Biosphere-2: ความล้มเหลวของระบบนิเวศภายใต้โดม

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

เรื่องราวนี้เริ่มต้นในช่วงต้นทศวรรษ 90 เมื่อกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ของ Dorovoltsy ตัดสินใจสร้างระบบชีวภาพแบบปิดและอัตโนมัติภายใต้โดมที่ปิดผนึกอย่างผนึกแน่นและอาศัยอยู่ในนั้นเป็นเวลา 2 ปี โมดูลแก้วมีเกือบทุกอย่างที่จำเป็นสำหรับชีวิต: ป่า ทุ่งหญ้าสะวันนา บึง และแม้แต่มหาสมุทรเล็กๆ ที่มีชายหาดและแนวปะการัง

มีการปลูกพืชมากกว่า 3,000 สายพันธุ์ นอกจากนี้ภายในฟาร์มยังมีตัวแทนสัตว์ต่างๆ กว่า 4 พันตัวเปิดตัว รวมถึงแพะ สุกร และไก่ นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าพวกเขามีความรู้ที่จำเป็นทั้งหมดในการสร้างแบบจำลองระบบนิเวศแบบปิด แต่กลับกลายเป็นว่าไม่ง่ายนัก …

ไบโอสเฟียร์-2 เป็นดาวเคราะห์ดวงเล็กๆ ที่ไม่มีใครแตะต้องจากการปฏิวัติทางเทคนิค โดยที่คนฉลาด 8 คนที่รู้แจ้งวางแผนที่จะใช้แรงงานธรรมดาๆ รวมตัวกันที่โต๊ะอาหารเดียวกัน เล่นดนตรีในช่วงเวลาว่าง และสุดท้ายก็ทำงานเพื่อเป้าหมายที่ยิ่งใหญ่ เพื่อประโยชน์ของวิทยาศาสตร์ ปอดประดิษฐ์ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อการแลกเปลี่ยนอากาศ

เฉพาะกระแสไฟฟ้าที่จ่ายจากภายนอกเท่านั้น แต่พวกเขาไม่ได้คำนึงถึงสถานการณ์ที่สำคัญจำนวนหนึ่งและไม่คิดว่าจำเป็นต้องร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์ นักนิเวศวิทยา นักเคมี นักฟิสิกส์ แต่เข้าหากระบวนการนี้อย่างสนุกสนานหรือเป็นการแสดง

มันเริ่มต้นอย่างไร

ผู้ที่สนใจอย่างมากในการสร้างแบบจำลองของชีวมณฑลแบบปิดคือ Ed Bass มหาเศรษฐีชาวเท็กซัส เขายังทำหน้าที่เป็นผู้สนับสนุนหลัก การพัฒนาโครงสร้างและระบบใช้เวลาประมาณ 10 ปี ในช่วงเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์กลุ่มพิเศษได้รวบรวมสัตว์และพืชหลายชนิดทั่วโลกเพื่อเติม Biosphere - 2 ตัวอย่างดินที่คัดเลือกมาอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างสมดุลทางชีวภาพที่นั่น

การทดลองเริ่มขึ้นเมื่อวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2534

ในตอนแรกทุกอย่างเป็นไปตามที่พวกเขาฝันไว้ ชาวอาณานิคมทำงานอย่างกระตือรือร้นในทุ่งนา ตรวจสอบการทำงานของระบบทั้งหมด ตามชีวิตที่วุ่นวายของป่า ตกปลา นั่งบนชายหาดเล็ก ๆ ของพวกเขา และในตอนเย็นรับประทานอาหารเย็นปรุงสุกอร่อยของผลิตภัณฑ์ที่สดที่สุดบนระเบียง มองเห็นการเก็บเกี่ยวที่สุกงอม ด้านหลังเตียงสีเขียวและผนังกระจกของฟาร์ม มีทะเลทรายและทิวเขา ด้านหลังพระอาทิตย์กำลังตกดิน ชาวอาณานิคมเรียกระเบียงนี้ว่า "Visionary Cafe" ดังนั้นอนาคตจึงดูสดใสเป็นพิเศษ หลังอาหารเย็น มีการอภิปรายเชิงปรัชญาหรือการประชุมติดขัดอย่างกะทันหัน หลายคนนำเครื่องดนตรีติดตัวไปด้วย และถึงแม้จะไม่มีนักดนตรีมืออาชีพในหมู่พวกเขา แต่สิ่งที่ปรากฏออกมา ท่ามกลางความกระตือรือร้นโดยทั่วไป ดูเหมือนจะเป็นดนตรีแนวหน้าของอนาคต

