"Biosphere-2": Kushindwa kwa jaribio la kuunda mfumo ikolojia uliofungwa

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Tunajenga koloni kubwa duniani, lililotengwa kabisa na ulimwengu wa nje, kupanda mimea huko kuzalisha oksijeni, kuagiza mifugo na kuwaweka wakoloni wanane kwa miaka miwili! Wazo nzuri kwa jaribio la kisayansi la kuunda mifumo iliyofungwa ya usaidizi wa maisha kwa makoloni yajayo yanayowezekana kwenye Mirihi sawa. Kweli, kuna dosari kubwa katika wazo hili - watu. Waligeuka kuwa moja ya sababu kuu za kutofaulu kwa majaribio ya kisayansi ya kisayansi "Biosphere-2".

Biosphere-2 ni nini?

Katika miaka ya 1970, mfadhili wa Marekani Edward Bass, ambaye anatoka katika familia tajiri ya Texas iliyopata mabilioni ya mafuta, alikutana na John Allen, mwanaikolojia, mhandisi na mvumbuzi wa Biosphere-2. Allen alikuwa na mawazo, Bass alikuwa na pesa za kutumia kwa mawazo hayo. Katika miaka ya 80, maoni haya yalibadilika vya kutosha kuwa mradi ambao Bass haikusikitika kutenga dola milioni 150.

Allen alipanga kuweka kilomita za mraba 10 za ardhi chini ya nyumba za uwazi, kuzijaza na mimea, wanyama na watu. Kwa ajili ya nini? Alitaka kupima jinsi maisha yanavyobadilika-badilika, ikiwa inawezekana kuifunga kwenye kisanduku kisichopitisha hewa na ikiwa inaweza kuwepo ndani yake kwa njia ya usawa. Kwa kuongezea, "Biosphere-2" inaweza kuonyesha (angalau takriban) ikiwa mtu angeweza kuchukua pamoja naye makazi yake ya kawaida kwa ukoloni wa sayari zingine.

Ujenzi ulianza mnamo 1987 huko Arizona. Ilikuwa ngumu na ukweli kwamba mihuri ya dirisha na miundo mingine ilipaswa kuwa na hewa iwezekanavyo ili kupunguza uvujaji wa hewa. Vinginevyo, timu haingeweza kunasa mabadiliko katika msongamano wa oksijeni chini ya kuba. Kwa jumla, "Biosphere-2" ilijilimbikizia tani 180 za hewa.

Kwa kuwa wakati wa mchana hewa ilichomwa na jua na kupanuliwa, na usiku, kinyume chake, ilisisitizwa, wahandisi walipaswa kupunguza matone haya ya shinikizo. Kwa hili iliamuliwa kujenga diaphragms kubwa zilizotawaliwa, ambazo ziliitwa "mapafu".

Kwa jumla, mwanzoni, jengo hilo lilikuwa na tani 20 za majani, iliyowakilishwa na spishi 4 elfu. Wakati huo huo, ilitarajiwa kwamba 5-20% yao wangekufa tu. Majani haya yote yalisambazwa juu ya biotopu tano za mwitu (msitu wa mvua, bahari ndogo na mwamba wa matumbawe, vinamasi vya mikoko, savannah, jangwa lenye ukungu) na mbili zaidi za anthropogenic - shamba na bustani za mboga, pamoja na maeneo ya kuishi na maabara na warsha, ambapo mtu. ilitawala. Nafasi ndogo zaidi ilichukuliwa na bahari - mita za mraba 450 tu, wakati shamba na bustani kwa "bionauts" nane za baadaye zilichukua eneo la mita za mraba 2500. Waliweka mbuzi wanne na mbuzi, kuku 35 na jogoo watatu, nguruwe wawili na nguruwe. Bwawa la kienyeji lilikaliwa na samaki.

Chini ya yote haya kulikuwa na majengo yenye miundombinu ya kiufundi, na kituo cha gesi asilia kiliwekwa nje, ambacho kilitoa nishati kwa tata nzima. Mfumo ikolojia uliofungwa ulilazimika kujipatia maji, chakula, taka za mbolea na hewa kwa 100%. Mahesabu yalionyesha kuwa haya yote yanawezekana. Lakini kama kawaida, punde tu baada ya jaribio kuanza, kuna kitu kilienda vibaya.

