Проект – "біосфера", рай який луснув. Проект – "біосфера", рай який луснув Учень з команди «Лісник»

— споруда, що моделює замкнуту екологічну систему, побудовану компанією «Space Biosphere Ventures» та мільярдером Едвардом Бассом у пустелі Арізона (США).

Цифра «2» у назві покликана наголосити, що «Біосферою-1» є Земля. Існує альтернативна версія з приводу «першої Biosphere» — саме так називався американський павільйон Biosphere на всесвітній виставці Експо-67, свого часу не менш відомий за Атоміум. На користь цієї версії говорить помітна зовнішня схожість у конструкції Biosphere та Biosphere-2.

Головним завданням «Біосфери-2» було з'ясувати, чи зможе людина жити та працювати у замкнутому середовищі. У віддаленому майбутньому такі системи можуть бути корисні як автономні поселення в космосі, і в разі крайнього погіршення умов життя на Землі.

Конструкція

Лабораторія є мережею герметичних будівель загальною площею 1,5 га з легких матеріалів, розділених на кілька незалежних екосистем і покритих скляним ковпаком, що пропускає близько 50% сонячного світла. Внутрішній простір поділено на 7 блоків, серед яких тропічний ліс, мініатюрний океан з незвичайним хімічним складом, пустеля, савана і мангровий естуарій. Гігантські "легкі" регулюють внутрішній тиск таким чином, щоб він відповідав зовнішньому - це зводить до мінімуму витоку повітря.

Хід експерименту

Експеримент було проведено у два етапи: перший з 26 вересня 1991 року по 26 вересня 1993 року та другий – у 1994 році. Під час першого етапу рівень кисню почав падати на 0,5% на місяць, що спричинило ситуацію, коли люди змушені були жити в умовах кисневого голодування (аналогічні умови спостерігаються на висоті 4,080 м над рівнем моря). Оскільки рівень кисню впав до такого небезпечного рівня, було ухвалено рішення штучно закачувати кисень ззовні. Другий етап також був передчасно перерваний через організаційно-фінансові проблеми.

Передбачається, що падіння рівня кисню було спричинене непередбаченим розмноженням мікроорганізмів. Посіви, савана та ліс були заповнені мікроорганізмами, які почали розмножуватися та винищувати сходи.

Життя всередині

Вісім людей (чотири жінки та четверо чоловіків) пробули в «Біосфері-2» близько двох років, підтримуючи зв'язок із зовнішнім світом лише через комп'ютер. Разом з ними туди було доставлено 3000 видів рослин і тварин.

Спочатку експеримент йшов за планом – усередині лабораторії росли дерева, трава та чагарники, що давали 46 видів. рослинної їжі, були пасовища кіз, свинарники, курники, у штучних водоймах плавала риба та креветки.

Передбачалося, що комплекс функціонуватиме автономно, оскільки були всі умови нормального кругообіг речовин. Сонячного світла, за розрахунками вчених, мало вистачити для достатнього відтворення кисню рослинами внаслідок фотосинтезу, черв'яки та мікроорганізми мали забезпечити переробку відходів, комахи — запліднювати рослини тощо.

Проте за кілька тижнів життя людей, які живуть натуральним господарством, порушилося. Мікроорганізми та комахи стали розмножуватися у несподівано великих кількостях, викликаючи непередбачене споживання кисню та знищення сільськогосподарських культур (використання отрутохімікатів не передбачалося). Мешканці проекту стали втрачати у вазі та задихатися. Вченим довелося піти на порушення умов експерименту і почати постачання всередину кисню та продуктів (ці факти ховалися та були викриті згодом). Перший експеримент закінчився невдачею: люди сильно втратили вагу, кількість кисню знизилася до 15% (нормальний вміст в атмосфері — 21%).

Після закінчення експерименту 1994 року, почалося трирічне відновлення величезного комплексу. За цей час спонсори відмовилися від проекту, визнаючи, що експеримент не приніс очікуваних результатів. На початку 1996 року «Біосфера-2» була передана під науковий нагляд Б. Марино та його колег із Обсерваторії Земліпри Колумбійському університеті Вони вирішили припинити експеримент і видалити зі спорудження людей, оскільки було неясно, як вирішити проблему харчування та збереження постійного складу повітря.

