Biosfera-2: awaria ekosystemu pod kopułą

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Ta historia zaczęła się na początku lat 90., kiedy grupa naukowców Dorovoltsy postanowiła stworzyć zamknięty i autonomiczny biosystem pod hermetycznie zamkniętymi kopułami i żyć w nim przez 2 lata. W szklanych modułach znalazło się prawie wszystko, co potrzebne do życia: dżungla, sawanna, bagno, a nawet mały ocean z plażą i rafą koralową.

Posadzono ponad 3000 gatunków roślin. Również do środka wypuszczono około 4 tys. różnych przedstawicieli fauny, w tym kozy, świnie i kury na fermie. Naukowcy byli pewni, że posiadają całą niezbędną wiedzę do modelowania zamkniętych ekosystemów, ale okazało się, że nie było to takie proste…

Biosfera-2 była taką planetą w miniaturze, nietkniętą rewolucją techniczną, na której 8 inteligentnych, oświeconych ludzi planowało wykonać prostą pracę fizyczną, zebrać się przy jednym stole, w czasie wolnym grać muzykę i wreszcie pracować dla wielkiego celu, z korzyścią dla nauki. Wynaleziono sztuczne płuca do wymiany powietrza.

Tylko prąd był dostarczany z zewnątrz. Nie brali jednak pod uwagę szeregu istotnych okoliczności i nie uznawali za konieczną współpracy z naukowcami, ekologami, chemikami, fizykami, ale traktowali ten proces jak zabawę lub pokaz.

Jak to się wszystko zaczeło

Wielkim entuzjastą stworzenia modelu zamkniętej biosfery był teksański miliarder Ed Bass. Pełnił również funkcję głównego sponsora. Rozwój struktur i systemów trwał około 10 lat, w tym czasie specjalne grupy naukowców zebrały różne gatunki zwierząt i roślin na całej Ziemi, aby zasiedlić Biosferę – 2, wyselekcjonowane próbki gleby, starannie upewniając się, że wszystko jest tam biologicznie zrównoważone.

Sam eksperyment rozpoczął się 26 września 1991 roku.

Na początku wszystko było dokładnie takie, jak sobie wymarzyli. Koloniści entuzjastycznie pracowali na polach farmy, sprawdzali pracę wszystkich systemów, śledzili burzliwe życie dżungli, łowili ryby, siedzieli na swojej małej plaży, a wieczorami zjadali na balkonie przepysznie przyrządzony obiad z najświeższych produktów z widokiem na dojrzewające żniwa. Za zielonymi grządkami i szklaną ścianą farmy rozciągała się pustynia i pasmo górskie, za którymi zachodziło słońce. Koloniści nazwali ten balkon „Wizjonerską Kawiarnią” – stąd przyszłość wydawała się szczególnie jasna. Po obiedzie odbyły się dyskusje filozoficzne lub improwizowane jam session. Wielu zabrało ze sobą instrumenty muzyczne i choć nie było wśród nich profesjonalnych muzyków, to w wyniku ogólnego entuzjazmu wydawało się, że jest to awangardowa muzyka przyszłości.

Mniej więcej tydzień później główny technik Biosphere, Van Tillo, przyszedł na śniadanie bardzo podekscytowany. Zapowiedział, że ma dziwne i nieprzyjemne wieści. Codzienne pomiary stanu powietrza wykazały, że projektanci kopuły popełnili błąd w obliczeniach. Ilość tlenu w atmosferze stopniowo spada, a udział dwutlenku węgla wzrasta. Choć jest to zupełnie niezauważalne, jeśli trend się utrzyma, to po około roku egzystencja na stacji stanie się niemożliwa. Od tego dnia zakończyło się rajskie życie bionautów, rozpoczęła się intensywna walka o powietrze, którym oddychali.

Najpierw postanowiono jak najintensywniej budować zieloną biomasę. Koloniści cały swój wolny czas poświęcali na sadzenie i pielęgnację roślin. Po drugie, uruchomili zapasowy pochłaniacz dwutlenku węgla z pełną wydajnością, z którego stale trzeba było zdrapywać osad. Po trzecie, niespodziewanym pomocnikiem stał się ocean, w którym osadzała się część CO2, zamieniając się w kwas octowy. To prawda, że kwasowość oceanu stale rosła i trzeba było stosować dodatki, aby ją obniżyć. Nic nie działało. Powietrze pod kopułą stawało się coraz rzadsze.

Wkrótce przed bionautami pojawił się kolejny globalny problem. Okazało się, że 20-akrowa farma, ze wszystkimi nowoczesnymi technologiami uprawy ziemi, jest w stanie zaspokoić tylko 80% potrzeb żywnościowych kolonistów. Ich codzienna dieta (taka sama dla kobiet i mężczyzn) składała się z 1700 kalorii, co jest normalne przy siedzącym trybie życia biurowego, ale za mało, biorąc pod uwagę ilość pracy fizycznej, jaką musiał wykonać każdy mieszkaniec „Biosfery”.

Pewnego wieczoru Jane Poynter, kierująca farmą, wyznała, że zdaje sobie sprawę z przyszłego kryzysu żywnościowego. Kilka miesięcy przed odprawą obliczyła, że bionauci nie będą mieli wystarczającej ilości jedzenia, ale pod wpływem dr. Walforda z jego pomysłami na zdrową dietę zdecydowano, że ten niedobór będzie tylko korzystny. Nawiasem mówiąc, lekarz jako jedyny nie skarżył się na głód. Nadal podkreślał słuszność swojej teorii: po sześciu miesiącach „głodowej” diety stan krwi bionautów znacznie się poprawił, poziom cholesterolu spadł, a metabolizm poprawił się. Ludzie stracili od 10 do 18 procent masy ciała i wyglądali wyjątkowo młodo. Uśmiechali się do dziennikarzy i ciekawskich turystów zza szyby, udając, że nic się nie dzieje. Jednak bionauci czuli się coraz gorzej.

