Den nåværende tilstanden til problemet vitenskapelige prosjekter biosfære 2. Prosjektet er "biosfære", et paradis som sprakk

- en bygning som simulerer et lukket økologisk system, bygget av Space Biosphere Ventures og milliardæren Edward Bass i Arizona-ørkenen (USA).

Tallet "2" i tittelen er ment å understreke at "Biosfære-1" er jorden. Det er en alternativ versjon om den "første biosfæren" - det var navnet på den amerikanske paviljongen Biosphere på verdensutstillingen Expo-67, en gang ikke mindre kjent enn Atomium. Denne versjonen støttes av en merkbar ekstern likhet i utformingen av Biosphere og Biosphere-2.

Hovedoppgaven til «Biosphere-2» var å finne ut om en person kan leve og jobbe i et lukket miljø. I en fjern fremtid kan slike systemer være nyttige både som autonome bosetninger i verdensrommet og ved en ekstrem forverring av leveforholdene på jorden.

Design

Laboratoriet er et nettverk av forseglede bygninger med et samlet areal på 1,5 hektar laget av lette materialer, delt inn i flere uavhengige økosystemer og dekket med en glasskuppel som overfører omtrent 50% av sollys. Det indre rommet er delt inn i 7 blokker, inkludert en tropisk skog, et miniatyrhav med en uvanlig kjemisk sammensetning, en ørken, en savanne og en mangrovemunning. Gigantiske «lunger» regulerer det indre trykket på en slik måte at det matcher det ytre – dette minimerer luftlekkasje.

Eksperimentfremdrift

Eksperimentet ble utført i to trinn: det første fra 26. september 1991 til 26. september 1993 og det andre i 1994. I løpet av den første fasen begynte oksygennivået å falle med 0,5 % per måned, noe som førte til en situasjon der folk ble tvunget til å leve under forhold med oksygen sult (lignende forhold observeres i en høyde på 4 080 m over havet). Siden oksygennivået hadde sunket til et så farlig nivå, ble det besluttet å pumpe inn oksygen utenfra kunstig. Andre trinn ble også avbrutt for tidlig på grunn av organisatoriske og økonomiske problemer.

Det antas at fallet i oksygennivået var forårsaket av uforutsett avl mikroorganismer. Avlinger, savanne og skog var fylt med mikroorganismer som begynte å formere seg og ødelegge frøplanter.

Livet inne

Åtte personer (fire kvinner og fire menn) oppholdt seg i Biosphere-2 i omtrent to år, og holdt kontakten med omverdenen kun gjennom en datamaskin. Sammen med dem ble 3000 arter av planter og dyr brakt dit.

Først gikk forsøket etter planen – trær, gress og busker vokste inne i laboratoriet, som ga 46 arter. plante mat, det var beitemarker med geiter, grisehus, hønsehus, fisk og reker som svømte i kunstige reservoarer.

Det ble antatt at komplekset ville fungere autonomt, siden alle betingelsene for en normal sykling. Sollys skulle ifølge forskerne ha vært nok for tilstrekkelig reproduksjon av oksygen hos planter som følge av fotosyntese, ormer og mikroorganismer ble tilkalt for å sikre behandling av avfall, insekter for å gjødsle planter osv.

Etter noen uker ble imidlertid livene til mennesker som levde i selvforsynt jordbruk forstyrret. Mikroorganismer og insekter begynte å formere seg i uventet store antall, noe som førte til uventet oksygenforbruk og ødeleggelse av avlinger (bruk av plantevernmidler var ikke forutsatt). Innbyggerne i prosjektet begynte å gå ned i vekt og kveles. Forskere måtte bryte betingelsene for eksperimentet og begynne å tilføre oksygen og produkter inne (disse fakta ble skjult og ble senere avslørt). Det første eksperimentet endte i fiasko: folk gikk ned mye i vekt, mengden oksygen falt til 15% (normalt innhold i atmosfæren er 21%).

Etter slutten av eksperimentet i 1994 begynte en tre år lang restaurering av det enorme komplekset. I løpet av denne tiden forlot sponsorene prosjektet, og erkjente at eksperimentet ikke ga de forventede resultatene. I begynnelsen av 1996 ble Biosphere-2 overført under vitenskapelig tilsyn av B. Marino og hans kolleger fra Jordobservatorier ved Columbia University. De bestemte seg for å stoppe eksperimentet og fjerne folk fra bygningen, fordi det ikke var klart hvordan man skulle løse problemet med ernæring og opprettholde luftens sammensetning uendret.

I midten av 1996 begynte forskerne et nytt eksperiment, denne gangen uten deltakelse fra folk. De måtte finne ut:

om økningen i prosentandelen CO 2 virkelig øker utbyttet og hvor lenge;
hva som skjer med overflødig karbondioksid og hvor det samler seg;
om en omvendt katastrofal prosess er mulig med en ukontrollert økning i innholdet av karbondioksid i atmosfæren.

Problemer funnet

Et stort antall mikrober og insekter, spesielt kakerlakker og maur, har avlet i laboratoriet.
Under glasstaket på komplekset kondenserte vannet om morgenen og kunstig regn strømmet ned.
Skaperne forutså ikke et slikt fenomen som vinden: det viste seg at uten regelmessig svinging blir trærne sprø og bryter.

Salg

10. januar 2005 la selskapet som eier det unike komplekset laboratoriet ut for salg.

konklusjoner

På en av "planetens" indre vegger er det fortsatt bevart noen få linjer skrevet av en av kvinnene: "Bare her følte vi hvor avhengige av naturen rundt. Hvis det ikke er trær, har vi ingenting å puste, hvis vannet er forurenset, har vi ingenting å drikke.»

32.578611 , -110.850556

"Biosfære-2"- en bygning som simulerer et lukket økologisk system, bygget av Space Biosphere Ventures og milliardæren Edward Bass i Arizona-ørkenen (USA). Tallet "2" i tittelen er ment å understreke at "Biosfære-1" er jorden. (Det finnes en alternativ versjon om den "første biosfæren" - det var navnet på den amerikanske paviljongen på verdensutstillingen Expo-67, en gang ikke mindre kjent enn Atomium. Denne versjonen støttes av en merkbar ekstern likhet i design av Biosphere og Biosphere-2). Hovedoppgaven til «Biosphere-2» var å finne ut om en person kan leve og jobbe i et lukket miljø. I en fjern fremtid kan slike systemer være nyttige både som autonome bosetninger i verdensrommet og ved en ekstrem forverring av leveforholdene på jorden.

Design

Laboratoriet er et nettverk av forseglede bygninger med et samlet areal på 1,5 hektar laget av lette materialer, delt inn i flere uavhengige økosystemer og dekket med en glasskuppel som overfører omtrent 50% av sollys. Det indre rommet er delt inn i 7 blokker, blant annet en tropisk skog, et miniatyrhav med en uvanlig kjemisk sammensetning, en ørken, en savanne og en mangrovemunning. Gigantiske «lunger» regulerer det indre trykket slik at det matcher det ytre – dette minimerer luftlekkasje.

