«Биосфера-2»: Тұйық экожүйені құру экспериментінің сәтсіздігі

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Біз жер бетінде сыртқы әлемнен толығымен оқшауланған кең ауқымды колония құрып жатырмыз, онда оттегі өндіру үшін зауыттар отырғызамыз, мал әкелеміз және екі жыл ішінде сегіз отаршыны қоныстандырамыз! Бір Марстағы ықтимал болашақ колониялар үшін жабық өмірді қамтамасыз ету жүйелерін құру бойынша ғылыми эксперимент үшін тамаша идея. Рас, бұл идеяда үлкен кемшілік бар – адамдар. Олар «Биосфера-2» өршіл ғылыми экспериментінің сәтсіздікке ұшырауының басты себептерінің бірі болып шықты.

Биосфера-2 дегеніміз не?

1970 жылдары мұнайдан миллиардтаған ақша тапқан Техастың ауқатты отбасынан шыққан американдық қаржыгер Эдвард Басс эколог, инженер және Биосфера-2 өнертапқышы Джон Алленмен кездесті. Алленнің идеялары болды, Бастың бұл идеяларға жұмсайтын ақшасы болды. 80-жылдары бұл идеялар Басс 150 миллион доллар бөлуге өкінбейтін жобаға айналды.

Аллен 10 шаршы шақырым жерді мөлдір күмбездердің астына қойып, оларды өсімдіктермен, жануарлармен және адамдармен толтыруды жоспарлады. Не үшін? Ол өмірдің қаншалықты икемді екенін, оны герметикалық қорапқа салуға болатынын және оның ішінде теңгерімді түрде өмір сүре алатынын тексергісі келді. Сонымен қатар, «Биосфера-2» адамның басқа планеталарды отарлау үшін әдеттегі мекендеу ортасын өзімен бірге ала алатынын (кем дегенде шамамен) көрсете алады.

Құрылыс 1987 жылы Аризонада басталды. Ауа ағып кетуді азайту үшін терезе тығыздағыштары мен басқа құрылымдардың мүмкіндігінше герметикалық болуы керек болғандықтан қиындады. Әйтпесе, команда күмбез астындағы оттегі тығыздығындағы өзгерістерді түсіре алмас еді. Барлығы «Биосфера-2» 180 тонна ауаны шоғырландырған.

Күндіз ауа күннің әсерінен қызып, кеңейіп, ал түнде, керісінше, қысылғандықтан, инженерлер бұл қысымның төмендеуін бейтараптандыруға мәжбүр болды. Ол үшін «өкпе» деп аталатын үлкен күмбезді диафрагмаларды салу туралы шешім қабылданды.

Барлығы бастапқыда ғимаратта шамамен 20 тонна биомасса болды, оның 4 мың түрі бар. Бұл ретте олардың 5-20 пайызы жай ғана өледі деп күтілген болатын. Осы биомассаның барлығы бес жабайы биотопқа (тропикалық орман, маржан рифі бар шағын мұхит, мангр батпақтар, саванна, тұманды шөл) және тағы екі антропогендік - егістіктер мен көкөніс бақшалары, сондай-ақ зертханалар мен шеберханалары бар тұрғын аудандарға таратылды. басқарды. Ең аз кеңістікті мұхит алып жатты – небәрі 450 шаршы метр, ал сегіз болашақ «бионавттарға» арналған өрістер мен бақтар 2500 шаршы метр аумақты алып жатты. Олар ешкімен төрт ешкі, үш әтешпен 35 тауық, екі аналық және бір қабанмен қоныстанды. Жергілікті тоғанды балықтар мекендеген.

Осының барлығының астында техникалық инфрақұрылымы бар үй-жайлар болды, оның сыртында бүкіл кешенді энергиямен қамтамасыз ететін табиғи газ құю станциясы орнатылды. Жабық экожүйе өзін сумен, азық-түлікпен, тыңайтқыш қалдықтарымен және ауамен 100% қамтамасыз етуі керек еді. Есептеулер мұның барлығын орындауға болатынын көрсетті. Бірақ әдеттегідей, эксперимент басталғаннан кейін көп ұзамай бірдеңе дұрыс болмады.

