"Biosfera-2": Neuspjeh eksperimenta za stvaranje zatvorenog ekosistema

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Gradimo veliku koloniju na Zemlji, potpuno izoliranu od vanjskog svijeta, sadimo biljke za proizvodnju kisika, uvozimo stoku i naseljavamo osam kolonista na dvije godine! Odlična ideja za naučni eksperiment za stvaranje zatvorenih sistema za održavanje života za moguće buduće kolonije na istom Marsu. Istina, u ovoj ideji postoji ozbiljna mana - ljudi. Ispostavilo se da su oni jedan od glavnih razloga neuspjeha ambicioznog naučnog eksperimenta "Biosfera-2".

Šta je Biosfera-2?

Sedamdesetih godina prošlog vijeka američki finansijer Edward Bass, koji dolazi iz bogate teksaške porodice koja je zaradila milijarde od nafte, upoznao je Johna Allena, ekologa, inženjera i izumitelja Biosfere-2. Alen je imao ideje, Bas je imao novca da potroši na te ideje. U 80-ima su se ove ideje dovoljno iskristalizirale u projekt za koji Bassu nije bilo žao izdvojiti 150 miliona dolara.

Alen je planirao da 10 kvadratnih kilometara zemlje postavi pod prozirne kupole, da ih naseli biljkama, životinjama i ljudima. Zašto? Želio je testirati koliko je život fleksibilan, da li ga je moguće zatvoriti u hermetičku kutiju i može li u njoj postojati na uravnotežen način. Osim toga, "Biosfera-2" bi mogla pokazati (barem približno) da li bi osoba mogla sa sobom ponijeti svoje uobičajeno stanište za kolonizaciju drugih planeta.

Izgradnja je počela 1987. godine u Arizoni. Bilo je komplikovano činjenicom da su zaptivke prozora i druge konstrukcije morale biti što je moguće hermetičniji kako bi se smanjilo curenje zraka. U suprotnom, tim ne bi mogao uhvatiti promjene u gustini kiseonika ispod kupole. Ukupno je "Biosfera-2" koncentrisala 180 tona vazduha.

Budući da se danju zrak zagrijavao od sunca i širio, a noću, naprotiv, bio komprimiran, inženjeri su morali neutralizirati ove padove tlaka. Za to je odlučeno da se izgrade ogromne kupolaste dijafragme, koje su nazvane "pluća".

Ukupno je u početku zgrada sadržavala oko 20 tona biomase, predstavljene sa 4 hiljade vrsta. Istovremeno, očekivalo se da će 5-20% njih jednostavno izumrijeti. Sva ova biomasa bila je raspoređena na pet divljih biotopa (prašuma, mini-okean sa koralnim grebenom, mangrove močvare, savana, maglovita pustinja) i još dva antropogena – polja i povrtnjaci, kao i stambeni prostori sa laboratorijama i radionicama, gde čovek vladao. Najmanje prostora zauzimao je okean - svega 450 kvadratnih metara, dok su polja i bašte za osam budućih "bionauta" zauzimali površinu od 2500 kvadratnih metara. Naselili su se na četiri koze s kozom, 35 kokošaka sa tri pijetla, dvije krmače i vepra. Lokalni ribnjak je bio naseljen ribama.

Ispod svega su bile prostorije sa tehničkom infrastrukturom, a spolja je postavljena pumpa za prirodni gas, koja je snabdevala energijom ceo kompleks. Zatvoreni ekosistem se morao 100% osigurati vodom, hranom, otpadom od gnojiva i zrakom. Proračuni su pokazali da je sve to izvodljivo. Ali, kako to obično biva, ubrzo nakon početka eksperimenta nešto je pošlo po zlu.

Edenski tabernakuli?

Osam dobrovoljaca, četiri muškarca i četiri žene, prvi put su ušli u ovaj zemaljski raj 26. septembra 1991. godine. Imali su jednostavan zadatak: vratiti se najranije dvije godine kasnije. Naravno, svih ovih mjeseci ekipa nije imala vremena da se dosađuje. Radili su na poljima, čuvajući stoku i izvodeći planirane eksperimente.

- Da bih napravio picu, morao sam da požanjem pšenicu i napravim testo. Zatim nahranite i pomuzite koze za sir. Trebalo mi je četiri mjeseca da napravim pizzu u Biosferi-2”, rekla je Jane Poynter, jedna od učesnica eksperimenta, tokom svojih TED razgovora. Prema njenim riječima, provela je dvije godine i 20 minuta u izolovanom svijetu.