Eksperimentfremdrift

Eksperimentet ble utført i to trinn: den første fra 26. september 1991 til 26. september 1993 og den andre - i 1994. I løpet av den første fasen begynte oksygennivået å falle med 0,5 % per måned, noe som førte til en situasjon der folk ble tvunget til å leve under forhold med oksygen sult (lignende forhold observeres i en høyde på 1200 m over havet). Siden oksygennivået hadde sunket til et så farlig nivå, ble det besluttet å pumpe inn oksygen utenfra kunstig. Andre trinn ble også avbrutt for tidlig på grunn av organisatoriske og økonomiske problemer.

Det antas at fallet i oksygennivået var forårsaket av uventet mikrobiell vekst. Avlinger, savanne og skog var fylt med mikroorganismer som begynte å formere seg og ødelegge frøplanter.

Livet inne

Åtte personer (fire kvinner og fire menn) oppholdt seg i Biosphere-2 i omtrent to år, og holdt kontakten med omverdenen kun gjennom en datamaskin. Sammen med dem ble også 3000 arter av planter og dyr brakt dit.

Først gikk forsøket etter planen – trær, gress og busker vokste inne i laboratoriet, som ga 46 typer plantemat, det var geitebeite, grisehus, hønsehus, fisk og reker som svømte i kunstige reservoarer.

Det ble antatt at komplekset ville fungere autonomt, siden alle betingelsene for normal sirkulasjon av stoffer var til stede. Sollys skulle ifølge forskerne ha vært nok for tilstrekkelig reproduksjon av oksygen hos planter som følge av fotosyntese, ormer og mikroorganismer ble tilkalt for å sikre behandling av avfall, insekter for å gjødsle planter osv.

Etter noen uker ble imidlertid livene til mennesker som levde i selvforsynt jordbruk forstyrret. Mikroorganismer og insekter begynte å formere seg i uventet store antall, noe som førte til uventet oksygenforbruk og ødeleggelse av avlinger (bruk av plantevernmidler var ikke forutsatt). Innbyggerne i prosjektet begynte å gå ned i vekt og kveles. Forskere måtte gå til brudd på betingelsene for eksperimentet og begynne å tilføre oksygen og produkter inne (disse fakta ble skjult og ble deretter avslørt). Det første eksperimentet endte i fiasko: folk gikk ned mye i vekt, mengden oksygen falt til 15% (normalt innhold i atmosfæren er 21%).

Etter slutten av eksperimentet i 1994 begynte en tre år lang restaurering av det enorme komplekset. I løpet av denne tiden forlot sponsorene prosjektet, og erkjente at eksperimentet ikke ga de forventede resultatene. Tidlig i 1996 ble Biosphere 2 plassert under vitenskapelig tilsyn av B. Marino og hans kolleger ved Earth Observatory ved Columbia University. De bestemte seg for å stoppe eksperimentet og fjerne folk fra bygningen, fordi det ikke var klart hvordan man skulle løse problemet med ernæring og opprettholde luftens sammensetning uendret.

Problemer funnet

Et stort antall mikrober og insekter har avlet i laboratoriet, spesielt kakerlakker og maur.
Under glasstaket på komplekset kondenserte vannet om morgenen og kunstig regn strømmet ned.
Skaperne forutså ikke et slikt fenomen som vind: det viste seg at uten regelmessig svinging blir trær sprø og bryter.

Salg

konklusjoner

se også

BIOS-3 er et russisk lukket biosfæremodelleringseksperiment.

Linker

Prosjektnettsted (engelsk) .
Nettsted dedikert til lukkede biosfærer (eng.).
Patent for utvidelse av kamre brukt til prosjekttrykkkontroll.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se hva "Biosphere 2" er i andre ordbøker:

Biosfære… Staveordbok

- (fra den greske bios life and sphaira ball: Suess, 1875; Vernadsky, 1926), økosfære (mange vesteuropeiske forfattere), biogeosfære (Dylis, 1964) et av jordens skjell (geosfærer), der, takket være levende organismer, , solenergi konverteres, … … Økologisk ordbok

Jordens komplekse ytre skall, bebodd av organismer som sammen utgjør planetens levende substans. Massen av levende stoff i B. nærmer seg n 1014 2 1016 tonn. B. består av troposfæren i den nedre delen av jordens luftskall (atmosfære), ... ... Geologisk leksikon

- (fra bio ... og gresk sphaira ball), jordens skall, hvis sammensetning, struktur og energi bestemmes av den kombinerte aktiviteten til levende organismer. De første ideene om B. som et "livsområde" og det ytre skallet på jorden går tilbake til Lamarck. Begrepet... ... Biologisk leksikon ordbok

- [Ordbok med utenlandske ord i det russiske språket

- (fra bio ... og sfære), et område med aktivt liv, som dekker den nedre delen av atmosfæren (høyde opp til 20 25 km), hydrosfæren og den øvre delen av litosfæren (dybde opp til 2 3 km). I biosfæren er levende organismer (levende stoffer) og deres habitat organisk forbundet og ... Moderne leksikon

- (fra bio ... og sfære) et område med aktivt liv, som dekker den nedre delen av atmosfæren, hydrosfæren og den øvre delen av litosfæren. I biosfæren er levende organismer (levende stoffer) og deres habitat organisk forbundet og samhandler med hverandre, og danner ... ... Stor encyklopedisk ordbok

- (fra gresk bios liv og sfære) et område med aktivt liv, som dekker den nedre delen av atmosfæren, hydrosfæren og den øvre delen av litosfæren. I biosfæren er levende organismer (levende stoffer) og deres habitat organisk forbundet og samhandler med hverandre, ... ... Statsvitenskap. Ordbok.

til favoritter til favoritter fra favoritter 0

Nylig var jeg så heldig å besøke en av attraksjonene i Tucson - "Biosphere -2". Denne fantastiske bygningen har en veldig interessant skapelseshistorie, som ser ut som en godt vridd detektivhistorie. Men alt er i orden.

Denne dagen dro vi hjemmefra ved 9-tiden om morgenen, fordi vi måtte reise mer enn 100 km til målet for turen. Etter 2 timers reise åpnet et panorama seg foran øynene våre, bestående av noen fantastiske gjennomsiktige strukturer med en konisk og halvsirkelformet form, bak som man kunne se lukkede hvite halvkuler og noe som lignet en orientalsk moske. Det virket som om vi nærmet oss en slags ujordisk struktur som ville være mer egnet for et måne- eller marslandskap ...

Da vi kom nærmere og prøvde å finne et sted å parkere, klarte vi det med store vanskeligheter. Det skal bemerkes at når bilen vår kjørte langs motorveien, var veien nesten øde, og jeg bestemte meg for at "Biosphere-2" ikke er veldig ofte besøkt på grunn av dens avstand fra byen. Men hvor feil jeg tok, hele parkeringsplassen var fylt til siste plass med biler. Men mannen min og jeg var fabelaktig heldige da vi oppdaget at ett sted nå er ledig, pga. den parkerte bilen begynte å forlate parkeringsplassen.