Едем шатырлары?

1991 жылы 26 қыркүйекте төрт ер адам және төрт әйел сегіз ерікті осы жердегі жұмаққа алғаш рет кірді. Олардың алдында қарапайым міндет тұрды: екі жылдан ерте емес оралу. Әрине, осы айлардың ішінде команданың жалықтыруға уақыты болмады. Олар егіс алқабында жұмыс істеп, мал бағып, жоспарлы тәжірибелерді орындады.

- Пицца жасау үшін бидай орып, қамыр жасауым керек еді. Содан кейін ірімшік үшін ешкілерді тамақтандырып, сауыңыз. Биосфера-2-де пицца жасау үшін маған төрт ай қажет болды », - деді Джейн Пойнтер, экспериментке қатысушылардың бірі TED сұхбатында. Оның айтуынша, ол екі жыл 20 минутты оқшау әлемде өткізген.

Дегенмен, бұл жерде Джейн толығымен адал емес. Екі аптадан сәл астам уақыттан кейін қыз күріш қабығын тазалайтын машинада жұмыс істеп жатқанда ортаңғы саусағының ұшын кесіп алған. Команданың учаскелік дәрігері оны бекітпек болғанымен, саусағы жазылғысы келмеді. Джейн шұғыл түрде жұмақтан эвакуацияланып, саусағын орнына тігілген медициналық орталыққа жіберілді. Жеті сағаттан кейін ол Биосфераға қайта оралды.

Бірақ ол бұл оқиғаны сирек айтады. Джейн одан басқа әлемде бар болғаны жеті адам дем алған шынымен басқа ауамен алғаш рет тыныс алудың қаншалықты қызықты болғаны туралы айтуды ұнатады. Өзіңізді биосфераның бір бөлігі ретінде сезініңіз.

«Мен дем шығарған кезде, менің көмірқышқыл газым мен өсіретін тәтті картопты толтырды. Ал біз тәтті картопты өте көп жедік. Бұл тәтті картоп менің бір бөлігім болды. Негізі оны жегеніміз сонша, ол қызғылт сары түсті. Мен бірдей көміртекті қайта-қайта жедім. Біртүрлі түрде мен өзімді жедім.

Көктегі кемедегі жарықшақ

Адамның мойынсұнуынан бірінші болып шөл пайда болды: күмбездің жоғарғы жағында жиналған ылғал оның үстіне үздіксіз дерлік жаңбыр тудырды. Мұхиттағы маржандар өле бастады: су көмірқышқыл газын тым көп сіңірді.

Уақыт өте келе сенсорлар да, колонизаторлар да жергілікті атмосферадағы оттегі деңгейінің төмендегенін байқай бастады. Бұл өте маңызды элементтің мазмұны 16 айда 21%-дан 14%-ға дейін төмендеді. Тәжірибе соңында жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, «Биосфера-2» ішінде көмірқышқыл газын сіңіретін және сол арқылы өндірілген оттегінің концентрациясын төмендететін цемент құрылымдары тым көп.

Ұзақ уақыт бойы адамдар іс жүзінде биік тауларда тұруға мәжбүр болды. Оттегі ашығуы, әрине, «бионавттардың» денсаулығына кері әсерін тигізді. Физикалық және психикалық. Джейн олардың дәрігері, ол кезде өте қарт адам, бір сәтте сандарды жинай алмайтынын есіне алады. Кейбір команда мүшелері ортада дем алуға мәжбүр болғандықтан, сөз тіркесін аяқтай алмады.

- Қаныңыздың құрамы өзгергендіктен, ауа жұтып оянасыз. Содан кейін сіз сөзбе-сөз жасайсыз: сіз тыныс алуды тоқтатасыз, содан кейін дем аласыз және ол сізді оятады. Бұл өте тітіркендіргіш.

