Biosphere-2: فشل النظام البيئي تحت القبة

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

بدأت هذه القصة في أوائل التسعينيات ، عندما قررت مجموعة من علماء دوروفولتسي إنشاء نظام حيوي مغلق ومستقل تحت قباب محكمة الإغلاق والعيش فيه لمدة عامين. تضمنت الوحدات الزجاجية تقريبًا كل ما يلزم للحياة: الغابة والسافانا والمستنقعات وحتى المحيط الصغير مع الشاطئ والشعاب المرجانية.

تم زراعة أكثر من 3000 نوع نباتي. كما تم إطلاق حوالي 4 آلاف ممثل متنوع للحيوانات ، بما في ذلك الماعز والخنازير والدجاج في المزرعة. كان العلماء على يقين من أن لديهم كل المعرفة اللازمة لنمذجة النظم البيئية المغلقة ، لكن اتضح أن الأمر لم يكن بهذه البساطة …

كان Biosphere-2 كوكبًا مصغرًا ، لم يمسه الثورة التقنية ، حيث خطط 8 أشخاص أذكياء ومستنيرين للقيام بعمل بدني بسيط ، والتجمع على مائدة العشاء نفسها ، وتشغيل الموسيقى خلال ساعات الفراغ ، وأخيراً ، العمل من أجل هدف عظيم لصالح العلم. تم اختراع الرئتين الاصطناعيتين لتبادل الهواء.

تم توفير الكهرباء فقط من الخارج. لكنهم لم يأخذوا في الاعتبار عددًا من الظروف المهمة ولم يعتبروا أنه من الضروري التعاون مع العلماء وعلماء البيئة والكيميائيين والفيزيائيين ، لكنهم تعاملوا مع العملية على أنها متعة أو عرض.

كيف بدأ كل شيء

كان الملياردير تكساس إد باس من المتحمسين لإنشاء نموذج للمحيط الحيوي المغلق. كما قام بدور الراعي الرئيسي. استغرق تطوير الهياكل والأنظمة حوالي 10 سنوات ، وخلال هذه الفترة جمعت مجموعات خاصة من العلماء أنواعًا مختلفة من الحيوانات والنباتات في جميع أنحاء الأرض لملء المحيط الحيوي - 2 ، عينات تربة مختارة ، للتأكد من أن كل شيء كان متوازنًا بيولوجيًا هناك.

بدأت التجربة نفسها في 26 سبتمبر 1991.

في البداية ، كان كل شيء كما يحلمون تمامًا. عمل المستعمرون بحماس في حقول المزرعة ، وفحصوا عمل جميع الأنظمة ، وتابعوا الحياة المضطربة للغابة ، وصيدوا ، وجلسوا على شاطئهم الصغير ، وفي المساء تناولوا عشاءًا لذيذًا من المنتجات الطازجة على الشرفة تطل على حصاد النضوج. خلف الأسِرَّة الخضراء والجدار الزجاجي للمزرعة ، كانت هناك صحراء وسلسلة جبال ، كانت الشمس تغرب خلفها. أطلق المستعمرون على هذه الشرفة اسم "المقهى البصري" - ومن هنا بدا المستقبل مشرقاً بشكل خاص. بعد العشاء ، كانت هناك مناقشات فلسفية أو جلسات مربى مرتجلة. أخذ الكثير منهم آلات موسيقية معهم ، وعلى الرغم من عدم وجود موسيقيين محترفين بينهم ، فإن ما خرج ، في أعقاب الحماس العام ، بدا وكأنه موسيقى طليعية في المستقبل.

بعد حوالي أسبوع ، حضر كبير تقنيي Biosphere ، فان تيلو ، لتناول الإفطار متحمسًا للغاية. أعلن أن لديه أخبار غريبة وغير سارة. أظهرت القياسات اليومية للتكييف أن مصممي القبة أخطأوا في حساباتهم. تتناقص كمية الأكسجين في الغلاف الجوي تدريجياً وتزداد نسبة ثاني أكسيد الكربون. في حين أن هذا غير محسوس تمامًا ، إلا أنه إذا استمر الاتجاه ، بعد حوالي عام ، فسيصبح التواجد في المحطة مستحيلًا. من ذلك اليوم فصاعدًا ، انتهت حياة الجنة للبيونوت ، وبدأ صراع شديد من أجل الهواء الذي يتنفسونه.