У середині 1996 року вчені розпочали новий експеримент, вже без участі людей. Вони мали з'ясувати:

• чи справді зі збільшенням відсоткового вмісту СО 2 врожайність підвищується і доки;
• що відбувається із надлишками вуглекислоти і де вони накопичуються;
• чи можливий при неконтрольованому зростанні вмісту двоокису вуглецю в атмосфері якийсь зворотний катастрофічний процес.

Виявлені проблеми

• У лабораторії розплодилося безліч мікробів і комах, особливо тарганів і мурах.
• Під скляним дахом комплексу вранці конденсувалася вода та лився штучний дощ.
• Творці не передбачили такого явища, як вітер: виявилося, що без регулярного розгойдування дерева стають крихкими та ламаються.

Розпродаж

10 січня 2005 року компанія-власник унікального комплексу виставила лабораторію на продаж.

Висновки

На одній із внутрішніх стін «планети» досі збереглося кілька рядків, написаних однією з жінок: «Тільки тут ми відчули, наскільки залежить від навколишньої природи. Якщо не буде дерев — нам не буде чим дихати, якщо вода забрудниться — нам не буде чого пити».

На початку 1990 року, в американській пустелі під Арканзасом стартував проект, що мав під собою грандіозну мету, створити замкнутий, абсолютно ізольований від умов зовнішнього світу комплекс. Тобто, за умовами проекту передбачалося, що учасники, які живуть всередині комплексу, будуть знаходитися немов на чужій планеті, з агресивним зовнішнім середовищем.

Проект отримав назву «Біосфера-2», під цифрою 2 малося на увазі, що цифра 1 – це сама Земля. Авторами проекту було змодельовано масштабну біосферу, що займала територію в 1.5 га. І проект, який підтримує мільярдер Едвард Басс, був зведений кампанією «Space Biosphere Ventures».

Проект «Біосфера-2» був величезним комплексом з оранжереями, що містить близько 3 тисяч видів тварин і рослин, з об'ємом атмосфери близько 204 тис. м3 повітря. У масштабному проекті з моделювання замкнутої екосистеми, 8 осіб брали участь на добровільній основі.

Найголовнішою метою проекту Біосфера-2 була перспектива подальшого застосування в освоєнні космосу. А згадав я про дещо забутий проект Біосфера-2 у зв'язку з зростаючим інтересом до освоєння Марса, і як це може відбуватися. Адже завданням проекту було з'ясувати, чи зможе група людей жити та працювати в умовах замкнутого середовища.

А плани на проект були великі, адже у разі успіху напрацювання проекту можна було використовувати для створення автономних поселень на віддалених планетах Сонячної системи. До того ж комплекс «Біосфера-2» міг використовуватися і у разі глобального погіршення екологічної обстановки на самій Землі.

Влаштування комплексу «Біосфера-2».

Звичайно, відбудований в пустелі Арізони /США/ комплекс «Біосфера-2» не мав необхідного захисту, - якщо він будувався наприклад на Марсі - мається на увазі захист від метеоритів і астероїдів. Однак на Землі цього не було потреби, — в іншому це повністю ізольований від зовнішнього середовища комплекс, де учасники проекту спілкувалися із зовнішнім світом виключно за допомогою комп'ютера.

Комплекс, що розкинувся в американській пустелі, являв собою будівлі капсульного типу, -герметичні. Кожна будівля цього комплексу була окремою, незалежною екосистемою. На будівництво будівель пішли легкі матеріали, з куполоподібним скляним дахом, що пропускав сонячного світла близько 50 відсотків.

Для життєдіяльності чотирьох жінок та чотирьох чоловіків, у комплексі Біосфера-2 були кілька різних біомів – пустеля та савана, тропічний ліс та океан із кораловим рифом. Звичайно житловий модуль. Модуль агроценозу, де поселенці вирощували фрукти та овочі, і місце де паслися кози, - також учасники проекту. Тобто розмах проекту, можна уявити.