Сонымен қатар, тропикалық орманның микрофлорасы бақылаудан шығып, тым тез дами бастады. Микроорганизмдер мен жәндіктердің күтпеген көбеюі оттегінің қосымша шығынын тудырды. Олар әсіресе қара топырақта өсіріледі. Тәжірибелік танаптар үшін ең жақсы және ең құнарлысы таңдалды.

Бұған дейін экспериментке күмәнмен қараған БАҚ кейбір жағдайларда оның қатысушыларын «тірі қалу культі сектасы» деп атады, бұл команда сөзбе-сөз баяу өліп жатыр деп күбірледі. Осы факторлардың барлығы басшылықтың аспанға оттегін сырттан жеткізуді қосуға шешім қабылдауына әкелді.

Адам факторы

Бірақ эксперименттің сәтсіздікке ұшырауының маңызды себептерінің бірі адам факторы болды. «Биосфера-2» командасының ешқайсысы бір-екі айдан астам оқшауланбады. Тек Табер Маккаллум үш жылдық желкенді саяхат тәжірибесіне ие болды. Ұжымдағы жанжал сегізді екі топқа тез бөлді, Джейннің айтуынша, олар сонша жыл өтсе де, бір-біріне шыдамайды.

Әр топтың экспериментті жалғастыру қалай жақсырақ және дұрысырақ болатыны туралы өз көзқарасы болды. Кейбіреулер экипажды түсіріп, ғылыми жұмыстың бір бөлігін күмбезден тыс ғалымдарға беру, толық оқшаулауды құрбан ету, жабдықтар мен үлгілерді әкелуге / экспорттауға мүмкіндік беру керек деп санады. Басқалары эксперименттің тазалығын толығымен сақтап, өз бетімен күресу керек деп есептеді. Олар қарсыластар азық-түлік импортына рұқсат беру экспериментін жүргізеді деп қорықты, бұл жобаның нағыз сәтсіздігі болады.

Қақтығыстардың салдарынан ұжым бірігіп, бірқалыпты алға жылжи алмады. Адамдар бөлек тамақтанып, бір-бірінің көзіне қарамауға тырысатын, өте сирек сөйлесетін.

Қақтығыстар оттегі мен тамақтың жетіспеушілігінен өрши түсті, адамдар депрессияға ұшырады, тітіркенді. Оттегімен қоректенетін сол жәндіктер мен микроорганизмдер ауылшаруашылық дақылдарының өсуіне теріс әсер етті. Команда аз калориялы, майсыз диетаға көшуге мәжбүр болды.

Диетаны уағыздаушы, айтпақшы, сол медицина докторы Рой Уолфорд болды, ол Джейннің саусағын тігуге тырысты. Ол адамның күнделікті диетасы майсыз 1500 килокалориямен шектелуі керек екеніне сенімді болды, бұл адамның өмір сүру ұзақтығын 130 жылға дейін ұзартады. Өкінішке орай, ол 79 жасында (Биосфера-2-ден шыққаннан кейін 11 жыл өткен соң) амиотрофиялық бүйірлік склерозбен байланысты тыныс алудың тоқтап қалуы нәтижесінде қайтыс болды. Кейбір сарапшылар мұны ғалымның аз энергия тұтынуының салдары болуы мүмкін деп болжайды.

Егер Уолфорд осындай диетаға дайындалған болса, онда көптеген басқа қатысушылар тағамдағы бұл шектеуді ұнатпады. Үнемі егіннің іркісі, егіс алқабындағы талай сағат жұмыс… ұжымның ойынан ас-ауқаты кетпей, салмағы ыстық асфальтта балмұздақтай еріді. Нағыз ірі адамнан шыққан Табер тек жеміс-жидек, көкөніс, жаңғақтар мен бұршақ дақылдарын, жұмыртқа мен ешкі сүтінен жасалған өнімдерді жеп, 27 келіге арықтаған арық шейітке айналды.