ประมาณหนึ่งสัปดาห์ต่อมา Van Tillo หัวหน้าช่างเทคนิคของ Biosphere มาทานอาหารเช้าอย่างตื่นเต้นมาก เขาประกาศว่าเขามีข่าวแปลกและไม่เป็นที่พอใจ การวัดสภาพอากาศในแต่ละวันแสดงให้เห็นว่าผู้ออกแบบโดมทำผิดพลาดในการคำนวณ ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศค่อยๆ ลดลง และเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น แม้ว่าสิ่งนี้จะมองไม่เห็นอย่างสมบูรณ์ แต่ถ้าแนวโน้มยังคงอยู่ หลังจากผ่านไปประมาณหนึ่งปี การดำรงอยู่ที่สถานีจะเป็นไปไม่ได้ นับจากวันนั้นเป็นต้นมา ชีวิตสวรรค์ของเหล่าไบโอนอตก็สิ้นสุดลง การต่อสู้อันดุเดือดเพื่ออากาศที่พวกเขาสูดหายใจได้เริ่มต้นขึ้น

ประการแรก ได้มีการตัดสินใจสร้างมวลชีวภาพสีเขียวอย่างเข้มข้นที่สุด ชาวอาณานิคมอุทิศเวลาว่างทั้งหมดให้กับการปลูกและดูแลพืช ประการที่สอง พวกเขาเปิดตัวตัวดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์สำรองอย่างเต็มประสิทธิภาพ ซึ่งจำเป็นต้องขูดตะกอนออกจากตะกอนอย่างต่อเนื่อง ประการที่สาม มหาสมุทรกลายเป็นผู้ช่วยที่คาดไม่ถึง โดยมี CO2 สะสมอยู่ และกลายเป็นกรดอะซิติกจริงอยู่ ความเป็นกรดของมหาสมุทรเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจากสิ่งนี้ และต้องใช้สารเติมแต่งเพื่อลดระดับลง ไม่มีอะไรทำงาน อากาศใต้โดมบางลงและบางลง

ในไม่ช้า ปัญหาระดับโลกอีกประการหนึ่งก็เกิดขึ้นก่อนไบโอนอต ปรากฎว่าฟาร์มขนาด 20 เอเคอร์พร้อมเทคโนโลยีการเพาะปลูกบนบกที่ทันสมัยทั้งหมด สามารถจัดหาอาหารได้เพียง 80% ของความต้องการอาหารของชาวอาณานิคม อาหารประจำวันของพวกเขา (สำหรับผู้หญิงและผู้ชายเหมือนกัน) คือ 1,700 แคลอรี ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับชีวิตในที่ทำงานอยู่ประจำ แต่น้อยเกินไปเมื่อพิจารณาจากปริมาณของการออกกำลังกายที่ชาว "ชีวมณฑล" ทุกคนต้องทำ

เย็นวันหนึ่ง เจน พอยน์เตอร์ ผู้รับผิดชอบฟาร์ม สารภาพว่าเธอตระหนักถึงวิกฤตอาหารในอนาคต ไม่กี่เดือนก่อนเช็คอิน เธอคำนวณว่าไบโอนอตจะไม่มีอาหารเพียงพอ แต่ภายใต้อิทธิพลของ ดร. วอลฟอร์ด กับความคิดของเขาเกี่ยวกับอาหารเพื่อสุขภาพ จึงตัดสินใจว่าการขาดแคลนนี้จะเป็นประโยชน์เท่านั้น หมอเป็นคนเดียวที่ไม่บ่นเรื่องความหิว เขายังคงยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีต่อไป หลังจากหกเดือนของการควบคุมอาหาร "ความอดอยาก" สภาวะเลือดของไบโอนอตดีขึ้นอย่างมาก ระดับคอเลสเตอรอลลดลง และการเผาผลาญอาหารก็ดีขึ้น ผู้คนลดน้ำหนัก 10 ถึง 18 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักตัวและดูเด็กมาก พวกเขายิ้มให้นักข่าวและนักท่องเที่ยวที่อยากรู้อยากเห็นจากด้านหลังกระจก แสร้งทำเป็นว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม bionauts รู้สึกแย่ลงเรื่อย ๆ