До видового складу вчені проекту підійшли з особливою увагою, щоб якнайретельніше відтворити природний кругообіг речовин. Сюди включається і розкладання органіки, у тому числі відходи життєдіяльності учасників проекту «Біосфера-2». Проте імітування земної біосфери виявилося для дослідників справою важким.

Проблеми проекту "Біосфера-2".

На перше місце вийшла проблема нестачі кисню. Як виявилося, рослини незважаючи на ретельні попередні розрахунки, не можуть забезпечити нормальний вміст кисню в модулях проекту. Поступово з перших тижнів початку проекту рівень кисню почав знижуватися.

Учасники проекту зазнали кисневого голодування, рівень знизився з 21% до позначки 15% — за таких умов учасники прожили в комплексі з 1991 року по 1993 рік, подібне голодування зазнають альпіністи на висоті близько 4 тисяч метрів. Як припустили вчені, які працювали у проекті, це пов'язано із ґрунтовими мікроорганізмами. У результаті в комплекс почали закачувати кисень ззовні.

Наступною проблемою, з якою зіткнулися учасники замкнутої екосистеми, – це нестача продуктів харчування. Виявилося, що площі відведеної для агроценозу занадто мало, щоб на ній могли прогодуватися 8 осіб. Для вирішення проблеми, довелося збільшити щільність засіву зернових. А в тропічному лісі поселенці висадили банани та папаю.

І третьою проблемою, з якою зіткнулися учасники штучної екосистеми «Біосфера-2», – це неможливість контролювати зростання комах-шкідників, чисельність яких зростала. За умовами проекту використання отрутохімікатів не допускалося, і учасникам довелося вручну збирати шкідників, і крім того, самостійно розводити їх природних ворогів.

У ході масштабного експерименту з'ясувалося, що відсутність вітру згубно позначається на деревах. Відсутність тиску з боку вітру на стовбур дерева робить деревину м'якою настільки, що стовбури дерева ламалися під власною вагою.

А також позначився і психологічний фактор людей, що живуть замкнуто маленької групи. По-перше, одна з учасниць експерименту ще першого місяця відрізала собі палець, пришити який не вдалося, внаслідок чого їй довелося покинути проект. А ситуація між добровільними поселенцями розжарилася настільки, що вони розбилися на два табори – важко переносячи спільне суспільство.

Підсумки проекту "Біосфера-2".

У результаті масштабний проект замкнутої екосистеми з 1996 року далі повели вчені Колумбійського університету, щоправда, вже без участі людини. Деякі будівлі комплексу були навіть доступні для охочих переглянути грандіозний проект. Однак до 2005 року, дослідники перестали його потребувати, і комплекс «Біосфера-2» був закинутий виставлений на продаж.

Проект «Біосфера» тривалістю 40 років.

Англієць Девід Латімер близько 40 років тому розробив власний проект Біосфери. Саме стільки років тому. Взявши величезну сулію, він замурував у неї рослину, і встановив замкнуту екосистему близько двох метрів від вікна, більше з цього часу розтин біосфери не вироблялося.

Вода залишаючи листя рослини, конденсувалася на стінках судини, потім проливаючись на рослину. А вироблений в результаті фотосинтезу кисень, поглинався опадаючим листям, яке розкладалося. Утворений процесом розкладання кисень знову поглинався рослиною, з утворенням органіки та кисню. Таким чином, рослина не вимагала догляду, а Девід Латімер зміг створити замкнуту екосистему.

Досліди щодо створення замкнутих екологічних систем з метою життєзабезпечення людини (для роботи в космосі або в екстремальних кліматичних умовах на Землі, або, скажімо, порятунку у разі різкого погіршення умов життя на планеті) велися та ведуться у різних країнах, у тому числі й у нас . Найбільш, напевно, ефектний і наочний їх проводився в 1991-94 роках в Аризоні і був першою масштабною спробою моделювання процесів, що відбуваються в природних екосистемах Землі. На площі в півтора гектара було збудовано герметичний комплекс з кількох будівель та оранжерей, усередині якого, крім житлових та технічних приміщень, було спрощено змодельовано 5 біомів: тропічний ліс, океанський риф, пустеля, савана та мангровий естуарій, а також агроценоз для вирощування продуктів та худоби. Все це разом мало працювати як повністю замкнута екосистема (зовні забезпечувався лише приплив енергії, але він і для земних екосистем йде ззовні - від Сонця), що забезпечує автономне існування 8 осіб протягом кількох років.