Det første spørsmålet som dukket opp da jeg så på denne strukturen langveisfra var: hvorfor og hvor lang tid det tok å bygge. Snart fikk jeg svar på disse og mange andre spørsmål.

Forskere har lenge lurt på hvorfor det er så vanskelig å forutsi oppførselen til jordens biosfære? Mange faktorer påvirker tilstanden hennes. På grunn av dette er det vanskelig å utføre teoretiske beregninger og bygge matematiske modeller av oppførselen til jordens biosfære, og det er umulig å utføre et eksperiment på en "naturlig modell", siden det er umulig å eksperimentere på hele planeten. Dette kan føre til uforutsigbare konsekvenser, og sivilisasjonens tekniske evner er ikke i stand til å handle globalt.

I lang tid i den vitenskapelige verden har ideen om å lage en modell av jordens biosfære i miniatyr modnet latent. Den må være absolutt isolert fra resten av verden, den vil ha sin egen atmosfære, jord, hav, jungel, dyr og planter. Bare solenergi vil komme inn i den lukkede mini-biosfæren, akkurat som det skjer med planeten vår, der praktisk talt ingenting kommer utenfra, bortsett fra sollys og varme. Etter å ha bygget en slik verden kunne man starte eksperimenter, for eksempel ved å øke konsentrasjonen av karbondioksid og se på konsekvensene. I tillegg er det interessant å finne ut hvordan denne eksperimentelle biosfæren vil utvikle seg i fremtiden, hvis den overlates til seg selv. Og selvfølgelig kan slik erfaring være nødvendig i fremtiden, når man bygger menneskelige bosetninger på andre planeter.

Texas-milliardæren Ed Bass var en stor entusiast for å lage en modell av en lukket biosfære. Han fungerte også som hovedsponsor. Utviklingen av strukturer og systemer tok omtrent 10 år, i løpet av denne tiden samlet spesielle grupper av forskere forskjellige arter av dyr og planter fra hele jorden for å befolke Biosphere - 2, utvalgte jordprøver, og passet nøye på at alt der var biologisk balansert.

I 1986, i ørkenen i det sørlige Arizona, ved foten av Santa Catalina-fjellene, 60 kilometer nord for Tucson, begynte Space Biosphere Ventures byggingen av denne uvanlige strukturen, kalt Biosphere 2. En av betingelsene til Ed Bass var å spore menneskelige forhold i naturen og i fullstendig isolasjon.

I 1990 ble det bygget en grandiose konstruksjon, som er et lukket naturlig system, kalt «Biosphere-2», mens det var meningen at Biosfære 1 er vår jord. Biosphere 2 er en grandiose og majestetisk struktur laget av glass og armert stål, dekker et område på 1,27 hektar, volumet av atmosfæren i den er 203 760 kubikkmeter. Den var fullstendig dekket med en glasskuppel, slik at 50 % av sollyset kunne passere gjennom. De 5-6-etasjers "husene" laget av glass og stål huset syv økologiske systemer i miniatyr: tropisk regnskog, savanne, sump, hav, ørken. I tillegg var det fiskebasseng, et insektarium med 250 arter av insekter, en landbruksgård (ca. 4 tusen arter av planter og dyr skulle bo her) og en boligdel - rom for ansatte, verksteder, et informasjons- og datasenter å kontrollere alle prosesser. Hvert av disse økologiske systemene var atskilt fra de andre og hadde sitt eget distinkte klima. For eksempel ble fordampningen av vann fra "havet" utført ved hjelp av vifter. Den resulterende dampen kom inn i "jungelen", hvor en viss fuktighet ble opprettholdt, "skyer" og "tåke" ble imitert. Datastyrte beskyttelsesskjermer gjorde det mulig å ha passende temperatur- og lysforhold i hvert rom. . Spesielle "pulmonale" installasjoner kontrollerte trykket inne i strukturen for ikke å bryte isolasjonen.

Biosphere - 2 er stor nok til å holde hele økosystemet i balanse og samtidig liten nok til å gjøre det enkelt å studere alle prosessene som foregår i den. Og det som er mest interessant, Biosphere 2 ble designet spesifikt slik at folk kunne leve i den, og absolutt isolert fra resten av verden: verken mat, luft, vann, eller noe annet stoff trenger inn og ingenting forlater bortsett fra sollys, informasjon om strøm og ledninger. Selv "bunnen" er isolert fra bakken som den står på med spesielle hermetisk sveisede jernplater, og for å opprettholde konstant lufttrykk inne i Biosphere 2, hvis svingninger oppstår på grunn av temperaturendringer (dag og natt), gigantiske membran-lunger er gitt. Luftlekkasje fra hele strukturen var ikke mer enn 10 % per år. Komplekse tekniske enheter skaper: strømmer i "havet", tropisk regn, havsurfing og imiterer andre naturfenomener, og mange spesielle sensorer bestemmer konstant temperaturen, innholdet av visse elementer i jord, vann og luft inne i Biosphere 2, og registrerer disse parametere for videre forskning.

Den 26. september 1991 gikk åtte frivillige (fire menn og fire kvinner) inn i den hermetisk lukkede verdenen til Biosphere-2. Dører bak "biosfærene"; offisielt ble de kalt "økonauter"; lukene ble nøye lukket, alle sprekkene, alle sporene, alle trådene som forbinder testerne med jorden ble kuttet av. De måtte tilbringe to år i «Biosphere-2» i fullstendig isolasjon, for å leve dem der som om de var et sted på en annen planet hele denne tiden. «Biosfærerne» trengte heller ikke å nekte seg kjøtt. "Vi utvikler et integrert ernæringssystem," sa en av de vitenskapelige lederne av prosjektet, Carl Hodges, "folk er ikke pålagt å spise alger, de vil ha geiter, kyllinger, fisk og så videre. I denne formen biosfæremodellen kan i prinsippet eksistere, utvikle og opprettholde balansen på Mars. Selv om den maksimale psykologiske og biologiske komforten ble skapt for menneskene i denne enorme lufttette strukturen, var etterspørselen fra dem veldig tøff. Spesielt skulle den økologiske tenkningen bli en uunnværlig lov for dem. "Hvis noen kaster noe som er skadelig for menneskers helse i avløpet til systemet, vil han finne det om et par uker i kaffekoppen," sa Hodges.

Men allerede halvannen måned etter starten av eksperimentet begynte det å komme forstyrrende nyheter fra Biosphere-2. Overskudd av karbondioksid begynte å samle seg i atmosfæren til glassbygningen der økonautene bodde. Innholdet av denne gassen oversteg det planlagte. For å redusere det til normen, var det nødvendig å bruke mekaniske midler. Dermed er konseptet om et "rent naturlig økosystem" allerede krenket. Andre bekymringsfulle fenomener ble også notert. I den kunstige atmosfæren til "Biosphere-2" har konsentrasjonen av oksygen gått ned. Det ble det samme som i en høyde på 3500 meter over havet, dvs. falt fra 21 til 14 %. Resultatet er konstant hodepine og en reduksjon i arbeidsevnen til deltakerne i forsøket. Økonauter begynte å oppleve noe underernæring. For det første avlet skadedyr og begynte å spise en betydelig del av avlingen. For å bekjempe dem begynte økonautene å avle opp sine naturlige fiender - insekter som lever av larvene til disse skadedyrene. For det andre «sviktet» grisene: de ville ikke avle og gå opp i vekt, de måtte slaktes for kjøtt.