Međutim, ovdje Jane nije potpuno iskrena. Nešto više od dvije sedmice kasnije, djevojka je odsjekla vrh srednjeg prsta dok je radila na mašini za ljuštenje pirinča. Lokalni ljekar iz tima je pokušao da ga pričvrsti, ali prst nije htio da zacijeli. Džejn je hitno evakuisana iz raja i poslata u medicinski centar, gde joj je prst zašiven na mesto. Sedam sati kasnije, vratila se u Biosferu.

Ali ona rijetko spominje ovaj incident. Više Džejn voli da priča o tome kako je po prvi put bilo uzbudljivo udahnuti zaista drugačiji vazduh, koji je, pored nje, udahnulo samo sedam ljudi na svetu. I osjećati se kao dio biosfere.

„Kada sam izdahnuo, moj ugljen-dioksid je bio gorivo za slatki krompir koji sam uzgajao. I pojeli smo užasno puno slatkog krompira. I ovaj slatki krompir je postao dio mene. U stvari, pojeli smo toliko toga da mi je postalo narandžasto. Bukvalno sam jeo isti ugljenik iznova i iznova. Na bizaran način sam se na neki način pojeo.

Pukotina u nebeskom kovčegu

Pustinja je prva izašla iz čovjekove poslušnosti: nakupljena vlaga na vrhu kupole stvarala je gotovo neprekidnu kišu nad njom. Koralji u okeanu su počeli umirati: voda je apsorbirala previše ugljičnog dioksida.

Vremenom su i senzori i sami kolonisti počeli da primećuju pad nivoa kiseonika u lokalnoj atmosferi. Sadržaj ovog izuzetno važnog elementa za 16 mjeseci smanjen je sa 21% na kritičnih 14%. Kako su studije na kraju eksperimenta pokazale, unutar "Biosfere-2" je bilo previše cementnih struktura koje su apsorbirale ugljični dioksid i time smanjile koncentraciju proizvedenog kisika.

Dugo su ljudi morali da žive praktično u visokim planinama. Gladovanje kiseonikom, naravno, negativno je uticalo na zdravlje "bionauta". I fizički i psihički. Džejn se priseća da njihov doktor, u to vreme prilično stariji čovek, u jednom trenutku više nije mogao da sabere brojeve. Neki članovi tima nisu mogli završiti frazu, jer su morali doći do daha u sredini.

- Probudite se s dahom jer vam se promijenio sastav krvi. I onda bukvalno uradite ovo: prestanete da dišete, onda udahnete i to vas probudi. Ovo je strašno neugodno.

Osim toga, mikroflora prašume izmakla je kontroli, koja se počela razvijati prebrzo. Nepredviđena proliferacija mikroorganizama i insekata izazvala je dodatnu potrošnju kisika. Posebno se uzgajaju u crnoj zemlji. Za ogledna polja birana su najbolja i najplodnija.

Mediji, koji su ranije bili skeptični prema eksperimentu, u nekim slučajevima nazivajući njegove učesnike "sektom opstanka", trubili su da tim bukvalno polako umire. Svi ovi faktori doveli su do toga da je uprava odlučila uključiti dovod kisika u nebo izvana.

Ljudski faktor

Ali jedan od najvažnijih razloga za neuspjeh eksperimenta bio je ljudski faktor. Niko od članova tima "Biosfera-2" nije bio u izolaciji duže od par meseci. Samo je Taber McCallum imao iskustvo trogodišnjeg putovanja jedrenjem. Svađe u timu brzo su podijelile osmorku u dvije grupe, koje se, prema riječima Jane, ni nakon toliko godina međusobno ne tolerišu.

Svaka grupa je imala svoju viziju kako bi bilo bolje i ispravnije nastaviti eksperiment. Neki su smatrali da je potrebno iskrcati posadu i prenijeti dio naučnog rada na naučnike izvan kupole, žrtvujući potpunu izolaciju, kako bi se omogućio uvoz/izvoz opreme i uzoraka. Drugi su smatrali da je potrebno potpuno sačuvati čistoću eksperimenta i sami se nositi. Strahovali su da će protivnici voditi eksperiment kako bi dozvolili uvoz hrane, što bi bio pravi neuspjeh projekta.

Kao rezultat sukoba, tim nije mogao raditi zajedno i nesmetano napredovati. Ljudi su večerali odvojeno, trudili su se da se ne gledaju u oči i vrlo rijetko razgovarali.

Sukobi su se pogoršavali nedostatkom kiseonika i hrane, ljudi su postajali depresivni, iritirani. Isti insekti i mikroorganizmi koji su jeli kisik negativno su utjecali na rast usjeva. Tim je bio primoran da pređe na niskokaloričnu ishranu sa malo masti.