Maskani ya Edeni?

Wajitoleaji wanane, wanaume wanne na wanawake wanne, waliingia katika paradiso hii ya kidunia kwa mara ya kwanza mnamo Septemba 26, 1991. Walikuwa na kazi rahisi: kurudi nyuma hakuna mapema zaidi ya miaka miwili baadaye. Kwa kawaida, miezi hii yote timu haikuwa na wakati wa kuchoka. Wamefanya kazi mashambani, wakichunga mifugo na kufanya majaribio yaliyopangwa.

- Ili kutengeneza pizza, ilibidi nivune ngano na kutengeneza unga. Kisha kulisha na maziwa mbuzi kwa jibini. Ilinichukua miezi minne kutengeneza pizza katika Biosphere-2, alisema Jane Poynter, mmoja wa washiriki wa jaribio hilo, wakati wa Mazungumzo yake ya TED. Kulingana na yeye, alitumia miaka miwili na dakika 20 katika ulimwengu uliotengwa.

Walakini, hapa Jane sio mwaminifu kabisa. Zaidi ya wiki mbili baadaye, msichana huyo alikata ncha ya kidole chake cha kati alipokuwa akitengeneza mashine ya kukoboa mchele. Daktari wa ndani kutoka kwa timu alijaribu kuifunga, lakini kidole hakikutaka kuponya. Jane alitolewa kwa haraka kutoka paradiso na kupelekwa kwenye kituo cha matibabu, ambapo kidole chake kilishonwa mahali pake. Masaa saba baadaye, alirudi kwenye Biosphere.

Lakini yeye hutaja tukio hili mara chache. Jane zaidi anapenda kuzungumza juu ya jinsi ilivyokuwa ya kusisimua kwa mara ya kwanza kupumua hewa tofauti kabisa, ambayo, badala yake, watu saba tu duniani walipumua. Na kujisikia kama sehemu ya biosphere.

Nilipotoa hewa, kaboni dioksidi yangu ilikuwa ikichochea viazi vitamu nilivyokuwa nikikuza. Na tulikula viazi vitamu kwa wingi sana. Na hiki kiazi kitamu kikawa sehemu yangu. Kwa kweli, tulikula sana hadi kunigeuza kuwa machungwa. Nilikula kaboni sawa tena na tena. Kwa njia ya ajabu, nilikula mwenyewe kwa njia.

Ufa katika safina ya mbinguni

Jangwa lilikuwa la kwanza kuibuka kutoka kwa utiifu wa mwanadamu: unyevu uliokusanyika juu ya kuba ulitokeza karibu mvua inayoendelea juu yake. Matumbawe katika bahari yalianza kufa: maji yalichukua kaboni dioksidi nyingi.

Baada ya muda, sensorer na wakoloni wenyewe walianza kuona kushuka kwa kiwango cha oksijeni katika anga ya ndani. Maudhui ya kipengele hiki muhimu sana katika miezi 16 yalipungua kutoka 21% hadi 14%. Kama tafiti mwishoni mwa jaribio zilivyoonyesha, kulikuwa na miundo mingi ya saruji ndani ya "Biosphere-2", ambayo ilichukua dioksidi kaboni na hivyo kupunguza mkusanyiko wa oksijeni inayozalishwa.

Kwa muda mrefu watu walipaswa kuishi katika milima mirefu. Njaa ya oksijeni, kwa kawaida, iliathiri vibaya afya ya "bionauts". Wote kimwili na kiakili. Jane anakumbuka kwamba daktari wao, ambaye wakati huo alikuwa mzee sana, hakuweza tena kujumlisha namba hizo. Baadhi ya washiriki wa timu hawakuweza kumalizia msemo huo, kwani iliwalazimu kuvuta pumzi katikati.

- Unaamka unapumua kwa sababu muundo wa damu yako umebadilika. Na kisha unafanya hivi: unaacha kupumua, kisha unapumua ndani, na inakuamsha. Hii inakera sana.