«Havet» ble overskyet på grunn av at blågrønnalger formerte seg.

I utgangspunktet ble det antatt at ernæringen i biosfæren ville være nær vegetarisk, men realiteten overgikk langt disse forventningene. Det viste seg at det ikke er en lett oppgave å dyrke nok mat til åtte personer på en kvart hektar. Econauts klarte å dyrke bare rundt 85 % av maten de trengte. Og de begynte å gå raskt ned i vekt. De måtte bare innta rundt 2 tusen kalorier per dag. Som et resultat gikk hver i gjennomsnitt ned 10 kilo. Biosfærene hadde et kraftig fall i blodsukkeret, en nedgang i antall hvite blodlegemer, kolesterol og blodtrykk. Forskere måtte gå til brudd på betingelsene for eksperimentet og begynne å tilføre oksygen og produkter inne (disse fakta ble skjult og ble deretter avslørt).

Generelt, i "Biosphere-2" gikk ikke alt som skaperne og arrangørene hadde håpet. For eksempel, av en eller annen grunn, ble mange maur skilt, selv om deres tilstedeværelse i systemet opprinnelig ikke var planlagt i det hele tatt. Gress og busker begynte plutselig å gripe territoriet som var tildelt ørkenen, da det kunstige klimaet som oppsto "under panseret" viste seg å være for fuktig. Tilstanden til det kunstige havet lot også mye tilbake å ønske. Innholdet av plankton i vannet ble kraftig redusert, og korallpolypper som var fratatt mat døde ut. Videre viste det seg at jorden i dette gigantiske drivhuset var for rik på næringsstoffer, så jordbakterier formerte seg ublu. Disse mikroskopiske skapningene konsumerte så mye oksygen at økonautene begynte å lide av oksygensult.

Til tross for alle disse vanskelighetene ble eksperimentet fullført. Nøyaktig til avtalt tid, den 26. september 1993, forlot biosfærene arken sin. Og umiddelbart etter fullføringen av dette eposet giftet to par av deltakerne seg. Amerikanere ville ikke vært amerikanere hvis de ikke prøvde ikke bare å gi verdifull informasjon til vitenskapen, men også å trekke ut kommersielle fordeler fra deres uvanlige eventyr. Nesten alle deltakerne publiserte memoarer, og en av dem ga ut en bok med biosfærematoppskrifter. Hun bidro tross alt til å redusere kolesterol i blodet, bidro til vekttap. Forresten, de tidligere økonautene selv kunne ikke venne seg til vanlig jordisk mat i lang tid. Av en eller annen grunn virket det kunstig og smakløst for dem!

Men Jane Poynter og Taber McCallum, to deltakere i dette eksperimentet, gikk lengst. Allerede i 1993 grunnla de Paragon Space Development Corporation, som lanserte masseproduksjon av ... lommebiosfærer. Det er utviklet biologiske vannsystemer i miniatyr, som varierer i størrelse fra 10 til 30 cm i diameter. En rekke marine- og ferskvannsdyr kunne leve i dem helt uten omsorg. Disse tilsynelatende ubrukelige «lekene» var etterspurt i Amerika.

I mars 1994 begynte det andre skiftet med biosfærer å jobbe i Biosphere-2, som allerede besto av fem personer. Forskningsparadigmet har også endret seg. Den første klokken var hovedsakelig opptatt av min egen overlevelse, ønsket om å forsyne meg med alt nødvendig for et mer eller mindre tilfredsstillende liv. Nå har spesialister-forskere begynt å gå inn i "Biosphere-2". De gjennomførte eksperimenter, og varigheten av oppholdet kunne variere fra noen dager til flere måneder. Disse var egentlig ikke lenger økonauter, men representanter for ulike vitenskaper. Og å utføre deres fullstendige isolasjon fra det ytre miljøet - dette var ikke lenger tenkt på i det hele tatt.

I mellomtiden ble den økologiske situasjonen i Biosphere-2 forverret. Og høsten 1994 ble det andre skiftet av spesialister raskt evakuert, og bygningen; tett lukket. I mars 1995 ble det fattet et nytt vedtak; fjern korken "Biosphere-2", ventiler den grundig og utfør en "generell rengjøring" i den.

Prosjektet ble overført til Columbia University. De bestemte seg for å stoppe eksperimentet og fjerne folk fra bygningen, fordi det ikke var klart hvordan man skulle løse problemet med ernæring og opprettholde luftens sammensetning uendret. Imidlertid begynte forskere i midten av 1996 et nytt eksperiment, allerede uten deltakelse fra mennesker. De måtte finne ut:

Er det sant at med en økning i prosentandelen CO2, øker utbyttet og hvor lenge;

Hva skjer med overflødig karbondioksid og hvor samler det seg;

Problemer funnet:

Et stort antall mikrober og insekter, spesielt kakerlakker og maur, har avlet i laboratoriet.

Under glasstaket på komplekset kondenserte vannet om morgenen og kunstig regn strømmet ned.

Skaperne forutså ikke et slikt fenomen som vinden: det viste seg at uten regelmessig svinging blir trærne sprø og knekker

I 1997 ble Biosphere-2-prosjektet stengt. Så viste det seg at temperaturen og den kjemiske sammensetningen av inneluften i denne menneskeskapte arken begynte å gå over sikkerhetsgrensene. Amerikanerne brukte rundt 200 millioner dollar og prøvde å svare på spørsmålet om det er mulig å lage en helt autonom modell av jordens biosfære. Dessverre, denne gangen endte eksperimentet i fiasko, den "lille jorden", gjenskapt gjennom innsatsen til forskere og designere, ble uegnet for livet.

Allerede i januar 2001 så imidlertid dette lange eksperimentet ut til å ha en ny vind. Den amerikanske energiministeren signerte en avtale med Columbia University om bruk av Biosphere-2-bygningene for avdelingens behov. Det ble besluttet å bevilge $700 000 i løpet av to år for å tilpasse strukturen for å studere responsen til det økologiske systemet på globale og regionale klimaendringer.

10. januar 2005 la selskapet som eier det unike komplekset laboratoriet ut for salg. Tjue år etter at komplekset ble bygget, ble det solgt til CDO Ranching & Development LP, som kjøpte partiet i to transaksjoner. Hun betalte 9 millioner dollar for bygningene, inkludert biosfærekuplene og studentlandsbyen, og ytterligere 40 millioner dollar for land rundt eiendommen. I juni 2007 overtok Arizona State University Biosphere 2.