Szczególnie trudne dla kolonistów stało się lato 1992 roku. Uprawy ryżu zostały zniszczone przez szkodniki, tak że ich dieta przez kilka miesięcy składała się prawie w całości z fasoli, batatów i marchwi. Z powodu nadmiaru beta-karotenu ich skóra stała się pomarańczowa.

Do tego nieszczęścia dołączył szczególnie mocny El Niño, dzięki któremu niebo nad „Biosferą-2” prawie przez całą zimę było pokryte chmurami. Osłabiło to fotosyntezę dżungli (a tym samym produkcję cennego tlenu), a także zmniejszyło i tak już skromne zbiory.

Otaczający ich świat stracił swoje piękno i harmonię. Na „pustyni” regularnie padało z powodu kondensacji na suficie, przez co wiele roślin zgniło. Ogromne pięciometrowe drzewa w dżungli nagle stały się kruche, niektóre upadły, łamiąc wszystko dookoła. (Później, badając to zjawisko, naukowcy doszli do wniosku, że jego przyczyną był brak wiatru pod kopułą, który wzmacnia pnie drzew w przyrodzie.) Odpływ w stawach rybnych zapychał się, a ryby stawały się coraz mniejsze. Coraz trudniej było walczyć z kwasowością oceanu, która spowodowała śmierć koralowców. Nieubłaganie kurczyła się również fauna dżungli i sawanny. Tylko karaluchy i mrówki, które wypełniły wszystkie biologiczne nisze, czuły się świetnie. Biosfera stopniowo umierała.

26 września 1993 roku eksperyment musiał zostać zakończony, gdy poziom tlenu wewnątrz kompleksu osiągnął 15%, w tempie 21%. Ludzie wylecieli w powietrze. Byli osłabieni i rozgoryczeni. Biosfera okazała się niezdatna do zamieszkania.

W 2011 roku kompleks został zakupiony przez Uniwersytet Arizony do dalszych badań. Obecnie istnieją szkoły zewnętrzne, co roku ponad 10 000 uczniów odwiedza Biosferę.

Czym więc był ten tajemniczy problem z tlenem?

Kiedy naukowcy dokładnie zbadali opłakany stan zniszczonych kopuł, doszli do wniosku, że cementowe stropy odegrały fatalną rolę. Tlen reagował z cementem i osadzał się w postaci tlenków na ścianach. Kolejnym aktywnym konsumentem tlenu okazały się bakterie w glebie. Do „Biosfery” wybrali najżyźniejszy czarnoziem, aby naturalne mikroelementy starczyło na wiele lat, ale w takiej krainie było dużo mikroorganizmów, które oddychają tlenem tak samo jak kręgowce. Czasopisma naukowe uznały te odkrycia za główne i jedyne osiągnięcia „Biosfery”.

Na jednej z wewnętrznych ścian „planety” jest jeszcze kilka linijek napisanych przez jedną z kobiet:

„Tylko tutaj poczuliśmy, jak bardzo zależy nam na otaczającej nas przyrodzie. Jeśli nie będzie drzew, nie będziemy mieli czym oddychać, jeśli woda będzie zanieczyszczona, nie będziemy mieli nic do picia.”

Od biosfery do ekowioski

Ale ta historia ma kontynuację … Kilku uczestników eksperymentu postanowiło nie przerywać swoich poszukiwań idealnego świata i po wyciągnięciu niezbędnych wniosków udało się do stworzenia ekowioski na opuszczonym pustynnym miejscu w Portugalii. Teraz ta ekowioska jest uważana za jedną z najbardziej zaawansowanych technologicznie i odnoszących sukcesy na świecie i stała się miejscem pielgrzymek wielu badaczy i aktywistów. Średni roczny dochód ekowioski wynosi około 1 miliona euro, a 60% tego dochodu pochodzi z seminariów edukacyjnych i szkoleń. A nazywa się Tamera.

Odniesienie:

Tamera to ekowioska położona 200 km na południe od Lizbony na obszarze 136 hektarów. Został założony w 1995 roku. Populacja liczy około 200 osób. W Tamerze żyją jako wspólnota ludzie w różnym wieku, w różnym wieku, z różnymi religiami i narodowościami. Grunt jest własnością całej osady.

Wykorzystywane są tu niezależne źródła energii, głównie słoneczne. W osadzie uprawia się turystykę ekologiczną, odbywają się seminaria z permakultury (system rolnictwa naturalnego polegający na mieszanym sadzeniu roślin).

Wszyscy mieszkańcy są podzieleni na grupy. Jedna z nich zajmuje się gośćmi, druga - różnymi formami edukacji, trzecia - usługami rozliczeniowymi, finansowaniem i planowaniem. W gorących miejscach jest grupa realizująca spokojne projekty. Osobna grupa zajmuje się alternatywnymi źródłami energii. Grupa ekologiczna prowadzi projekt permakultury - wprowadzenie permakultury pod kierunkiem znanego austriackiego praktyka Seppa Holzera. W Tamerze mieszka niewielkie stado koni, które żyją w warunkach jak najbardziej zbliżonych do natury. Szczególny stosunek do dzieci, które mają własną strefę. Cała ekowioska zajmuje się wychowaniem dzieci.