"Biosfera-2": yopiq ekotizimni yaratish bo'yicha tajribaning muvaffaqiyatsizligi

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Biz Yer yuzida tashqi dunyodan butunlay ajratilgan keng ko'lamli koloniya qurmoqdamiz, u erda kislorod ishlab chiqarish uchun o'simliklar ekamiz, chorva mollarini olib kelamiz va sakkiz kolonistni ikki yilga joylashtiramiz! Xuddi shu Marsda kelajakdagi koloniyalar uchun yopiq hayotni qo'llab-quvvatlash tizimlarini yaratish bo'yicha ilmiy tajriba uchun ajoyib g'oya. To'g'ri, bu fikrda jiddiy kamchilik bor - odamlar. Ular "Biosfera-2" ulug'vor ilmiy eksperimentining muvaffaqiyatsizligining asosiy sabablaridan biri bo'lib chiqdi.

Biosfera-2 nima?

1970-yillarda Texasdagi boy oiladan boʻlgan amerikalik moliyachi Edvard Bass neftdan milliardlab daromad topgan ekolog, muhandis va Biosfera-2 ixtirochisi Jon Allen bilan uchrashdi. Allenning g'oyalari bor edi, Bass esa bu g'oyalarga sarflash uchun pulga ega edi. 80-yillarda bu g'oyalar Bass 150 million dollar ajratishdan afsuslanmagan loyihaga aylandi.

Allen 10 kvadrat kilometr erni shaffof gumbazlar ostida joylashtirishni, ularni o'simliklar, hayvonlar va odamlar bilan to'ldirishni rejalashtirgan. Nima uchun? U hayotning qanchalik moslashuvchanligini, uni havo o'tkazmaydigan qutiga o'rash mumkinmi va unda muvozanatli tarzda mavjud bo'la oladimi yoki yo'qligini sinab ko'rmoqchi edi. Bundan tashqari, "Biosfera-2" (hech bo'lmaganda taxminan) odam boshqa sayyoralarni mustamlaka qilish uchun o'zining odatiy yashash joyini o'zi bilan olib keta oladimi yoki yo'qligini ko'rsatishi mumkin edi.

Qurilish 1987 yilda Arizonada boshlangan. Havo oqishini kamaytirish uchun deraza muhrlari va boshqa tuzilmalar iloji boricha havo o'tkazmasligi kerakligi bilan murakkablashdi. Aks holda, jamoa gumbaz ostidagi kislorod zichligidagi o'zgarishlarni ushlay olmaydi. Hammasi bo'lib "Biosfera-2" 180 tonna havoni to'plagan.

Kunduzi havo quyosh tomonidan isitilgan va kengayganligi sababli, kechasi esa, aksincha, siqilganligi sababli, muhandislar bu bosim pasayishini zararsizlantirishlari kerak edi. Buning uchun "o'pka" deb nomlangan ulkan gumbazli diafragmalarni qurishga qaror qilindi.

Hammasi bo'lib, boshida binoda 20 tonnaga yaqin biomassa mavjud bo'lib, ularning 4 ming turi mavjud edi. Shu bilan birga, ularning 5-20 foizi shunchaki yo'q bo'lib ketishi kutilgan edi. Bu biomassaning barchasi beshta yovvoyi biotopga (yomg'ir o'rmoni, marjon rifi bo'lgan mini-okean, mangrov botqoqlari, savanna, tumanli cho'l) va yana ikkita antropogen - dalalar va sabzavot bog'lari, shuningdek, laboratoriyalar va ustaxonalarga ega yashash joylari bo'ylab taqsimlangan. hukmronlik qilgan. Eng kam joyni okean egallagan - atigi 450 kvadrat metr, sakkizta kelajak "bionavtlar" uchun dalalar va bog'lar esa 2500 kvadrat metr maydonni egallagan. Ular bir echki bilan to'rtta echki, uchta xo'rozli 35 tovuq, ikkita cho'chqa va cho'chqaga joylashdilar. Mahalliy hovuzda baliqlar yashagan.

Bularning barchasi ostida texnik infratuzilmaga ega binolar, tashqarisida esa butun majmuani energiya bilan ta'minlaydigan tabiiy gaz stantsiyasi o'rnatildi. Yopiq ekotizim o'zini 100% suv, oziq-ovqat, o'g'it chiqindilari va havo bilan ta'minlashi kerak edi. Hisob-kitoblar bularning barchasini amalga oshirish mumkinligini ko'rsatdi. Ammo odatdagidek, tajriba boshlanganidan ko'p o'tmay, nimadir noto'g'ri ketdi.