Hva kan nå sees på en ekskursjon til "Biosphere-2"? På egenhånd bør du besøke bolighuset der eksperimentet med økonauter ble utført: soverom, kjøkken. Laboratorier, et kontrollsenter og en jordbrukssone hvor biosfærerne dyrket grønnsaker og dyr for å skaffe mat. Det er best å gå med en guide til drivhusene, hvor flere biomer fortsatt er utstilt: havet, mangrover, savanne, ørken og regnskog. Guiden viser besøkende komplekse tekniske underjordiske strukturer som sikrer funksjonen til lukkede økosystemer i biosfæren. Et besøk til de runde halvkulene - "lungene" til Biosphere-2, som opprettholder gasssammensetningen i atmosfæren i bygninger, fortjener spesiell oppmerksomhet. Spesielt fantastisk er metallstrukturen på 20 tonn, som flyter i rommet på grunn av forskjellen i lufttrykk. Det er interessant å uavhengig besøke utstillingen i kjelleren, som ligger under havet. Gjennom glassvinduene kan du observere livet til korallrevet, se panoramaene over forskjellige dyphavsbiocenoser og ta et bilde med et søtt havdyr.

Etter en tre timers spasertur, etter å ha fått positive inntrykk og lært mye interessant om historien til opprettelsen og funksjonen til Biosphere-2, forlot vi dette vakre stedet. Litt tristhet gjensto imidlertid. Da dette prosjektet først ble unnfanget, anså den amerikanske regjeringen for romfart at det var mulig å opprette bosetninger på månen i 2017, og innen 2027; på Mars. Deretter regnet de ut at det ville ta minst tre år av livet under forhold som ligner de som er organisert i Biosphere-2 for å komme seg til den røde planeten og komme tilbake. I praksis kunne ikke dette problemet løses på grunn av ulike overlegg og uklare faktorer. Som biolog trøster jeg meg med at på bakgrunn av Biosphere-2 fortsetter den økologiske utdanningen av studenter, som gjennomfører ulike felteksperimenter, skriver vitenskapelige artikler, rydder opp i vitnemål og avhandlinger. Derfor er det håp om at menneskeheten før eller siden vil være i stand til å lage en prototype av lukkede økosystemer der en person kan leve lenge, og slike "kosmiske palasser" vil dekorere våre nære og fjerne planeter, der ingen mennesker ennå har satt seg. fot.

Ifølge forskere var det veldig viktig å lage en modell av biosfæren vår: å bygge et system som ville være absolutt isolert fra resten av verden, som ville ha sin egen atmosfære, sin egen jord, sitt eget hav, sin egen jungel , sine egne dyr, sine egne planter - en slik slags minimodell av jorden. Et system som mottar kun solenergi, akkurat som det skjer med vår planet. Tross alt kommer praktisk talt ingenting inn i biosfæren vår fra utsiden, bortsett fra sollys og varme. Etter å ha bygget en slik verden ville det vært mulig å starte eksperimenter, for eksempel ved å øke innholdet av karbondioksid eller et annet stoff, for å se på konsekvensene.

Det er også interessant å se hvordan denne andre biosfæren vil utvikle seg i fremtiden hvis den overlates til seg selv.

På begynnelsen av nittitallet ble et slikt biologisk system skapt. Dette unike systemet ble bygget i den amerikanske delstaten Arizona, nær byen Oracle og kalte det "BIOSPHERE-2" - Biosphere-2. Det betyr at biosfære 1 er vår jord. Biosphere 2 er en grandiose og majestetisk struktur laget av glass og armert stål, dekker et område på 1,27 hektar, volumet av atmosfæren i den er 203 760 kubikkmeter. Biosfære 2 inkluderer over 3000 arter av planter og dyr, syv biomer - regnskog, savanne, ørken, sump, til og med et lite hav med et korallrev, intensivt jordbruk og menneskelige leiligheter. Biomene er atskilt fra hverandre med plastskjold. Gigantiske «lunger» regulerer det indre trykket slik at det matcher det ytre – dette minimerer luftlekkasje. Som et resultat blir bare 10 prosent av Biosphere-2-atmosfæren erstattet per år, og ifølge denne indikatoren har den ingen like: dens tetthet er 50 ganger høyere enn for NASAs romfergekompleks.

Utviklingen av strukturer og systemer tok omtrent 10 år, i løpet av denne tiden samlet spesielle team av forskere inn dyre- og plantearter fra hele jorden for å befolke Biosphere 2, samlet inn jordprøver, og sørget nøye for at alt der var biologisk balansert. Biosfære 2 er stor nok til å holde hele økosystemet i balanse og samtidig liten nok til å gjøre det enkelt å studere alle prosessene som foregår i det.

Og det som er mest interessant, Biosphere 2 ble designet spesifikt slik at folk kunne leve i den, og absolutt isolert fra resten av verden: verken mat, luft, vann, eller noe annet stoff trenger inn og ingenting forlater bortsett fra sollys, informasjon om strøm og ledninger. Selv "bunnen" er isolert fra bakken som den står på med spesielle hermetisk sveisede jernplater, og for å opprettholde konstant lufttrykk inne i Biosphere 2, hvis svingninger oppstår på grunn av temperaturendringer (dag og natt), gigantiske membran-lunger er gitt. Luftlekkasje fra hele strukturen var ikke mer enn 10 % per år.

Komplekse tekniske enheter skaper: strømmer i "havet", tropisk regn, havsurfing og avgir andre naturfenomener, og mange spesielle sensorer bestemmer konstant temperaturen, innholdet av visse elementer i jord, vann og luft inne i Biosphere 2, og registrerer disse parametere for videre forskning. I et spesielt område med intensivt landbruk, ved hjelp av spesielle metoder, ble det dyrket avlinger som tjente som mat for folk - fordi de ikke hadde noe annet sted å få mat.

Spredt over et område på halvannen hektar, ble denne enorme glitrende strukturen først bebodd av mennesker på begynnelsen av det nittiførste året - åtte personer (fire kvinner og fire menn) bodde i den i omtrent to år, og opprettholdt kontakt med omverdenen kun gjennom en datamaskin. Den 26. september 1991 gikk frivillige inn i Biosphere 2 med det formål å tilbringe to år i isolasjon. Den 26. september 1993 ble det vitenskapelige eksperimentet fullført. Bare ett medlem av teamet forlot komplekset i 5 timer for å utføre operasjon på den skadde hånden hennes etter at hun skadet fingeren.

Til å begynne med gikk alt bra - geitemelk, egg, kylling, fisk, reker, geit, svinekjøtt, kylling, samt førtiseks typer plantemat gjorde det mulig å se på fremtiden med optimisme.

Det ble antatt at komplekset ville kunne fungere autonomt, siden alle betingelsene for normal sirkulasjon av stoffer er til stede. Sollys skulle ifølge forskernes beregninger ha vært nok til tilstrekkelig reproduksjon av oksygen hos planter som følge av fotosyntesen; ormer og mikroorganismer er tilkalt for å sikre bearbeiding av avfall, insekter - for å gjødsle planter osv.

Et viktig spørsmål som biosfærer studerte er mellommenneskelige forhold i et lukket team, og interessant nok bemerker de at dette problemet ble løst mye mer kompetent av russiske kosmonauter. Så under kosmonautenes flyvninger blir deres mentale tilstand, interaksjon med hverandre konstant overvåket av en spesiell spesialist og ga praktiske råd. Denne personen har myndighet til å presse på for en endring i lagets daglige rutine dersom han finner det nødvendig. Her var det mange vanskeligheter. Men alt ordnet seg, og etter slutten av eksperimentet spilte to av deltakerne et bryllup. BIOSPHERE-2 var overfylt.