Фотоз будівництва "Біосфери-2" неілюзорно нагадують кадри створення планети з фільму "Автостопом по Галактиці"

Загалом у гігантську теплицю було укладено близько 3000 видів тварин і рослин, видовий склад яких був підібраний так, щоб найкраще імітувати біосферний кругообіг речовин, що включає продукування та розкладання органіки, у тому числі й природне розкладання відходів життєдіяльності людей.

Для компенсації перепадів тиску в комплексі при змінах добової температури в окремому куполі був встановлений прилад, який отримав назву "легких" - величезний алюмінієвий диск, що піднімається і опускається, з'єднаний зі стінами гнучкою гумовою мембраною. Компенсатор не стільки запобігав руйнуванню конструкцій при критичній різниці в тиску, скільки мінімізував газообмін "Біосфери-2" з атмосферою Землі через мікротріщини в конструкції - ідеально герметизувати таке величезне приміщення практично неможливо, і втрати (або приплив) зростають при збільшенні градієнта тиску внутрішнім середовищем. Загальний обсяг атмосфери комплексу становив близько 204 000 кубометрів, обмін із земною атмосферою в одиницю часу був – спеціально заміряли – у 30 разів менше, ніж витік повітря зі "Спейс Шаттла", що знаходиться в космосі.

26 вересня 1991 року добровольці-дослідники - чотири чоловіки та чотири жінки - закрили за собою герметичні двері та експеримент розпочався. Зв'язок із зовнішнім світом забезпечувався тільки через інтернет і по телефону, та й поглядами через скляні стіни.

Останній кадр - сучасний, тому монітори з ЕПТ перемежовуються рідкокристалічними. Але зроблено в тому самому куполі, що видно на КДПВ.

Перші ж тижні експерименту показали, що відтворення природної рівноваги - не така проста справа. Рівень кисню почав падати приблизно на 0,5% щомісяця. І справа виявилася не в тому, що експериментатори неправильно розрахували кількість "колоністів", перенаселивши станцію, а в непередбачуваному розмноженні мікроорганізмів - ті буквально заполонили посіви, савану та ліс, винищуючи сходи та змінюючи екосистему під себе, не зважаючи на плани людини. До речі, з проблемою мікробів у космосі людство зіткнулося вже зараз, наприклад на МКС, де маленькі поганці, що активно розмножуються в важкодоступних закутках, шкодять навіть механізмам, ушкоджуючи полімери та органіку, сприяючи корозії металів, формуванню біоплівок і "тромбів" у трубопроводах і системах регенерації.

Другою проблемою стали макроорганізми. Через те, що харчові ланцюги штучних екосистем "Біосфери-2" виявилися неповними, урізаними, комахи та інші безхребетні теж стали поводитися не як було заплановано, а як їм заманеться. Чомусь почали вимирати запилювачі, а чисельність інших створінь без природних ворогів стала неконтрольовано зростати, перетворюючи їх із помічників на шкідників. При цьому виявилися несподівані побічні ефекти - таргани, приміром, взяли на себе роль запилювачів, але справі це не сильно допомагало: зроблений з їх допомогою врожай вони ж і намагалися пожерти, ще й споживаючи дорогоцінний кисень.

Положення ускладнювалося тим, що в експерименті не можна було використовувати пестициди - не з етичних міркувань, а тому що процеси самоочищення в таких невеликих та ще й замкнутих екосистемах проходять дуже повільно, а це означає, що отруєння хімікатами всіх мешканців, у тому числі й людей , було б неминучим.

Для очищення води використовувалися водяні гіацинти (на передньому плані).