Adan chodirlari?

Sakkiz nafar ko'ngilli, to'rt nafar erkak va to'rt ayol, bu yer yuzidagi jannatga birinchi marta 1991 yil 26 sentyabrda kirishdi. Ularning vazifasi oddiy edi: ikki yildan keyin qaytib kelish. Tabiiyki, shu oylar davomida jamoaning zerikishga vaqti yo'q edi. Ular dalalarda ishlab, chorva mollarini boqib, rejalashtirilgan tajribalarni amalga oshirdi.

- Pitsa tayyorlash uchun bug'doy o'rib, xamir tayyorlashim kerak edi. Keyin pishloq uchun echkilarni boqing va sog'ing. Biosfera-2 da pitsa tayyorlashimga to‘rt oy vaqt ketdi”, dedi eksperiment ishtirokchilaridan biri Jeyn Poynter TED suhbatida. Uning so'zlariga ko'ra, u ikki yilu 20 daqiqani yolg'iz dunyoda o'tkazgan.

Biroq, bu erda Jeyn butunlay halol emas. Ikki haftadan sal ko'proq vaqt o'tgach, qiz guruch qobig'ini tozalash mashinasida ishlayotganda o'rta barmog'ining uchini kesib tashladi. Jamoaning mahalliy shifokori uni biriktirmoqchi bo'ldi, ammo barmoq tuzalishni xohlamadi. Jeyn zudlik bilan jannatdan evakuatsiya qilindi va tibbiy markazga yuborildi, u erda uning barmog'i tikilgan. Etti soatdan keyin u Biosferaga qaytib keldi.

Ammo u bu voqeani kamdan-kam eslaydi. Jeyn birinchi marta haqiqatan ham boshqacha havodan nafas olish qanchalik hayajonli bo'lgani haqida gapirishni yaxshi ko'radi, undan tashqari dunyoda bor-yo'g'i yetti kishi nafas olardi. Va o'zingizni biosferaning bir qismi kabi his eting.

“Men nafas chiqarganimda, karbonat angidrid men o'sayotgan shirin kartoshkani yoqib yubordi. Va biz juda ko'p shirin kartoshka yedik. Va bu shirin kartoshka mening bir qismiga aylandi. Darhaqiqat, biz uni shunchalik ko'p yedikki, u meni to'q sariq rangga aylantirdi. Men tom ma'noda bir xil uglerodni qayta-qayta yedim. G'alati tarzda, men o'zimni qandaydir tarzda yedim.

Samoviy kemadagi yoriq

Cho'l insonning itoatkorligidan birinchi bo'lib chiqdi: gumbaz tepasida to'plangan namlik uning ustida deyarli doimiy yomg'ir hosil qildi. Okeandagi marjonlar o'lishni boshladi: suv juda ko'p karbonat angidridni o'zlashtirdi.

Vaqt o'tishi bilan datchiklar ham, kolonistlarning o'zlari ham mahalliy atmosferada kislorod darajasining pasayishini seza boshladilar. Ushbu o'ta muhim elementning tarkibi 16 oy ichida 21% dan kritik 14% gacha kamaydi. Tajriba oxiridagi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, "Biosfera-2" ichida juda ko'p tsement konstruktsiyalari mavjud bo'lib, ular karbonat angidridni o'zlashtiradi va shu bilan hosil bo'lgan kislorod kontsentratsiyasini kamaytiradi.

Uzoq vaqt davomida odamlar deyarli baland tog'larda yashashlari kerak edi. Kislorod ochligi, tabiiyki, "bionavtlar" salomatligiga salbiy ta'sir ko'rsatdi. Ham jismoniy, ham ruhiy. Jeynning eslashicha, ularning shifokori, o'sha paytda ancha keksa odam, endi raqamlarni yig'a olmadi. Ba'zi jamoa a'zolari o'rtada nafas olishiga to'g'ri kelgani uchun iborani tugata olmadi.

- Qoningiz tarkibi o'zgargani uchun havoga nafas olib uyg'onasiz. Va keyin siz tom ma'noda shunday qilasiz: nafas olishni to'xtatasiz, keyin nafas olasiz va u sizni uyg'otadi. Bu juda zerikarli.