Etter en tid begynte biosfærene å gå tom for mat, og her viste det seg at problemene inne i Biosphere-2 er svært like de på jorden. Når man skapte en miniverden, trodde mange at den ville være mer perfekt enn vår vanlige, ville være fri for mange miljømessige og sosiale problemer i mange tiår. Men selv før gruppen dro dit i to år, ble det stadig mer klart at befolkningen i Biosphere 2 ville ha mange av de samme problemene som innbyggerne i «Biosphere 1» – Jorden. Området på tomten hvor avlingene ble dyrket var relativt lite, og været i Arizona i løpet av de 2 årene av eksperimentet var rekordregnt og overskyet, plantene manglet sollys og som et resultat dårlige høstinger, mangel på mat . Plantevernmidler kan ikke brukes i Biosphere-2 - på grunn av nærhet til biologiske sykluser inne, er det mulig å forgifte alle levende ting, så skadedyrene følte seg vel og noen ganger spiste en betydelig del av avlingen. For å bekjempe dem avlet folk opp sine naturlige fiender, for eksempel insekter som lever av skadedyrlarver, men ofte samlet de dem ganske enkelt med hendene, akkurat som Colorado-biller høstes fra oss. Og for vannrensing i Biosphere-2 ble det dyrket vannhyasinter. Disse blomstene absorberer urenheter fra vannet.

I tillegg til jordbruk, var innbyggerne i Biosphere-2 engasjert i storfeavl. De hadde geiter, høner og til og med griser. Dessuten var dette spesielle dyr tilpasset tøffe forhold. For eksempel var kyllinger vill rase fra India - de var tilpasset livet i tropene (høy temperatur og luftfuktighet) og kunne spise avfall. Amerikanske kyllinger ville ikke passe, siden de ikke kan spise noe annet enn combo, de har blitt matet med dem i generasjoner. Det var problemer med frityrolje, det var synd å overføre bønner til den som kunne spises, så i stedet for å steke begynte de å koke, bake eller dampe.

Mangelen på mat med høyt kaloriinnhold førte til forsøk på rasjonering av matdistribusjon, og spørsmålet om å dyrke mer mat kom på banen. I Biosphere-2 ble det avsatt et spesielt område for dyrking av mat, og resten av overflaten skulle forbli "vill". Ideen oppsto umiddelbart om å kutte ned noe av dyrelivet og bruke den frigjorte plassen til å dyrke ekstra mat. Men andre mente at dyrelivet har sin egen verdi og hele artssammensetningen burde stå uendret.

Biosfærene ble stilt overfor spørsmålet om respekt for andre typer levende vesener. Lederne som overvåket ekspedisjonen gjorde det klart for deltakerne at hvis de var veldig sultne, kunne alle, eller noen av dem, forlate Biosphere-2 når som helst. De vil ikke få mat utenfra og har fått forbud mot å ødelegge villmarksområder. Mangelen på kalorier førte til at forskerne ikke hadde nok energi til å dyrke mat – og dette er hardt fysisk arbeid, som betyr at det ble mindre og mindre mat.

Det ble en ond sirkel. De endte opp med å plante noen bananer og papaya i jungelen. Vi komprimerte plantingen av korn, plantet hver centimeter av arealet som var avsatt til landbruksvekster, og fortsatte distribusjonen av mat. Spørsmål om overbefolkning, dyrelivets iboende verdi, behovet for å opprettholde artsmangfoldet er alle i forkant av moderne økologisk forskning.

Naturfenomener var også ganske interessante og uforutsette. For eksempel, over ørkenen på glasstaket til Biosphere-2, kondenserte vannet om morgenen, og regnet falt på ørkenen. Det var umulig å eliminere det, og derfor ble ikke ørkenen så øde som den først var planlagt - planter begynte å vokse på den.

Etter å ha forutsett strømmer i "havet", forutså ikke skaperne av Biosphere-2 vinden, men det viste seg å være veldig viktig for planter, trær svaier under handlingen, noe som styrker stammen deres. Uten vind ble stammen og grenene til akasiene som vokste i Biosphere-2 sprø og begynte å kollapse under sin egen vekt. Av en eller annen grunn ble mange maur skilt - selv om ingen opprinnelig planla å bringe dem inn i systemet.

Det var enda mer alvorlige vanskeligheter: på to år sank oksygeninnholdet fra 21 % til 14 %, noe som betyr hodepine, lav arbeidskapasitet. Selvfølgelig kan det ikke sies at det ikke var noen problemer - blant dem er problemet med å redusere oksygeninnholdet i atmosfæren: fra et innledende innhold på 21% ble mengden redusert til 14% på to år. Et slikt fall i oksygeninnhold førte til konstant hodepine, tap av arbeidsevne hos deltakerne i eksperimentet.

Selvfølgelig var den første opplevelsen - den ble avsluttet 26. september 1993 - noe ufullkommen. Men til tross for alle disse vanskelighetene og problemene, endte det første eksperimentet på Biosphere-2 vellykket: hele teamet av forskere og det store flertallet av planter og dyr overlevde vellykket to år i isolasjon. Dette eksperimentet viste nok en gang at det er en fare for å møte slike problemer i fremtiden og på jorden som helhet med slike problemer som overbefolkning, mangel på mat, en reduksjon i oksygeninnholdet i atmosfæren, etc.

Men merkelig nok kom livet isolert fra resten av verden mennesker til gode: i to år spiste de tross alt økologisk mat, forgiftet seg ikke med sprøytemidler og spiste ikke mye fett. Etter å ha forlatt Biosphere-2, ble det funnet at nivået av kolesterol i blodet falt merkbart, og biosfærerne selv kunne ikke venne seg til vanlig mat - det virket for dem på en eller annen måte kunstig, smakløst.

"Ved å være i Biosphere-2 føler du spesielt tydelig at du er avhengig av naturen rundt, fordi du spesielt tydelig forstår at du puster inn oksygenet som plantene produserer, at hvis vannet blir forurenset, vil du ikke ha noe å drikke," sier en av deltakerne i eksperimentet.

2. Nytt liv for Biosphere-2

I dag er BIOSPHERE-2 en avdeling av Columbia University. Det er ingen fastboende der nå, men vitenskapelig forskning fortsetter.

I to år var det folk inne i Biosphere-2. Det tok tre år å restaurere det enorme komplekset.

Det nye teamet mener at hovedfordelen med prosjektet er muligheten til å spore migrering av elementer og andre prosesser i autonome forhold. Først av alt er de interessert i effekten av endringer i CO2-innholdet i atmosfæren på planters vitale aktivitet.

Siden tilstedeværelsen av CO2 er hovedbetingelsen for prosessen med fotosyntese, har forskere lenge lurt på om en økning i CO2-innholdet i jordens atmosfære som følge av drivhuseffekten vil føre til økt vekst og utvikling av planter. Noen foreslår til og med kunstig å øke andelen CO2 for å øke utbyttet av hovedvekstene.