Propovednik dijete je, inače, bio isti doktor medicine Roy Walford, koji je pokušao da zašije Džejn prst. Bio je uvjeren da bi dnevna ishrana čovjeka trebala biti ograničena na 1500 kilokalorija bez masti, što bi produžilo životni vijek osobe do 130 godina. Nažalost, umro je u 79. godini (11 godina nakon što je napustio Biosferu-2) od posljedica respiratornog zastoja povezanog s amiotrofičnom lateralnom sklerozom. Neki stručnjaci sugerišu da bi to moglo biti rezultat naučnikovog niskog unosa energije.

Ako je Walford bio spreman za takvu dijetu, onda se mnogim drugim učesnicima nije dopalo ovo ograničenje u hrani. Konstantni neuspjesi, mnogo sati rada na njivama… ekipa nije napuštala pomisao na hranu, a njihova težina se topila kao sladoled na vrelom asfaltu. Taber se od pravog krupnog čovjeka pretvorio u mršavog mučenika, koji je izgubio 27 kg, jedući samo voće, povrće, orašaste plodove i mahunarke, jaja i proizvode od kozjeg mlijeka.

Tim je vidio meso samo nedjeljom - malo piletine ili ribe. Da ne bi izgubili nijednu dragocjenu kaloriju, pojedini članovi tima su, prema Poynterovim sjećanjima, lizali tanjire nakon svakog obroka.

Ipak, Walford, koji je redovno radio testove krvi svih učesnika, otkrio je da su pokazatelji blizu idealnih: nivo holesterola, insulina i glukoze je pao, a krvni pritisak se vratio na normalu. Ali "bionauti" od toga nisu postali sretniji.

U novembru 1992., neki od kolonista su počeli da jedu zalihe sjemena koje nije uzgajano u zgradi. Usred medijskih izvještaja o zalihama hrane, švercu hrane, optužbama za falsifikovanje podataka, cijeli naučni savjetodavni odbor projekta odlučio je da ga napusti.

U međuvremenu se u javnosti stvorilo mišljenje o "Biosferi-2" kao o svojevrsnom olimpijskom sportu (kažu, koliko će izdržati bez otvaranja vrata), a ne kao naučnom eksperimentu, teoriji koja se radi na modelu, postepeno unoseći promjene. Tako je do kraja eksperimenta pozadina oko njega bila uglavnom negativna.

Eksperimentirajte nakon okusa

U septembru 1993. godine otvorena su vrata Biosfere-2. I odatle su pustili iscrpljene koloniste. Evo šta Jane Poynter ima za reći o trenutku oslobođenja:

- Rekao bih da smo svi malo poludeli. Bio sam oduševljen vidjeti svu svoju porodicu i prijatelje. Već dvije godine gledam ljude kroz staklo. I tako su svi potrčali do mene. I povukao sam se. Oni su smrdeli! Ljudi smrde! Smrdimo na lak za kosu i dezodorans i sva ta sranja.

1994. započela je druga misija "bionauta". Već u drugačijem sastavu. Beton je pažljivo zapečaćen i pripremljen da provede 10 mjeseci u zatočeništvu. Ali prvo su dva otpuštena člana bivšeg tima uletjela u kupolu u znak protesta, otvorila nekoliko izlaza u slučaju nužde, razbivši pečat na 15 minuta. Polomljeno je i pet čaša. Komandanti nove posade napuštali su kupolu jedan po jedan, a u junu 1994. sponzori su odustali od projekta i zatvorili njegovo finansiranje.

Uprkos svim milionima dolara, prostranim prostorijama i najboljoj crnoj zemlji, prva misija u Biosferu-2 može se smatrati neuspešnom. Ljudi nisu mogli postići stabilnu cirkulaciju kisika u svojoj kupoli, a stalni neuspjesi i štetočine koje se razmnožavaju stavljaju ih doslovno na rub opstanka. Osim toga, ovih osam kolonista je pokazalo da je čovjek jedna od najslabijih karika u takvoj izolaciji.

"Biosfera-2" još uvijek stoji u pustinji Arizone. Sada je to više botanička bašta sa kupolom, koja pripada državnom univerzitetu. Tamo se izvode eksperimenti, ali ne u tako velikom obimu. Konstantno se održavaju ekskurzije za školarce i turiste. Jedna od atrakcija koje se prikazuju tokom ekskurzija je i natpis koji je ostavio nekadašnji „bionaut“: „Tek smo ovdje osjetili koliko zavisimo od prirode koja nas okružuje. Ako nema drveća, nećemo imati šta da dišemo, ako je voda zagađena, nećemo imati šta da pijemo."