmy, ktoré jedli kyslík, negatívne ovplyvnili rast plodín. Tým bol nútený prejsť na nízkokalorickú a nízkotučnú stravu.

Mimochodom, kazateľom diéty bol ten istý doktor medicíny Roy Walford, ktorý sa pokúsil zašiť Jane prst. Bol presvedčený, že denná strava človeka by mala byť obmedzená na 1500 kilokalórií bez tuku, čím by sa dĺžka života človeka predĺžila až na 130 rokov. Žiaľ, zomrel vo veku 79 rokov (11 rokov po opustení Biosféry-2) na následky zástavy dýchania spojenej s amyotrofickou laterálnou sklerózou. Niektorí odborníci sa domnievajú, že by to mohol byť výsledok vedcovho nízkeho energetického príjmu.

Ak bol Walford pripravený na takúto diétu, mnohým ďalším účastníkom sa toto obmedzenie v jedle nepáčilo. Neustále neúrody, veľa hodín práce na poli…tím neopúšťali myšlienky na jedlo a ich váha sa roztápala ako zmrzlina na rozpálenom asfalte. Taber zo skutočného veľkého muža sa zmenil na vychudnutého mučeníka, ktorý schudol 27 kg a jedol len ovocie, zeleninu, orechy a strukoviny, vajcia a výrobky z kozieho mlieka.

Mäso sa tým videlo len v nedeľu – malé kura alebo ryba. Aby nestratili ani jednu vzácnu kalóriu, niektorí členovia tímu podľa Poynterových spomienok po každom jedle oblizovali taniere.

Napriek tomu Walford, ktorý pravidelne robil všetkým účastníkom krvné testy, zistil, že ukazovatele sa blížia k ideálu: hladina cholesterolu, inzulínu a glukózy klesla a krvný tlak sa vrátil do normálu. Ale "bioauti" z toho neboli šťastnejší.

V novembri 1992 začali niektorí kolonisti jesť zásoby semien, ktoré nepestovali v budove. Uprostred správ médií o skladovaní potravín, pašovaní potravín, obvineniach z falšovania údajov sa celý vedecký poradný výbor projektu rozhodol z projektu odísť.

Medzitým si verejnosť vytvorila názor na „Biosféru-2“ako na druh olympijského športu (hovoria, ako dlho vydržia bez otvorenia dverí), a nie ako na vedecký experiment, teóriu, na ktorej sa pracuje. na modeli, postupne robiť zmeny. Na konci experimentu bolo teda pozadie okolo neho väčšinou negatívne.

Experimentujte s dochuťou

V septembri 1993 sa otvorili dvere Biosféry-2. A vyčerpaných kolonistov odtiaľ prepustili. Tu je to, čo hovorí Jane Poynter o momente vyslobodenia:

- Povedal by som, že sme sa všetci zbláznili. Bol som nadšený, keď som videl celú svoju rodinu a priateľov. Už dva roky vidím ľudí cez sklo. A tak sa všetci rozbehli ku mne. A stiahol som sa. Páchli! Ľudia smrdia! Smrdáme lakom na vlasy a deodorantom a všetkými tými kecami.

V roku 1994 sa začala druhá misia „bionautov“. Už v inom zložení. Betón bol prezieravo utesnený a pripravený stráviť 10 mesiacov v zajatí. Najprv však dvaja prepustení členovia bývalého tímu na protest vtrhli do kupoly, otvorili niekoľko núdzových východov a na 15 minút porušili pečať. Rozbitých bolo aj päť pohárov. Velitelia novej posádky opustili kupolu jeden po druhom av júni 1994 sponzori opustili projekt a uzavreli jeho financovanie.

Napriek všetkým miliónom dolárov, priestranným priestorom a najlepšej čiernej pôde možno prvú misiu na Biosféru-2 považovať za neúspešnú. Ľudia nedokázali dosiahnuť stabilnú cirkuláciu kyslíka vo svojej kupole a neustále neúroda a množiaci sa škodcovia ich stavali doslova na pokraj prežitia. Týchto osem kolonistov navyše preukázalo, že človek je jedným z najslabších článkov v takejto izolácii.

"Biosféra-2" stále stojí v arizonskej púšti. Teraz je to skôr botanická záhrada s kupolou, ktorá patrí štátnej univerzite. Robia sa tam pokusy, ale nie v takom veľkom rozsahu. Neustále sa konajú exkurzie pre školákov a turistov. Jednou z atrakcií, ktoré sa pri exkurziách predvádzajú, je nápis, ktorý zanechal bývalý „bionaut“: „Až tu sme pocítili, ako veľmi sme závislí od okolitej prírody. Ak tam nebudú stromy, nebudeme mať čo dýchať, ak bude znečistená voda, nebudeme mať čo piť."