Kwa kuongeza, microflora ya msitu wa mvua ilitoka nje ya udhibiti, ambayo ilianza kuendeleza haraka sana. Uenezi usiotarajiwa wa microorganisms na wadudu ulisababisha matumizi ya ziada ya oksijeni. Hasa walizaliwa katika udongo mweusi. Kwa mashamba ya majaribio, bora na yenye rutuba ilichaguliwa.

Vyombo vya habari, ambavyo hapo awali vilikuwa na mashaka juu ya jaribio hilo, katika visa vingine vikiwaita washiriki wake "madhehebu ya ibada ya kuishi", walipiga tarumbeta kwamba timu hiyo ilikuwa ikifa polepole. Sababu hizi zote zimesababisha ukweli kwamba usimamizi uliamua kujumuisha usambazaji wa oksijeni mbinguni kutoka nje.

Sababu ya kibinadamu

Lakini moja ya sababu muhimu zaidi za kutofaulu kwa jaribio ilikuwa sababu ya kibinadamu. Hakuna hata mmoja wa washiriki wa timu ya "Biosphere-2" aliyetengwa kwa zaidi ya miezi michache. Taber McCallum pekee ndiye alikuwa na uzoefu wa safari ya meli ya miaka mitatu. Ugomvi katika timu haraka uligawanya wanane katika vikundi viwili, ambavyo, kulingana na Jane, hata baada ya miaka mingi, hazivumiliana.

Kila kundi lilikuwa na maono yao ya jinsi ingekuwa bora na sahihi zaidi kuendelea na jaribio. Wengine waliamini kuwa ilikuwa ni lazima kupakua wafanyakazi na kuhamisha sehemu ya kazi ya kisayansi kwa wanasayansi nje ya dome, kutoa sadaka kutengwa kamili, kuruhusu kuagiza / kuuza nje ya vifaa na sampuli. Wengine waliamini kwamba ilikuwa ni lazima kuhifadhi kabisa usafi wa majaribio na kukabiliana na wao wenyewe. Walihofia kwamba wapinzani wangeongoza jaribio la kuruhusu uingizaji wa chakula, jambo ambalo lingekuwa kushindwa kwa mradi huo.

Kama matokeo ya migogoro, timu haikuweza kufanya kazi pamoja na kusonga mbele kwa utulivu. Watu walikula tofauti, walijaribu kutotazamana machoni, na walizungumza mara chache sana.

Migogoro hiyo ilizidishwa na ukosefu wa oksijeni na chakula, watu walivunjika moyo, walikasirika. Vidudu sawa na microorganisms ambazo zilikula oksijeni ziliathiri vibaya ukuaji wa mazao. Timu ililazimishwa kubadili lishe ya chini ya kalori, yenye mafuta kidogo.

Mhubiri wa chakula, kwa njia, alikuwa daktari sawa wa dawa Roy Walford, ambaye alijaribu kushona kidole cha Jane. Alikuwa na hakika kwamba mlo wa kila siku wa mtu unapaswa kuwa mdogo kwa kilocalories 1500 bila mafuta, ambayo ingeongeza maisha ya mtu hadi miaka 130. Kwa bahati mbaya, alikufa akiwa na umri wa miaka 79 (miaka 11 baada ya kuacha Biosphere-2) kama matokeo ya kukamatwa kwa kupumua kuhusishwa na ugonjwa wa ugonjwa wa amyotrophic lateral sclerosis. Wataalamu wengine wamependekeza kuwa inaweza kuwa matokeo ya ulaji mdogo wa nishati ya mwanasayansi.

Ikiwa Walford alikuwa tayari kwa chakula kama hicho, basi washiriki wengine wengi hawakupenda kizuizi hiki katika chakula. Kukosekana kwa mazao mara kwa mara, masaa mengi ya kazi shambani … timu haikuacha wazo la chakula, na uzani wao ukayeyuka kama ice cream kwenye lami ya moto. Taber kutoka kwa mtu mkubwa wa kweli aligeuka kuwa shahidi aliyedhoofika, akiwa amepoteza kilo 27, akila matunda tu, mboga mboga, karanga na kunde, mayai na bidhaa za maziwa ya mbuzi.