I midten av 1996 begynte forskerne et nytt eksperiment, allerede strengt vitenskapelig og "øde". De måtte finne ut: øker økningen i prosentandelen CO2 virkelig utbyttet og hvor lenge; og hva skjer med overskudd av CO2, hvor de akkumuleres og om en omvendt katastrofal prosess er mulig med en ukontrollert økning i innholdet av karbondioksid i atmosfæren.

Først leide de nye prosjektlederne flere kraftige vifter fra en nærliggende kullgruve og begynte for første gang på flere år en intensiv utskifting av luften inne i anlegget. Som en konsekvens falt CO2-innholdet kraftig, noe som førte til en nedgang i veksten til mange planter, og dette førte igjen til en nedgang i produksjonen av karbondioksid fra jordmikroorganismer. Konklusjon: Treplanting er en tvetydig løsning på problemet med drivhuseffekten, siden mikroorganismene i dette tilfellet trolig vil produsere mer karbondioksid.

Når de svarer på det første av spørsmålene ovenfor, veiledes prosjektlederne av forskningen som allerede er utført. For eksempel har Bruce Kimball fra Phoenix, Arizona observert effekten av en atmosfære som er kunstig beriket med CO2 til det som forventes å bli det 21. århundre på hvete- og bomullsavlinger.

I bomull var alt enkelt - plantene tok opp økningen i CO2, som spådd av eksperter, og på slutten av sesongen brakte de ytterligere 40 % bomull sammenlignet med kontrollplanter. Hvete oppførte seg vanskeligere. Midt i vekstsesongen fikk forsøksplantene 20 % mer CO2 enn kontrollplantene og vokste raskere. Men modningen akselererte også, noe som forkortet vekstsesongen, og det resulterende utbyttet var bare 10 % høyere enn kontrollavlingen.

Kimball mener at dette tilsynelatende er skyld i temperaturendringen og grunnvannsnivået. Både en økning i CO2 og en nedgang i grunnvannsspeilet bidrar til lukking av stomata på bladoverflaten. Vannet plantene drikker fordamper gjennom disse porene, og avkjøler bladene. Men med delvis lukkede porer oppstår overoppheting av bladene. Kimball antyder at varme fremskynder alle de fysiologiske prosessene i planter, noe som fører til tidlig modning. Hvis dette stemmer, vil global oppvarming, kombinert med en økning i andelen CO2, føre til en enda større reduksjon i plantenes vekstsesong.

Når det gjelder det andre spørsmålet, er det ikke helt klart hva som skjer – økningen i andelen CO2 i atmosfæren henger etter de totale globale utslippene med mer enn en milliard tonn karbon; forskere tror at trær, planterøtter, jord kan akkumulere CO2.

Generelt vil "Biosphere-2" måtte løse mange problemer. Nå er gjenoppbyggingen av komplekset i gang med sin inndeling i små seksjoner, som vil bli arenaen for seriøse eksperimenter, og fremfor alt - for å endre prosentandelen av CO2, med nøye sporing av migrasjonsveiene til elementer. Det er mulig at prosjektet har mistet en betydelig del av sin tidligere attraktivitet for lekmannen, men i de vitenskapelige – og kanskje i næringslivet – kretser har posisjonen til «Biosphere-2» styrket seg. På slutten av 1999 ble Biosphere-2-komplekset igjen leid av Columbia University for ytterligere 10 år.

3. "Evige akvarier"

Vitenskapen har gått videre, utviklet seg videre - nå var det nødvendig å designe lukkede miniatyrsystemer slik at de kan brukes i romfartøy, fordi volumet på romfartøyet er relativt lite, og det er enda mindre ledig plass. Og her kom opplevelsen av å jobbe i BIOSPHERE-2 til unnsetning.

Basert på de unike resultatene oppnådd under eksperimenter i et lukket system, har forskerne som var en del av den første ekspedisjonen lenge utviklet biologiske vannsystemer i miniatyr, i størrelse fra 10 til 30 cm i diameter, der en rekke marine- og ferskvannsdyr kan leve helt uten omsorg og planter - reker, snegler. De ble kalt BioSphere og Beach World.

Nå er slike lukkede "evige" akvarier ikke uvanlige i amerikanske hjem, på kontorer til selskaper og banker, på bordet til ledere. Dette er tross alt veldig uvanlig - langt fra alle har det og ikke alle har råd til det; og praktisk: du trenger ikke å skifte vann, rengjøre glasset, mate, som du ville ha å gjøre med et konvensjonelt akvarium.

Nå er det to hovedtyper av "biosfærer" - BioSphere og Beach World - en strand- eller kystverden.

I BioSphere gjenskapes floraen og faunaen i Florida-innsjøene, en stor vakker Hornwort-plante vokser der, og på den fra gren til gren, som aper i skogen, "hopper" små krepsdyr "gammarus". I tillegg bor det fortsatt tre typer snegler, dafnier, kykloper og ostracoder der. Driftsprinsippet til BioSphere er det samme som for jordens biosfære: bare lys kommer utenfra, solenergi, som gir liv til alle levende vesener.

I BioSphere er alt balansert, planter produserer oksygen i lyset gjennom fotosyntese, som dyr puster inn. Dyr puster på sin side ut karbondioksid, som planter trenger. Dette fullfører oksygensyklusen. I tillegg er alle andre naturlige sykluser av nitrogen, karbon og vann observert i BioSphere. Dyr i BioSphere reproduserer og lever gjennom generasjoner. Dette er et "evig" biosystem, som vår jord.

Det er tydelig at BioSphere trenger tilstrekkelig lys, helst naturlig eller så nært naturlig som mulig, og romtemperatur for å trives. Og i tilfelle det ikke er nok lys i rommet, anbefales det å bruke spesielle lamper med passende lamper. Forresten, med slik belysning ser BioSphere mest imponerende ut.

En annen oppfinnelse er Beach-verdenen. I motsetning til BioSphere, med sine Florida-innbyggere, er de bebodd av rødehavsreker, "innfødte" på Hawaii-øyene. Reker er 1–2 cm store De går på hvit sand, skjell og flerfargede småstein, gjemmer seg ikke i bakken og er derfor veldig merkbare. Det er morsomt å se hvordan rekene "beiter", "klyper" hverandre og til og med bærer med seg små sandkorn! Hvis de blir forstyrret, mister de midlertidig sin knallrøde farge og blir usynlige. Så snart de roer seg, blir dekslene røde igjen. De spiser mikroalger og puster inn oksygenet som produseres av planter. Reker "skjærer" plantene og holder dem sunne. Reken spiser ikke plantene selv, den napper heller på dem, spiser mikroalgene og bakteriene som vokser på dem. De er bokstavelig talt gartnere på stedene der de bor.

Kystdyr i fare.