Bundan tashqari, tropik o'rmon mikroflorasi nazoratdan chiqib ketdi, bu juda tez rivojlana boshladi. Mikroorganizmlar va hasharotlarning kutilmagan tarzda ko'payishi qo'shimcha kislorod iste'molini keltirib chiqardi. Ular, ayniqsa, qora tuproqda ko'paygan. Tajriba dalalari uchun eng yaxshi va unumdori tanlab olindi.

Ilgari eksperimentga shubha bilan qaragan, ba'zi hollarda uning ishtirokchilarini "omon qolish dini sektasi" deb atagan ommaviy axborot vositalari jamoa tom ma'noda asta-sekin o'lib borayotgani haqida bo'ron tarqatdi. Bu omillarning barchasi rahbariyatning osmonga kislorod yetkazib berishni tashqaridan kiritishga qaror qilishiga olib keldi.

Inson omili

Ammo eksperiment muvaffaqiyatsiz bo'lishining eng muhim sabablaridan biri inson omili edi. "Biosfera-2" jamoasi a'zolarining hech biri bir-ikki oydan ko'proq vaqt davomida izolyatsiyada bo'lmagan. Faqat Taber Makkallum uch yillik yelkanli sayohat tajribasiga ega edi. Jamoadagi janjallar sakkiztasini tezda ikki guruhga bo'lishdi, Jeynning so'zlariga ko'ra, hatto shuncha yillardan keyin ham bir-biriga chidamaydi.

Har bir guruh tajribani davom ettirish yaxshiroq va to'g'riroq bo'lishi haqida o'z tasavvuriga ega edi. Ba'zilar ekipajni tushirish va ilmiy ishlarning bir qismini gumbaz tashqarisida olimlarga topshirish, to'liq izolyatsiyani qurbon qilish, asbob-uskunalar va namunalarni olib kirish / eksport qilishga ruxsat berish kerak deb hisoblashdi. Boshqalar, tajribaning tozaligini to'liq saqlab qolish va o'z-o'zidan engish kerak deb hisoblashdi. Ular muxoliflar oziq-ovqat importiga ruxsat berish uchun tajriba o'tkazishidan qo'rqishdi, bu esa loyihaning haqiqiy muvaffaqiyatsizligi bo'ladi.

Mojarolar natijasida jamoa hamjihatlikda ishlay olmadi va muammosiz oldinga siljidi. Odamlar alohida ovqatlanar, bir-birlarining ko‘ziga qaramaslikka harakat qilishar, kamdan-kam gaplashardilar.

Kislorod va oziq-ovqat etishmasligi tufayli mojarolar kuchayib ketdi, odamlar tushkunlikka tushdi, asabiylashdi. Kislorodni iste'mol qilgan bir xil hasharotlar va mikroorganizmlar ekinlarning o'sishiga salbiy ta'sir ko'rsatdi. Jamoa past kaloriyali, kam yog'li parhezga o'tishga majbur bo'ldi.

Aytgancha, parhezning targ'ibotchisi Jeynning barmog'ini tikmoqchi bo'lgan o'sha tibbiyot doktori Roy Uolford edi. U insonning kunlik ratsionida yog'siz 1500 kilokaloriya bilan cheklanishi kerakligiga ishonch hosil qildi, bu esa insonning umrini 130 yilgacha uzaytiradi. Afsuski, u 79 yoshida (Biosfera-2ni tark etganidan keyin 11 yil o'tgach) amyotrofik lateral skleroz bilan bog'liq nafas olishning to'xtatilishi natijasida vafot etdi. Ba'zi ekspertlar buni olimning kam energiya iste'mol qilishi natijasi bo'lishi mumkinligini taxmin qilishdi.

Agar Uolford bunday parhezga tayyorlangan bo'lsa, unda boshqa ko'plab ishtirokchilar oziq-ovqatdagi bu cheklovni yoqtirishmadi. Doimiy hosilning nobud bo‘lishi, dalalarda ko‘p soatlab mehnat qilish… jamoa ovqat xayolidan chiqmadi va ularning vazni issiq asfaltda muzqaymoqdek erib ketdi. Haqiqiy katta odamdan bo'lgan Taber faqat meva, sabzavot, yong'oq va dukkaklilar, tuxum va echki suti mahsulotlarini iste'mol qilib, 27 kg vazn yo'qotib, ozib ketgan shahidga aylandi.