أولاً ، تقرر بناء الكتلة الحيوية الخضراء بشكل مكثف قدر الإمكان. كرس المستعمرون كل وقت فراغهم للزراعة والعناية بالنباتات. ثانيًا ، أطلقوا جهازًا احتياطيًا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون بكامل طاقته ، وكان من الضروري باستمرار التخلص من الرواسب. ثالثًا ، أصبح المحيط عامل مساعد غير متوقع ، حيث يتم ترسيب بعض ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى حمض أسيتيك.صحيح أن حموضة المحيط كانت تنمو باستمرار من هذا ، وكان لابد من استخدام المواد المضافة لخفضها. لا شيء يعمل. أصبح الهواء تحت القبة أرق وأرق.

سرعان ما نشأت مشكلة عالمية أخرى قبل bionauts. اتضح أن مزرعة مساحتها 20 فدانًا ، مزودة بكافة تقنيات الزراعة الحديثة ، قادرة على توفير 80٪ فقط من احتياجات المستعمرين من الغذاء. كان نظامهم الغذائي اليومي (نفس الشيء بالنسبة للنساء والرجال) 1700 سعرة حرارية ، وهو أمر طبيعي لحياة مكتبية خاملة ، ولكنه قليل جدًا بالنظر إلى حجم العمل البدني الذي يتعين على كل سكان "المحيط الحيوي" القيام به.

في إحدى الأمسيات ، اعترفت جين بوينتر ، المسؤولة عن المزرعة ، بأنها على دراية بأزمة غذاء مستقبلية. قبل بضعة أشهر من تسجيل الوصول ، حسبت أن bionauts لن يكون لديها ما يكفي من الطعام ، ولكن تحت تأثير Dr. Walford بأفكاره حول نظام غذائي صحي ، تقرر أن هذا النقص سيكون مفيدًا فقط. بالمناسبة ، كان الطبيب الوحيد الذي لم يشكو من الجوع. واصل الإصرار على صحة نظريته: بعد ستة أشهر من حمية "الجوع" ، تحسنت حالة الدم لدى البيوناوت بشكل ملحوظ ، وانخفض مستوى الكوليسترول ، وتحسن التمثيل الغذائي. فقد الناس ما بين 10 إلى 18 بالمائة من وزن أجسامهم وبدا صغارًا بشكل ملحوظ. ابتسموا للصحفيين والسياح الفضوليين من وراء الزجاج ، متظاهرين أنه لم يحدث شيء. ومع ذلك ، شعر bionauts أسوأ وأسوأ.

أصبح صيف عام 1992 صعبًا بشكل خاص على المستعمرين. دمرت الآفات محاصيل الأرز ، بحيث كان نظامهم الغذائي لعدة أشهر يتألف بالكامل تقريبًا من الفاصوليا والبطاطا الحلوة والجزر. بسبب زيادة بيتا كاروتين ، تحول لون بشرتهم إلى اللون البرتقالي.

وأضيف إلى هذه المحنة ظاهرة النينيو القوية بشكل خاص ، والتي تسببت في تغطية السماء فوق "Biosphere-2" بالغيوم طوال فصل الشتاء تقريبًا. أدى هذا إلى إضعاف عملية التمثيل الضوئي للغابة (وبالتالي إنتاج الأكسجين الثمين) ، كما قلل من المحاصيل الهزيلة بالفعل.

فقد العالم من حولهم جماله وانسجامه. وفي "الصحراء" تمطر بانتظام بسبب التكثف على السقف مما أدى إلى تعفن العديد من النباتات. أصبحت الأشجار الضخمة التي يبلغ ارتفاعها خمسة أمتار في الغابة هشة فجأة ، وسقط بعضها ، وكسر كل شيء من حولها. (بعد ذلك ، عند التحقيق في هذه الظاهرة ، توصل العلماء إلى أن سببها يكمن في عدم وجود رياح تحت القبة ، مما يقوي جذوع الأشجار في الطبيعة.) وانسداد الجريان السطحي في أحواض الأسماك ، وتناقصت الأسماك. أصبح من الصعب بشكل متزايد مكافحة حموضة المحيطات التي تسببت في موت الشعاب المرجانية. كما كانت حيوانات الغابة والسافانا تتقلص بلا هوادة. فقط الصراصير والنمل ، التي ملأت جميع المنافذ البيولوجية ، شعرت بالرضا. كان المحيط الحيوي يحتضر تدريجياً.