Disse rekene er en truet art, i naturen lever de bare på separate øyer i Stillehavet. Årsaken til utryddelsen av reker er at akvarister satte ut akvariefisk. Fisken spiser rekene, og ødelegger hele økosystemet til de hawaiiske innsjøene, og som et resultat dør innsjøene ut. Å avle reker for bruk på Beach World er en av få måter å holde dem som art. Beach Worlds er tilgjengelig som 4" og 5" baller og som en 7" pyramide.

I begynnelsen av 1990, i den amerikanske ørkenen nær Arkansas, ble det satt i gang et prosjekt, som hadde storslåtte mål, for å skape et lukket kompleks, fullstendig isolert fra forholdene i omverdenen. Det vil si at i henhold til vilkårene for prosjektet ble det sett for seg at deltakerne som bodde inne i komplekset skulle være som på en fremmed planet, med et aggressivt ytre miljø.

Prosjektet ble kalt «Biosphere-2», tallet 2 betydde at tallet 1 er selve jorden. Forfatterne av prosjektet modellerte en storskala biosfære som okkuperte et område på 1,5 hektar. Og prosjektet, støttet av milliardæren Edward Bass, ble bygget av Space Biosphere Ventures-kampanjen.

Biosphere-2-prosjektet var et enormt kompleks med drivhus, som inneholdt rundt 3 tusen arter av dyr og planter, med et atmosfærevolum på rundt 204 tusen m3 luft. I et storstilt lukket økosystemmodelleringsprosjekt deltok 8 personer på frivillig basis.

Det viktigste målet med Biosphere-2-prosjektet var utsiktene til videre anvendelse i romutforskning. Og jeg husket det noe glemte Biosphere-2-prosjektet i forbindelse med den økende interessen for utforskningen av Mars, og hvordan dette kan skje. Prosjektets oppgave var tross alt å finne ut om en gruppe mennesker kunne bo og jobbe i et lukket miljø.

Og planene for prosjektet var store, for hvis det lykkes, kan utviklingen av prosjektet brukes til å skape autonome bosetninger på avsidesliggende planeter i solsystemet. I tillegg kan Biosphere-2-komplekset også brukes i tilfelle en global forverring av den økologiske situasjonen på selve jorden.

Enheten til komplekset "Biosphere-2".

Biosphere-2-komplekset bygget i Arizona-ørkenen /USA/ hadde selvfølgelig ikke den nødvendige beskyttelsen - hvis det for eksempel ble bygget på Mars - betyr dette beskyttelse mot meteoritter og asteroider. Det var imidlertid ikke behov for dette på jorden - ellers er det et kompleks fullstendig isolert fra det ytre miljø, hvor prosjektdeltakerne kommuniserte med omverdenen utelukkende gjennom en datamaskin.

Komplekset, spredt ut i den amerikanske ørkenen, var en bygning av kapseltypen, lufttett. Hver bygning i dette komplekset var et separat, uavhengig økosystem. Det ble brukt lette materialer til bygging av bygninger, med et kuppelformet glasstak som slapp inn omtrent 50 prosent av sollys.

I løpet av livet til fire kvinner og fire menn var det flere forskjellige biomer i Biosphere-2-komplekset - ørken og savanne, tropisk skog og hav med et korallrev. Naturlig beboelig enhet. Agrocenose-modulen, hvor nybyggerne dyrket frukt og grønnsaker, og stedet der geitene beitet, er også deltakere i prosjektet. Det vil si omfanget av prosjektet, kan du forestille deg ... ..

Forskerne i prosjektet nærmet seg artssammensetningen med spesiell oppmerksomhet for å reprodusere den naturlige syklusen av stoffer så nøye som mulig. Dette inkluderer nedbryting av organisk materiale, inkludert avfallsproduktene fra deltakerne i Biosphere-2-prosjektet. Imidlertid har simulering av den terrestriske biosfæren vist seg vanskelig for forskere.

Problemer med prosjektet "Biosphere-2".

Det første problemet var mangel på oksygen. Som det viste seg, kan ikke anlegg, til tross for nøye foreløpige beregninger, gi et normalt oksygeninnhold i prosjektmodulene. Gradvis fra de første ukene av prosjektet begynte oksygennivået å synke.

Prosjektdeltakerne gjennomgikk oksygen sult, nivået falt fra 21% til 15% - under slike forhold bodde deltakerne i komplekset fra 1991 til 1993, klatrere opplever lignende sult i en høyde på omtrent 4 tusen meter. Som foreslått av forskerne som jobber med prosjektet, skyldes dette jordmikroorganismer. Som et resultat ble oksygen pumpet inn i komplekset utenfra.

Det neste problemet deltakere i et lukket økosystem står overfor er mangelen på mat. Det viste seg at arealet som er tildelt for agrocenose er for lite til at 8 personer kan livnære seg på det. For å løse problemet var det nødvendig å øke såtettheten av korn. Og i regnskogen plantet nybyggerne bananer og papaya.

Og det tredje problemet som deltakerne i det kunstige økosystemet "Biosphere-2" står overfor, er manglende evne til å kontrollere veksten av skadeinsekter, hvorav antallet økte. I henhold til prosjektets vilkår var bruk av plantevernmidler ikke tillatt, og deltakerne måtte manuelt samle inn skadedyr, og i tillegg avle sine naturlige fiender på egenhånd.

I løpet av et storstilt eksperiment viste det seg at fravær av vind påvirker trærne negativt. Fraværet av vindtrykk på trestammen gjør treet mykt nok til at trestammene knekker av sin egen vekt.

Den psykologiske faktoren til en liten gruppe mennesker som lever isolert hadde også en effekt. For det første kuttet en av deltakerne i eksperimentet av seg fingeren den første måneden, som ikke kunne sys på, som et resultat av at hun måtte forlate prosjektet. Og situasjonen mellom de frivillige nybyggerne eskalerte så mye at de delte seg i to leire – med vanskeligheter med å holde ut et felles samfunn.

Resultater av Biosphere-2-prosjektet.

Som et resultat ble et storstilt prosjekt med et lukket økosystem siden 1996 videre ledet av forskere ved Columbia University, om enn uten menneskelig deltakelse. Noen bygninger i komplekset var til og med tilgjengelige for de som ønsket å se det grandiose prosjektet. I 2005 trengte imidlertid ikke forskerne det lenger, og Biosphere-2-komplekset ble forlatt og lagt ut for salg.

Prosjekt «Biosfære» med en varighet på 40 år.

Engelskmannen David Latimer / David Latimer / utviklet for ca 40 år siden sitt eget Biosphere-prosjekt. For bare så mange år siden. Han tok en stor flaske, satte en plante i den og etablerte et lukket økosystem omtrent to meter fra vinduet; siden den gang har ikke biosfæren blitt åpnet mer.

Vann som forlater plantens blader kondenserte på veggene til karet, og rant deretter ut på planten. Og oksygenet som ble produsert som et resultat av fotosyntesen ble absorbert av de fallende bladene, som spaltes. Oksygenet som ble dannet ved nedbrytningsprosessen ble igjen absorbert av planten, med dannelse av organisk materiale og oksygen. Dermed krevde ikke planten stell, og David Latimer var i stand til å skape et lukket økosystem.