Jamoa go'shtni faqat yakshanba kunlari ko'rdi - ozgina tovuq yoki baliq. Birorta ham qimmatbaho kaloriyani yo'qotmaslik uchun, jamoaning ba'zi a'zolari, Poynterning eslashlariga ko'ra, har ovqatdan keyin plastinkalarni yalashdi.

Shunga qaramay, muntazam ravishda barcha ishtirokchilarning qon testlarini o'tkazgan Uolford ko'rsatkichlar idealga yaqin ekanligini aniqladi: xolesterin, insulin va glyukoza darajasi pasayib, qon bosimi normal holatga qaytdi. Ammo "bionavtlar" bundan xursand bo'lishmadi.

1992 yil noyabr oyida kolonistlarning ba'zilari bino ichida etishtirilmagan urug'larni iste'mol qila boshladilar. Ommaviy axborot vositalarida oziq-ovqat zahiralari, oziq-ovqat kontrabandasi, ma'lumotlarning soxtalashtirilgani haqidagi da'volar fonida loyihaning butun ilmiy maslahat kengashi uni tark etishga qaror qildi.

Ayni paytda jamoatchilikda “Biosfera-2” ilmiy eksperiment, ishlanayotgan nazariya emas, balki olimpiya sportining bir turi (eshikni ochmasdan qancha davom etadi deyishadi) haqida fikr shakllantirildi. asta-sekin o'zgarishlarni amalga oshirib, modelga chiqish. Shunday qilib, tajriba oxiriga kelib, uning atrofidagi fon asosan salbiy edi.

Ta'midan keyingi tajriba

1993 yil sentyabr oyida Biosfera-2 eshiklari ochildi. Va ular charchagan mustamlakachilarni u erdan ozod qilishdi. Jeyn Poynter qutulish lahzasi haqida nima demoqchi:

- Men hammamiz bir oz yong'oq chiqdik, deb aytgan bo'lardim. Barcha oilam va do'stlarimni ko'rganimdan xursand bo'ldim. Ikki yil davomida men odamlarni oynadan ko'rdim. Shunday qilib, hamma menga yugurdi. Va men orqaga tortdim. Ular hidlaydi! Odamlar hidlanadi! Biz sochlar uchun lak, dezodorant va shu kabi bema'ni narsalardan hidlanib ketamiz.

1994 yilda "bionavtlar" ning ikkinchi missiyasi boshlandi. Allaqachon boshqa tarkibda. Beton ehtiyotkorlik bilan muhrlangan va asirlikda 10 oy o'tkazish uchun tayyorlangan. Ammo avvaliga sobiq jamoaning ikki nafar ishdan bo‘shatilgan a’zosi norozilik sifatida gumbazga bostirib kirishdi, bir nechta favqulodda chiqish yo‘llarini ochishdi va 15 daqiqa davomida muhrni buzishdi. Beshta stakan ham singan. Yangi ekipaj komandirlari gumbazni birin-ketin tark etishdi va 1994 yil iyun oyida homiylar loyihadan voz kechib, uni moliyalashtirishni yopdilar.

Millionlab dollarlarga, keng binolarga va eng yaxshi qora tuproqqa qaramay, Biosfera-2 ga birinchi missiyani muvaffaqiyatsiz deb hisoblash mumkin. Odamlar o'zlarining gumbazlarida barqaror kislorod aylanishiga erisha olmadilar va doimiy ekinlarning etishmasligi va ko'payib borayotgan zararkunandalar ularni tom ma'noda omon qolish yoqasiga qo'ydi. Bundan tashqari, bu sakkiz mustamlakachi inson bunday izolyatsiyadagi eng zaif bo'g'inlardan biri ekanligini ko'rsatdi.

"Biosfera-2" hali ham Arizona cho'lida turibdi. Endi bu davlat universitetiga qarashli gumbazli botanika bog'iga o'xshaydi. U yerda tajribalar olib borilmoqda, lekin u qadar katta miqyosda emas. Maktab o'quvchilari va sayyohlar uchun doimiy ravishda ekskursiyalar o'tkaziladi. Ekskursiyalar davomida ko'rsatiladigan diqqatga sazovor joylardan biri sobiq "bionavt" qoldirgan yozuvdir: "Faqat shu erda biz atrofdagi tabiatga qanchalik bog'liqligimizni his qildik. Agar daraxtlar bo'lmasa, nafas oladigan narsamiz, suv ifloslangan bo'lsa, ichadigan narsamiz bo'lmaydi ".