В результаті "колоністи" (хоча за кілька тижнів після початку експерименту їх стало вже 7 - одна з учасниць залишила проект через травму) зіткнулися не лише з нестачею повітря, а й їжі. Довелося збільшити щільність засіву зернових, а у тропічному лісі додатково висадити манго та папайю. На страх шкідникам із зовнішнього світу було доставлено 40 геконів та 50 жаб.

Підселення манго і жаб у принципі не суперечило умовам експерименту – це була, так би мовити, корекція первісних розрахунків. Але коли вміст кисню знизився з 21% до 15% - як на висоті 4 км - організатори експерименту в таємниці від громадськості пішли на пряме "читерство": почали закачувати в комплекс кисень. Гекони теж не врятували становище: щодня доводилося витрачати багато часу на ручний збір шкідників, але й він не допоміг впоратися з продовольчою кризою, і тоді до кисню "з великої землі" додалися продукти (ці факти ховалися і були викриті згодом).

У ході проведення експерименту з'явилися й інші непередбачені обставини. Деякі просто цікаві: так, вранці в оранжереях йшов дощ: волога конденсувалася на скляному даху і до ранку падала вниз, в результаті через деякий час після початку експерименту "пустеля" стала другою "саваною".

З несподіваних проблем варто відзначити відсутність вітру: виявляється, для нормального розвитку деревам потрібне регулярне розгойдування, без нього механічні тканини деревини виявляються недостатньо розвиненими - деревам теж потрібне тренування! Без вітру ж стовбури та гілки дерев "Біосфери-2" ставали тендітними та ламалися під вагою власної ваги.

На відміну від вітру, фактор хвиль для повноцінного функціонування "океану" та "естуарію" творці передбачили - спеціальний механізм створював рух води. Корали під час експерименту дали 85 дочірніх колоній. Втім, багато інших мешканців "океану" та інших біомів вимерли або зменшилися.

Досить швидко на повне зростання постала проблема психологічної сумісності. У результаті команда постійно замкнених у компанії один одного в закритому приміщенні людей розпалася на дві групи, що протистоять. Подробиці не розголошуються, але, пишуть, колишні учасники експерименту уникають зустрічей із членами "протилежного табору" і досі. Фактор відомий, на ньому побудовано безліч реаліті-шоу, але проведенню експерименту, присвяченого зовсім іншій тематиці, це заважало. І це все відбувалося в умовах постійного зв'язку із зовнішнім світом, можливості допомоги психолога тощо. - а які форми може приймати антагонізм, що несподівано виникає, в невеликому колективі в повністю автономній колонії, більшість з нас може тільки здогадуватися.

У результаті 26 вересня 1993 експеримент довелося перервати. У 1994 році було зроблено другу спробу, в результаті якої спонсори відмовилися від проекту, визнаючи, що експеримент не приніс очікуваних результатів, і передали комплекс Колумбійському університету. У 1996 році і там вирішили припинити експеримент і видалити із споруди людей, оскільки так і не змогли вирішити проблему харчування та збереження постійного складу повітря. Дослідження штучної біосфери тривали, але вже без піддослідних і без суворого автономного режиму. Деякі біоми стали доступні для екскурсантів, і на фотографіях з таких екскурсій можна спостерігати сьогоднішнє сумне становище штучної біосфери:

У 2005 році "Біосфера-2" була виставлена ​​на продаж, і, наскільки я зрозумів, продається до цього дня.

Експеримент цей можна назвати проваленим, але не безрезультатним. Безумовно, в ході його проведення та при подальшій роботі було отримано безліч даних, які стануть у нагоді (і вже знадобляться) у подальших дослідженнях такого роду. В цілому ж можна сказати, що шлях до створення повністю автономних екосистем, що успішно регулюються, здатних забезпечити існування, скажімо, колоністів на іншій планеті, має бути ще неблизький. Втім, чорт з ними, з колоністами - "Біосфера-2" - це один із яскравих прикладів, коли вкладення в дослідження космічних технологій, зрештою, допомагають поліпшенню життя тут, на Землі.