Timu iliona nyama tu Jumapili - kuku kidogo au samaki. Ili wasipoteze kalori moja ya thamani, washiriki wengine wa timu, kulingana na kumbukumbu za Poynter, walilamba sahani baada ya kila mlo.

Walakini, Walford, ambaye mara kwa mara alichukua vipimo vya damu vya washiriki wote, aligundua kuwa viashiria vilikuwa karibu na bora: viwango vya cholesterol, insulini na sukari vilishuka, na shinikizo la damu lilirudi kawaida. Lakini "bionauts" hawakufurahi zaidi kutokana na hili.

Mnamo Novemba 1992, baadhi ya wakoloni walianza kula mbegu ambazo hazikua ndani ya jengo hilo. Huku kukiwa na ripoti za vyombo vya habari za kukwama kwa chakula, utoroshaji wa chakula, madai ya upotoshaji wa data, bodi nzima ya ushauri wa kisayansi ya mradi huo iliamua kuiacha.

Wakati huo huo, umma umeunda maoni juu ya "Biosphere-2" kama aina ya mchezo wa Olimpiki (wanasema, itadumu kwa muda gani bila kufungua milango), na sio kama jaribio la kisayansi, nadharia ambayo inafanywa kazi. nje ya mfano, hatua kwa hatua kufanya mabadiliko. Kwa hivyo, hadi mwisho wa jaribio, asili iliyo karibu naye ilikuwa mbaya zaidi.

Jaribu ladha ya baadae

Mnamo Septemba 1993, milango ya Biosphere-2 ilifunguliwa. Na waliwatoa wakoloni waliokuwa wamechoka kutoka huko. Hivi ndivyo Jane Poynter anasema kuhusu wakati wa ukombozi:

- Ningesema kwamba sote tulitoka karanga kidogo. Nilifurahi kuona familia na marafiki zangu wote. Kwa miaka miwili nimeona watu kupitia kioo. Na kwa hivyo kila mtu alinikimbilia. Nami nikarudi nyuma. Wananuka! Watu wananuka! Tunanuka dawa ya nywele na kiondoa harufu na uchafu wote huo.

Mnamo 1994, misheni ya pili ya "bionauts" ilianza. Tayari katika muundo tofauti. Saruji hiyo ilifungwa kwa busara na kutayarishwa kukaa utumwani kwa miezi 10. Lakini kwanza, washiriki wawili waliofukuzwa wa timu ya zamani waliingia ndani ya ukumbi kwa maandamano, wakafungua njia kadhaa za dharura, na kuvunja muhuri kwa dakika 15. Miwani mitano pia ilivunjwa. Makamanda wa wafanyakazi wapya waliondoka kwenye kuba mmoja baada ya mwingine, na mnamo Juni 1994 wafadhili waliacha mradi huo na kufunga ufadhili wake.

Licha ya mamilioni yote ya dola, majengo ya wasaa na udongo bora mweusi, misheni ya kwanza kwa Biosphere-2 inaweza kuzingatiwa kutofaulu. Watu hawakuweza kufikia mzunguko thabiti wa oksijeni katika kuba yao, na kushindwa kwa mazao mara kwa mara na wadudu wanaoongezeka huwaweka kwenye ukingo wa kuishi. Isitoshe, wakoloni hawa wanane walidhihirisha kuwa mwanadamu ni mmoja wa viungo dhaifu katika kutengwa kama hivyo.

"Biosphere-2" bado iko katika jangwa la Arizona. Sasa ni zaidi ya bustani ya mimea na kuba, ambayo ni ya chuo kikuu cha serikali. Majaribio yanafanywa huko, lakini sio kwa kiwango kikubwa kama hicho. Safari za watoto wa shule na watalii hufanyika kila wakati. Moja ya vivutio vinavyoonyeshwa wakati wa safari ni maandishi yaliyoachwa na "bionaut" wa zamani: "Hapa tu tulihisi ni kiasi gani tunategemea asili inayotuzunguka. Ikiwa hakuna miti, hatutakuwa na cha kupumua, ikiwa maji yamechafuliwa, hatutakuwa na cha kunywa."