Od niedoborów tlenu do dzielących się frakcji – tak Mark Nelson określa wyzwania, z którymi mierzył się w ciągu dwóch lat spędzonych w ekosystemie Biosfera 2.

Cywilizacja w cywilizacji

Inspiracją dla projektu był rosyjski geochemik Vladimir Vernadsky, który był pionierem w zrozumieniu, w jaki sposób biosfera Ziemi kontroluje fundamentalne procesy planetarne, takie jak obieg węgla i wody. Jego twierdzenia miały zostać rozwinięte jako pomysł stworzenia systemów podtrzymywania życia w podróży kosmicznej. Idee tę zrealizowano w Instytucie Ekotechnologii dzięki funduszom jednego z pracowników – Oilmana Edwarda Bassa.

– Wiedzieliśmy, że wspólne życie przez dwa lata w naszym zamkniętym miniświecie będzie wyzwaniem. Wyobraź sobie dzielenie 2193 posiłków z tymi samymi siedmioma osobami. Weszliśmy jako przyjaciele, ale obawialiśmy się stresu izolacji. Mieliśmy nadzieję na raj i przygotowaliśmy się na piekło – opowiada Mark Nelson, dyrektor i założyciel Instytutu Ekotechnologii w Santa Fe w Nowym Meksyku.

Na szczęście, katastrofa nigdy nie była blisko, choć uczestnicy eksperymentu musieli zmierzyć się z gromadzeniem dwutlenku węgla i zanikiem tlenu, które wiązało się z ryzykiem uduszenia zanieczyszczenia lub niepowodzenia upraw. Niektórzy krytycy sądzili, że eksperyment zakończy się w ciągu kilku miesięcy, mimo to udało się w nim wytrwać.

– Nazwaliśmy nasz 3-hektarowy ekosystem w Arizonie na pustyni Biosfera 2. Była to próba stworzenia nowego typu laboratorium do badania globalnej ekologii poprzez replikowanie cech Biosfera 1, lepiej znanej jako Ziemia. Wszystko , co robiliśmy wewnątrz, miało szybkie konsekwencje. Żartowaliśmy, że weszliśmy do wehikułu czasu: ze względu na mały rozmiar i intensywność życia wydarzenia wydawały się rozgrywać znacznie szybciej niż na zewnątrz. W naszym świecie pracowaliśmy jako rolnicy, inżynierowie, technicy, naukowcy, a nawet szefowie kuchni. Pisaliśmy wiersze, tworzyliśmy muzykę i filmy oraz dzieliliśmy się obrazami z artystami na zewnątrz – relacjonuje Nelson.

Gwiezdna ambicja

Przy tak radykalnym przedsięwzięciu nieporozumienia były nieuniknione. Do realizacji projektu Biosfera 2 inżynierowie chcieli wybudować architekturę czysto funkcjonalną, ale ostatecznie powstała fantazyjna konstrukcja z wykorzystaniem kopuł geodezyjnych, piramid i babilońskich sklepień kolebkowych, z sufitami o wysokości 25 metrów, aby pomieścić drzewa o wysokości osiąganej przez 100 lat życia. Ta kombinacja futurystycznej architektury i grupa badaczy wewnątrz pobudziła wyobraźnię wielu osób na całym świecie.

– Ale, jak się okazało, sam inspirujący system nie wystarczył, ponieważ całkowite zamknięcie utrudniało badania. Za radą naukowego komitetu doradczego zaczęliśmy używać śluzy do wysyłania próbek i wprowadzania nowego sprzętu. Pomocy z zewnątrz potrzebowaliśmy także wówczas, kiedy poziomy tlenu zaczęły spadać. Brak równowagi między fotosyntezą roślin a oddychaniem drobnoustrojów glebowych doprowadził do przekształcenia tlenu w dwutlenek węgla, który został wchłonięty przez nieuszczelniony beton struktury siedliska. Odkryliśmy, że to była świetna nauka, ale żeby zachować zdrowie, musieliśmy pompować więcej tlenu. Byliśmy pod presją prasy. Czy zapomnieli, że to był eksperyment? – opowiada Nelson.

infoplanet technologia biosfera 2 zycie w bance za szyba

Biosfera 2 była zarówno nauką, jak i teatrem. Uczestnicy eksperymentu byli oskarżani o przekształcenie ekologii w Disneyland, ale uznali to za komplement. Biosfera 2 stała się medialnym jo-jo: przedstawiano ją jako eksperyment ratujący świat lub jako pseudonaukowy wyczyn. Mimo to dwa lata pod szkłem pozostają największym, najdłuższym i najważniejszym eksperymentem, jaki kiedykolwiek przeprowadzono w celu stworzenia szczelnie zapieczętowanego świata.

Rozwój kontrolowany

Ekosystemy, które pielęgnowano wewnątrz Biosfery 2 rozwijały się nadzwyczaj dobrze, chociaż celem eksperymentu nie było ich utrzymanie w doskonałym stanie, ale sprawdzenie, jak one same organizują się i rozwijają. Jak się okazało, w półakrowym lesie deszczowym drzewa wyrosły z kilku metrów wysokości do ponad 10, a biomasa podwoiła się.

– Mieliśmy również rafę koralową, która, jak się spodziewaliśmy, może być trudna w utrzymaniu. Przeszczepiliśmy koral z tropikalnych lagun na tysiąc metrów nad poziomem morza w południowej Arizonie. Jednak w naszym świecie bardzo wzrastały poziomy dwutlenku węgla, które zagroziły zakwaszeniem wód „oceanicznych”. Dlatego musieliśmy podnieść pH za pomocą środków chemicznych w celu ratowania koralowców. To była lekcja dla świata. Biosfera 2 zajmowała się podwyższonym poziomem dwutlenku węgla i zakwaszaniem oceanów na długo przed tym, jak świat zewnętrzny zdał sobie sprawę, że ten sam problem pojawił się w przypadku Ziemi – mówi Nelson.

infoplanet technologia biosfera 2 zycie w bance widok z gory

Biosfera 2 to również eksperyment fizjologiczny i społeczny. Media chciały wiedzieć wszytsko o życiu seksualnym i wewnętrznych sporach grupy wewnątrz projektu. Ponadto biorący udział w eksperymencie musieli również przestrzegać diety o niskiej kaloryczności i wysokiej zawartości składników odżywczych, jednocześnie ciężko pracując 3 lub 4 godziny dziennie pielęgnując uprawy. To, w połączeniu z małą ilością tlenu, oznaczało, że ich ciała pracowały w zwolnionym tempie.

Doświadczenie biosfery pokazało, jak pilnie potrzebujemy zmienić paradygmaty życia na Ziemi. Podkreśliło również metaboliczne związki człowieka ze światem przyrody. Wnioski to potrzeba inżynierów do przeprojektowania technosfery na Ziemi tak, abyśmy przestali niszczyć jej ekosystem i zaczęli ją regenerować.