І другий, "зворотний" висновок з цієї захоплюючої історії: ми не зможемо підкорити космос, поки не навчимося зберігати, відновлювати та регулювати місце існування на Землі. Ми поки що не можемо заснувати довгострокові автономні поселення на орбіті та інших планетах, і справа аж ніяк не у фінансуванні та потужності двигунів: у нас поки що немає необхідних знань та досвіду для створення середовища життєзабезпечення. А вже "порятунок у космосі від екологічної катастрофи" – взагалі оксюморон, на зразок круглого квадрата.

Біосфери-2

На початку 90-х, в американській пустелі Арізона був запроваджений масштабний проект, що отримав назву «Біосфера-2» («Біосферою-1» є наша планета Земля). Ця штучно створена замкнута біосфера була першою масштабною спробою моделювання процесів, що відбуваються в природних екосистемах Землі. На думку авторів проекту, отримані в ході експерименту результати могли б стати в нагоді під час тривалих космічних перельотів.
Комплекс «оранжерей», повністю ізольованих від навколишнього середовища (навіть атмосферного повітря), зайняв близько 1,5 га, обсяг атмосфери «Біосфери-2» становив близько 204 тис. м 3 повітря. У величезну «теплицю» було «укладено» близько 3000 видів тварин і рослин, також 8 представників Homo sapiens. До «послуг» розумних мешканців «Біосфери 2» були сім різних біомів: тропічний ліс, пустеля, савана, океан з невеликим кораловим рифом та мангровим естуарієм, агроценоз, у якому колоністи вирощували продукти харчування (овочі, фрукти та худобу), а також житловий блок. Видовий склад живих організмів був підібраний, щоб найкращим чином імітувати біосферний кругообіг речовин, що включає продукування та розкладання органіки, у тому числі і природне розкладання відходів життєдіяльності людей.

Штучно відтворити біосферу Землі виявилося не такою простою справою. Колоністи зіткнулися з багатьма серйозними проблемами. Однією з головних проблем виявилося те, що рослини не змогли виробляти необхідної кількості кисню. Вміст кисню в атмосфері «Біосфери-2» знизився з 21% до 15%, в результаті довелося підкачувати кисень із зовнішнього середовища. Два роки (з 1991 по 1993 рік) мешканці штучної біосфери жили в умовах постійного кисневого голодування (аналогічне кисневе голодування зазнають альпіністи на висоті 4 км). Вчені припускають, що істотну роль підвищеному споживанні кисню зіграли грунтові мікроорганізми.

Друга проблема, з якою зіткнулися люди, — нестача їжі. Площі агроценозу «Біосфери-2» виявилося замало, щоб забезпечити 8 осіб їжею у достатній кількості. Для вирішення цієї проблеми довелося збільшити густину засіву зернових, а також висадити в тропічному лісі банани та папаю.

Третя проблема, яка значно ускладнювала життя людей в ізольованій екосистемі, — це неконтрольоване зростання чисельності комах-шкідників. Харчові ланцюги штучних екосистем «Біосфери-2» виявилися неповними, і чисельність комах-шкідників без ворогів стала неухильно зростати. В ізольованих від довкілля умовах «Біосфери-2» використання інсектицидів для боротьби з комахами-шкідниками невиправдане, оскільки процеси самоочищення в таких невеликих екосистемах проходять дуже повільно, а це означає, що отруєння хімікатами всіх мешканців, у тому числі й людей, буде неминуче. Для вирішення цієї проблеми колоністам довелося збирати вручну комах-шкідників, а також розводити їх природних ворогів.

Біом пустелі проіснував недовго. Вранці волога конденсувалася на скляному даху «Біосфери-2» та штучним дощем падала вниз. Через деякий час після початку експерименту пустеля почала заростати травою.

У ході проведення експерименту деякі проблеми виявилися дуже несподіваними. Так відсутність вітру згубно позначалося на деяких видах деревної рослинності. За відсутності тиску вітру на стовбур та гілки дерев, механічні тканини деревини виявилися недостатньо розвиненими. В результаті стовбури та гілки дерев ставали тендітними і ламалися під вагою власної ваги.

З 1996 року "Біосфера-2" перебувала у віданні Колумбійського університету, який продовжував подальші дослідження, але вже без участі людини. Деякі біоми науково-дослідного комплексу були доступні для екскурсантів. 2005 року «Біосфера-2» була виставлена ​​на продаж.