في 26 سبتمبر 1993 ، كان لا بد من إنهاء التجربة عندما وصل مستوى الأكسجين داخل المجمع إلى 15٪ ، بمعدل 21٪. خرج الناس في الهواء. كانوا ضعفاء ومرارة. تبين أن المحيط الحيوي غير صالح للسكنى.

في عام 2011 ، تم شراء المجمع من قبل جامعة أريزونا لإجراء مزيد من البحث. يوجد الآن مدارس خارج الموقع ، ويزور أكثر من 10000 تلميذ مدرسة المحيط الحيوي كل عام.

إذن ما هي مشكلة الأكسجين الغامضة؟

عندما فحص العلماء بعناية الحالة المزرية للقباب المدمرة ، توصلوا إلى استنتاج مفاده أن الأسقف الأسمنتية لعبت دورًا قاتلًا. يتفاعل الأكسجين مع الأسمنت ويترسب على شكل أكاسيد على الجدران. تبين أن البكتيريا الموجودة في التربة هي مستهلك نشط آخر للأكسجين. بالنسبة لـ "المحيط الحيوي" اختاروا أكثر chernozem خصوبة ، بحيث تكون العناصر الدقيقة الطبيعية فيه كافية لسنوات عديدة ، ولكن في مثل هذه الأرض كان هناك الكثير من الكائنات الحية الدقيقة التي تتنفس الأكسجين بنفس طريقة الفقاريات. اعترفت المجلات العلمية بهذه الاكتشافات باعتبارها الإنجازات الرئيسية والوحيدة لـ "المحيط الحيوي".

على أحد الجدران الداخلية لـ "الكوكب" ، لا تزال هناك عدة أسطر كتبتها إحدى النساء:

"هنا فقط شعرنا بمدى اعتمادنا على الطبيعة المحيطة. إذا لم تكن هناك أشجار ، فلن يكون لدينا ما نتنفسه ، وإذا كانت المياه ملوثة ، فلن يكون لدينا ما نشربه ".

من المحيط الحيوي إلى القرية البيئية

لكن هذه القصة لها استمرار … قرر العديد من المشاركين في التجربة عدم التوقف عن بحثهم عن عالم مثالي ، وبعد أن توصلوا إلى الاستنتاجات اللازمة ، ذهبوا لإنشاء قرية بيئية في موقع صحراوي مهجور في البرتغال. تعتبر هذه القرية البيئية الآن واحدة من أكثر القرى تقدمًا ونجاحًا من الناحية التكنولوجية في العالم وأصبحت مكانًا للحج للعديد من الباحثين والناشطين. يبلغ متوسط الدخل السنوي للقرية البيئية حوالي مليون يورو ، ويأتي 60٪ من هذا الدخل من الندوات التعليمية والدورات التدريبية. واسمها تاميرا.

المرجعي:

تاميرا هي قرية بيئية تقع على بعد 200 كيلومتر جنوب لشبونة على مساحة 136 هكتارًا. تأسست عام 1995. يبلغ عدد سكانها حوالي 200 شخص. يعيش الناس من مختلف الأعمار والديانات والجنسيات في تاميرا كمجتمع. الأرض هي ملك للمستوطنة بأكملها.

يتم استخدام مصادر الطاقة المستقلة هنا ، وخاصة الطاقة الشمسية. في المستوطنة ، تمارس السياحة البيئية ، وتعقد ندوات حول الزراعة المستدامة (نظام الزراعة الطبيعية ، والذي يتكون من الزراعة المختلطة للمحاصيل).

يتم تقسيم جميع السكان إلى مجموعات. واحد منهم يتعامل مع الضيوف ، والثاني - مختلف أشكال التعليم ، والثالث - خدمات الإقامة والتمويل والتخطيط. هناك مجموعة تنفذ مشاريع سلمية في مناطق ساخنة. مجموعة منفصلة تتعامل مع مصادر الطاقة البديلة. تقوم المجموعة البيئية بتنفيذ مشروع الزراعة المستدامة - إدخال الزراعة المستدامة تحت إشراف الممارس النمساوي المعروف سيب هولزر. يعيش قطيع صغير من الخيول في تاميرا ، التي تعيش في ظروف قريبة قدر الإمكان من الطبيعة. هناك موقف خاص تجاه الأطفال الذين لديهم منطقتهم الخاصة. تعمل القرية البيئية بأكملها في تربية الأطفال.