ฤดูร้อนปี 1992 กลายเป็นเรื่องยากสำหรับชาวอาณานิคมโดยเฉพาะ พืชผลข้าวถูกทำลายโดยศัตรูพืช ดังนั้นอาหารของพวกมันเป็นเวลาหลายเดือนจึงประกอบด้วยถั่ว มันเทศและแครอทเกือบทั้งหมด เนื่องจากมีเบต้าแคโรทีนมากเกินไป ผิวจึงเปลี่ยนเป็นสีส้ม

ความโชคร้ายนี้ถูกเพิ่มเข้ามาโดยเฉพาะอย่างยิ่ง El Niño เนื่องจากการที่ท้องฟ้าเหนือ "Biosphere-2" ถูกปกคลุมไปด้วยเมฆเกือบตลอดฤดูหนาว สิ่งนี้ทำให้การสังเคราะห์แสงของป่าอ่อนแอลง (และด้วยเหตุนี้การผลิตออกซิเจนอันมีค่า) และยังลดการเก็บเกี่ยวที่ขาดแคลนอยู่แล้ว

โลกรอบตัวพวกเขาสูญเสียความงามและความสามัคคี ใน "ทะเลทราย" ฝนตกเป็นประจำเนื่องจากการควบแน่นบนเพดาน ทำให้พืชจำนวนมากเน่าเปื่อย ต้นไม้ใหญ่ห้าเมตรในป่าก็เปราะบาง บางต้นก็ร่วงหล่น ทำลายทุกสิ่งรอบตัว (ภายหลังจากการตรวจสอบปรากฏการณ์นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าสาเหตุของมันเกิดขึ้นในกรณีที่ไม่มีลมอยู่ใต้โดม ซึ่งทำให้ลำต้นของต้นไม้แข็งแรงขึ้นในธรรมชาติ) น้ำที่ไหลบ่าในบ่อปลาอุดตันและปลาก็น้อยลงเรื่อยๆ การต่อสู้กับความเป็นกรดของมหาสมุทรนั้นยากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งทำให้ปะการังตายได้ บรรดาสัตว์ในป่าและทุ่งหญ้าสะวันนาก็หดตัวลงอย่างไม่ลดละ มีเพียงแมลงสาบและมดเท่านั้นที่รู้สึกดีมาก ชีวมณฑลค่อย ๆ ตาย

เมื่อวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2536 การทดลองต้องยุติลงเมื่อระดับออกซิเจนภายในคอมเพล็กซ์ถึง 15% ในอัตรา 21% ผู้คนออกไปในอากาศ พวกเขาอ่อนแอและขมขื่น ชีวมณฑลกลายเป็นไม่เอื้ออำนวย

ในปี 2554 มหาวิทยาลัยแอริโซนาได้ซื้อคอมเพล็กซ์เพื่อการวิจัยเพิ่มเติม ขณะนี้มีโรงเรียนนอกสถานที่ เด็กนักเรียนมากกว่า 10,000 คนมาเยี่ยมชม Biosphere ทุกปี

แล้วปัญหาออกซิเจนลึกลับนี้คืออะไร?

เมื่อนักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบสภาพที่น่าสงสารของโดมที่ถูกทำลายอย่างละเอียดถี่ถ้วน พวกเขาสรุปได้ว่าเพดานซีเมนต์มีส่วนทำให้เสียชีวิตได้ ออกซิเจนทำปฏิกิริยากับซีเมนต์และสะสมในรูปของออกไซด์บนผนัง แบคทีเรียในดินกลายเป็นผู้บริโภคออกซิเจนอีกตัวหนึ่ง สำหรับ "ชีวมณฑล" พวกเขาเลือกเชอร์โนเซมที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดเพื่อให้องค์ประกอบทางธรรมชาติในนั้นเพียงพอสำหรับหลายปี แต่ในดินแดนดังกล่าวมีจุลินทรีย์จำนวนมากที่หายใจเอาออกซิเจนในลักษณะเดียวกับสัตว์มีกระดูกสันหลัง วารสารวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าการค้นพบเหล่านี้เป็นความสำเร็จหลักและเพียงอย่างเดียวของ "ชีวมณฑล"