Що є «Біосфера-2» у 2010 році Ви можете побачити на фото, зроблених Noah Sheldon.

Ця історія почалася на початку 90-х років, коли група вчених-доровольців вирішила створити замкнуту та автономну біосистему під герметичними куполами та прожити у ній 2 роки. Скляні модулі включали практично все необхідне для життя: джунглі, саванну, болото і навіть маленький океан з пляжем і кораловим рифом. Було висаджено понад 3000 видів рослин. Також усередину було запущено близько 4 тисяч різноманітних представників фауни, включаючи кіз, свиней та курей на фермі. Вчені були впевнені, що мають усі необхідні знання для моделювання закритих екосистем, але виявилося не все так просто.

- це була така планета в мініатюрі, незаймана технічною революцією, де 8 інтелігентних, освічених людей планували займатися простою фізичною працею, збиратися за одним обіднім столом, музикувати в дозвілля і, нарешті, працювати заради великої мети, на благо науки. Для повітрообміну були винайдені штучні легені.
Ззовні подавалося лише електроенергія. Але не врахували цілу низку суттєвих обставин і не вважали за необхідне співпрацювати з вченими екологами, хіміками, фізиками, а підійшли до процесу як забави чи шоу.

Як все починалося

Великим ентузіастом створення моделі замкнутої біосфери був техаський мільярдер Ед Басс. Він виступив основним спонсором. Розробка конструкцій та систем зайняла близько 10 років, протягом цього часу спеціальні групи вчених збирали по всій Землі різноманітні види тварин і рослин для заселення Біосфери – 2, підбирали зразки ґрунту, ретельно стежачи за тим, щоб усе там було біологічно збалансовано.


Сам експеримент розпочався 26 вересня 1991 року.

Спочатку все було саме так, як вони мріяли. Колоністи з ентузіазмом працювали на полях ферми, перевіряли роботу всіх систем, стежили за бурхливим життям джунглів, ловили рибу, сиділи на своєму маленькому пляжі, а вечорами їли чудово приготовлену вечерю з найсвіжіших продуктів на балкончику з видом на врожай, що дозріває. За зеленими грядками та скляною стіною ферми починалася пустеля та гірська гряда, за якою сідало сонце. Цей балкон колоністи прозвали «Візіонерським кафе» – звідси майбутнє здавалося особливо райдужним. Після вечері влаштовували філософські дискусії чи імпровізовані джем-сейшени. Багато хто узяв із собою музичні інструменти, і, хоч професійних музикантів серед них не було, те, що виходило, на хвилі загального ентузіазму здавалося авангардною музикою майбутнього.




Приблизно через тиждень головний технік Біосфери Ван Тілло прийшов на сніданок дуже схвильованим. Він оголосив, що має дивні і неприємні новини. Щоденні виміри стану повітря показали, що проектувальники купола помилилися у розрахунках. В атмосфері поступово скорочується кількість кисню та збільшується відсоток вуглекислого газу. Поки що це зовсім непомітно, проте, якщо тенденція продовжиться, приблизно через рік існування на станції стане неможливим. З цього дня райське життя біонавтів закінчилося, почалася напружена боротьба за повітря, яким вони дихали.


По-перше, було вирішено якнайінтенсивніше нарощувати зелену біомасу. Весь вільний час колоністи присвячували посадкам та догляду за рослинами. По-друге, вони запустили на повну потужність резервний поглинач вуглекислого газу, з якого постійно потрібно було скребати осад. По-третє, несподіваним помічником став океан, де осідала кілька, перетворюючись на оцтову кислоту. Щоправда, кислотність океану від цього постійно зростала, і доводилося використовувати добавки, які її знижують. Ніщо не помагало. Повітря під куполом ставало все більш розрідженим.
Незабаром перед біонавтами постала ще одна глобальна проблема. З'ясувалося, що ферма в 20 соток за всіх сучасних технологій обробітку землі здатна забезпечити лише 80% потреб колоністів у їжі. Їхній щоденний раціон (однаковий для жінок та чоловіків) становив 1700 калорій, що нормально для сидячого офісного життя, але катастрофічно мало при тій кількості фізичної роботи, яку мав виконувати кожен мешканець «Біосфери».