Команда ет жексенбіде ғана көрді - кішкене тауық немесе балық. Бірде-бір құнды калорияны жоғалтпау үшін, команданың кейбір мүшелері, Пойнтердің естеліктеріне сәйкес, әр тамақтан кейін табақтарды жалады.

Соған қарамастан, барлық қатысушылардың қан анализін жүйелі түрде жүргізетін Уолфорд көрсеткіштердің идеалға жақын екенін анықтады: холестерин, инсулин және глюкоза деңгейі төмендеп, қан қысымы қалыпты жағдайға оралды. Бірақ «бионавттар» бұған қуанған жоқ.

1992 жылдың қарашасында кейбір колонизаторлар ғимарат ішінде өсірілмейтін тұқым қорын жей бастады. Бұқаралық ақпарат құралдарында азық-түлік қоймалары, азық-түлік контрабандасы, деректерді бұрмалау туралы мәлімдемелер аясында жобаның бүкіл ғылыми-консультациялық кеңесі оны қалдыру туралы шешім қабылдады.

Бұл арада қоғамда «Биосфера-2» ғылыми эксперимент, жасалып жатқан теория емес, олимпиадалық спорт түрі (есік ашпай-ақ қашанға жетеді дейді) деген пікір қалыптасты. үлгі бойынша бірте-бірте өзгерістер енгізеді. Осылайша, эксперименттің соңында оның айналасындағы фон негізінен теріс болды.

Тәжірибеден кейінгі дәм

1993 жылы қыркүйекте Биосфера-2 есігі ашылды. Ал олар қажыған отаршылдарды сол жерден босатып жіберді. Міне, Джейн Пойнтер құтқарылу сәті туралы не айтады:

– Бәріміз аздап жаңғақ болдық дер едім. Мен барлық отбасым мен достарымды көргеніме қатты қуандым. Екі жыл бойы мен адамдарды шыныдан көрдім. Сөйтіп барлығы маған қарай жүгірді. Ал мен артқа тарттым. Олар сасып қалды! Адамдар сасық! Біз шашқа арналған лак пен дезодорантты және сол сандырақтарды сасып жатырмыз.

1994 жылы «бионавттардың» екінші миссиясы басталды. Қазірдің өзінде басқа құрамда. Бетон мұқият жабылып, тұтқында 10 ай өткізуге дайындалды. Бірақ алдымен жұмыстан шығарылған бұрынғы команданың екі мүшесі наразылық ретінде күмбезге кіріп, бірнеше апаттық шығуды ашып, 15 минут бойы мөрді бұзды. Бес стакан да сынған. Жаңа экипаж командирлері бірінен соң бірі күмбезді тастап, 1994 жылы маусымда демеушілер жобадан бас тартып, қаржыландыруды жауып тастады.

Миллиондаған долларға, кең үй-жайларға және ең жақсы қара топыраққа қарамастан, Биосфера-2-ге алғашқы миссияны сәтсіз деп санауға болады. Адамдар күмбезінде оттегінің тұрақты айналымына қол жеткізе алмады, ал егіннің үнемі жоғалуы мен көбейіп келе жатқан зиянкестер оларды тірі қалудың шегіне қойды. Сонымен қатар, бұл сегіз колонист адам мұндай оқшауланудың ең әлсіз буындарының бірі екенін көрсетті.

«Биосфера-2» әлі күнге дейін Аризона шөлінде тұр. Қазір бұл мемлекеттік университетке тиесілі күмбезді ботаникалық баққа көбірек ұқсайды. Онда эксперименттер жүргізілуде, бірақ мұндай ауқымды емес. Оқушылар мен туристерге арналған экскурсиялар үнемі өткізіліп тұрады. Экскурсиялар кезінде көрнекті орындардың бірі – бұрынғы «бионавттың» қалдырған жазуы: «Тек осы жерде біз қоршаған табиғатқа қаншалықты тәуелді екенімізді сезіндік. Ағаштар болмаса, дем алатын ештеңеміз жоқ, су ластанса, ішетін ештеңеміз болмайды».