ที่ผนังด้านในด้านหนึ่งของ "ดาวเคราะห์" ยังมีอีกหลายบรรทัดที่เขียนโดยผู้หญิงคนหนึ่ง:

“ที่นี่เท่านั้นที่เรารู้สึกว่าต้องพึ่งพาธรรมชาติโดยรอบ ถ้าไม่มีต้นไม้ เราก็ไม่มีอะไรจะหายใจ ถ้าน้ำเป็นมลพิษ เราก็ไม่มีอะไรจะดื่ม”

จากชีวมณฑลสู่หมู่บ้านอีโควิลเลจ

แต่เรื่องนี้มีความต่อเนื่อง … ผู้เข้าร่วมการทดลองหลายคนตัดสินใจที่จะไม่หยุดการค้นหาโลกในอุดมคติและเมื่อได้ข้อสรุปที่จำเป็นแล้วได้ไปสร้างหมู่บ้านเชิงนิเวศบนพื้นที่ทะเลทรายร้างในโปรตุเกส ตอนนี้หมู่บ้านเชิงนิเวศแห่งนี้ถือว่าเป็นหนึ่งในความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและประสบความสำเร็จมากที่สุดในโลก และได้กลายเป็นสถานที่แสวงบุญสำหรับนักวิจัยและนักเคลื่อนไหวจำนวนมาก รายได้เฉลี่ยต่อปีของหมู่บ้านเชิงนิเวศอยู่ที่ประมาณ 1 ล้านยูโร และ 60% ของรายได้นี้มาจากการสัมมนาและการฝึกอบรมด้านการศึกษา และชื่อของมันก็คือทาเมร่า

อ้างอิง:

Tamera เป็นหมู่บ้านเชิงนิเวศที่ตั้งอยู่ทางใต้ของลิสบอน 200 กม. บนพื้นที่ 136 เฮกตาร์ ก่อตั้งขึ้นในปี 1995 ประชากรประมาณ 200 คน ผู้คนในวัย ศาสนา และเชื้อชาติต่าง ๆ อาศัยอยู่ใน Tamera เป็นชุมชน ที่ดินเป็นทรัพย์สินของนิคมทั้งหมด

ที่นี่ใช้แหล่งพลังงานอิสระ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ ในการตั้งถิ่นฐานมีการท่องเที่ยวเชิงนิเวศน์มีการสัมมนาเรื่องเพอร์มาคัลเชอร์ (ระบบการทำฟาร์มแบบธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยการปลูกพืชแบบผสมผสาน)

ผู้อยู่อาศัยทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นกลุ่ม หนึ่งในนั้นเกี่ยวข้องกับแขก รูปแบบที่สอง - การศึกษารูปแบบต่างๆ ที่สาม - บริการการตั้งถิ่นฐาน การเงินและการวางแผน มีกลุ่มดำเนินโครงการสันติสุขในจุดร้อน อีกกลุ่มหนึ่งเกี่ยวข้องกับแหล่งพลังงานทางเลือก กลุ่มสิ่งแวดล้อมกำลังดำเนินโครงการเพอร์มาคัลเชอร์ - แนะนำเพอร์มาคัลเจอร์ภายใต้การแนะนำของเซปป์ โฮลเซอร์ ผู้ปฏิบัติงานชาวออสเตรียผู้มีชื่อเสียง ม้าฝูงเล็กๆ อาศัยอยู่ใน Tamera ซึ่งอาศัยอยู่ในสภาพที่ใกล้ชิดกับธรรมชาติมากที่สุด มีทัศนคติพิเศษต่อเด็กที่มีพื้นที่เป็นของตัวเอง หมู่บ้านเชิงนิเวศทั้งหมดมีส่วนร่วมในการเลี้ยงลูก