Якось увечері Джейн Пойнтер, відповідальна за ферму, зізналася, що їй було відомо про майбутню продовольчу кризу. За кілька місяців до заселення вона прорахувала, що біонавтам не вистачатиме їжі, проте під впливом доктора Валфорда з його уявленнями про здорову дієту було вирішено, що цей брак піде лише на користь. Лікар, до речі, був єдиним, хто не скаржився на голод. Він же продовжував наполягати на справедливості своєї теорії: вже за півроку «голодної» дієти стан крові біонавтів значно покращився, знизився рівень холестеролу, покращився метаболізм. Люди втратили від 10 до 18 відсотків маси тіла і виглядали напрочуд молодо. Вони посміхалися через скло журналістам та цікавим туристам, вдаючи, що нічого не відбувається. Однак біонавти відчували себе все гірше та гірше.

Літо 1992 стало для колоністів особливо складним. Посіви рису були знищені шкідниками, тому їх раціон протягом кількох місяців майже повністю складався з квасолі, батату і моркви. Через надлишок бета-каротину їхня шкіра стала помаранчевою.

До цієї біди додався особливо сильний ель-ніньйо, через яке небо над «Біосферою-2» майже всю зиму було затягнуте хмарами. Це послабило фотосинтез джунглів (означає, і вироблення дорогоцінного кисню), а також знизило і без того мізерні врожаї.


Світ навколо них втрачав свою красу та гармонійність. У «пустелі» через конденсацію на стелі регулярно випадали дощі, тому багато рослин згнили. Величезні п'ятиметрові дерева в джунглях несподівано стали крихкими, дехто впав, зламавши все довкола. (Згодом, досліджуючи цей феномен, вчені дійшли висновку, що його причина крилася без вітру під куполом, який зміцнює стовбури дерев у природі.) Стоки в рибних ставках забилися, і риби ставало дедалі менше. Все важче було боротися із кислотністю океану, через яку гинули корали. Тваринний світ джунглів та савани теж невблаганно скорочувався. Чудово себе почували лише таргани та мурахи, що заповнили всі біологічні ніші. Біосфера поступово вмирала.

26 вересня 1993 експеримент довелося припинити, коли рівень кисню всередині комплексу досяг 15%, при нормі 21%. Люди вийшли на «повітря». Вони були ослаблені та озлоблені. Біосфера виявилася непридатною життя.


У 2011 році комплекс було куплено Арізонським університетом для продовження досліджень. Нині там проходять виїзні школи, щороку біосферу відвідує понад 10 тисяч школярів.

Тож у чому полягала ця таємнича проблема з киснем?

Коли вчені уважно оглянули жалюгідний стан розорених куполів, вони дійшли висновку, що фатальну роль відіграли цементні перекриття. Кисень вступав у реакцію з цементом і осідав у вигляді оксидів на стінах. Ще одним активним споживачем кисню виявилися бактерії у ґрунті. Для «Біосфери» вибрали найродючіший чорнозем, щоб природних мікроелементів у ньому вистачило на довгі роки, проте в такій землі було дуже багато мікроорганізмів, які так само дихають киснем, як і хребетні тварини. Наукові журнали визнали ці відкриття головними та єдиними здобутками «Біосфери».

На одній із внутрішніх стін «планети» досі збереглося кілька рядків, написаних однією з жінок:

З біосфери в

Але ця історія має і продовження… Кілька учасників експерименту вирішили не припиняти свої пошуки ідеального світу і, зробивши необхідні висновки, поїхали створювати екопоселення на покинутій пустельній ділянці в Португалії. Тепер це екопоселення вважається одним із найтехнологічніших і найуспішніших у світі і стало місцем паломництва багатьох дослідників та активістів. Середній річний дохід екопоселення складає близько 1 млн євро та 60% цього доходу – навчальні семінари та тренінги. А назва його – Тамера.

За матеріалами джерел