Biosphere-2: Sự thất bại của hệ sinh thái dưới mái vòm

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Câu chuyện này bắt đầu vào đầu những năm 90, khi một nhóm các nhà khoa học Dorovoltsy quyết định tạo ra một hệ thống sinh học khép kín và tự trị dưới những mái vòm kín mít và sống trong đó 2 năm. Các mô-đun thủy tinh bao gồm hầu hết mọi thứ cần thiết cho cuộc sống: rừng rậm, thảo nguyên, đầm lầy và thậm chí cả một đại dương nhỏ với bãi biển và rạn san hô.

Hơn 3000 loài thực vật đã được trồng. Bên trong cũng có khoảng 4 nghìn đại diện đa dạng của hệ động vật, bao gồm dê, lợn và gà trong trang trại. Các nhà khoa học chắc chắn rằng họ có tất cả những kiến thức cần thiết để lập mô hình hệ sinh thái khép kín, nhưng hóa ra lại không đơn giản như vậy …

Biosphere-2 là một hành tinh thu nhỏ, không bị ảnh hưởng bởi cuộc cách mạng kỹ thuật, nơi 8 người thông minh, khai sáng lên kế hoạch lao động chân tay đơn giản, tụ tập tại cùng một bàn ăn tối, chơi nhạc trong giờ giải trí và cuối cùng, làm việc vì một mục tiêu lớn., vì lợi ích của khoa học. Phổi nhân tạo được phát minh để trao đổi không khí.

Chỉ có điện được cung cấp từ bên ngoài. Nhưng họ đã không tính đến một số trường hợp quan trọng và không cho rằng cần hợp tác với các nhà khoa học, nhà sinh thái học, nhà hóa học, nhà vật lý học, mà tiếp cận quá trình này như một trò vui hoặc một cuộc biểu diễn.

Mọi việc đã bắt đầu thế nào

Một người đam mê lớn trong việc tạo ra một mô hình sinh quyển khép kín là tỷ phú người Texas Ed Bass. Anh cũng đóng vai trò là nhà tài trợ chính. Quá trình phát triển các cấu trúc và hệ thống mất khoảng 10 năm, trong thời gian đó, các nhóm nhà khoa học đặc biệt đã thu thập các loài động vật và thực vật khác nhau trên khắp Trái đất để đưa vào Sinh quyển - 2, chọn lọc các mẫu đất, cẩn thận đảm bảo rằng mọi thứ ở đó đều cân bằng về mặt sinh học.

Thí nghiệm bắt đầu vào ngày 26 tháng 9 năm 1991.

Ban đầu, mọi thứ diễn ra đúng như những gì họ mơ ước. Những người dân thuộc địa hăng hái làm việc trên các cánh đồng của trang trại, kiểm tra hoạt động của tất cả các hệ thống, theo dõi cuộc sống đầy biến động của rừng rậm, câu cá, ngồi trên bãi biển nhỏ của họ và vào buổi tối ăn bữa tối ngon lành gồm những sản phẩm tươi ngon nhất trên ban công. nhìn ra vụ thu hoạch chín. Phía sau những luống cây xanh và bức tường kính của trang trại, là một sa mạc và một dãy núi, đằng sau đó là mặt trời đang lặn. Những người thực dân gọi ban công này là "Quán cà phê nhìn xa trông rộng" - do đó tương lai có vẻ đặc biệt tươi sáng. Sau bữa tối, có những cuộc thảo luận triết học hoặc những buổi giao lưu ngẫu hứng. Nhiều người mang theo nhạc cụ, và mặc dù không có nhạc sĩ chuyên nghiệp nào trong số họ, nhưng những gì phát ra, với sự nhiệt tình chung, dường như là âm nhạc tiên phong của tương lai.

Khoảng một tuần sau, kỹ thuật viên trưởng của Biosphere, Van Tillo, đến ăn sáng rất hào hứng. Anh ta thông báo rằng anh ta có một tin tức lạ và khó chịu. Các phép đo hàng ngày về tình trạng không khí cho thấy các nhà thiết kế mái vòm đã mắc sai lầm trong tính toán của họ. Lượng oxi trong khí quyển giảm dần và phần trăm khí cacbonic tăng dần. Mặc dù điều này là hoàn toàn không thể nhận thấy, tuy nhiên, nếu xu hướng này tiếp tục, sau khoảng một năm, việc tồn tại ở nhà ga sẽ trở nên bất khả thi. Kể từ ngày đó, cuộc sống thiên đường của các bionauts kết thúc, một cuộc đấu tranh dữ dội để giành lấy không khí mà chúng hít thở bắt đầu.

Đầu tiên, người ta quyết định xây dựng sinh khối xanh càng nhiều càng tốt. Những người dân thuộc địa đã dành tất cả thời gian rảnh rỗi của họ để trồng và chăm sóc cây cối. Thứ hai, họ tung ra một thiết bị hấp thụ carbon dioxide dự phòng hết công suất, từ đó liên tục phải cạo sạch lớp trầm tích. Thứ ba, đại dương trở thành một người trợ giúp bất ngờ, nơi một số CO2 được lắng đọng, biến thành axit axetic. Đúng như vậy, độ chua của đại dương không ngừng tăng lên từ điều này, và các chất phụ gia phải được sử dụng để hạ thấp nó. Không có gì hoạt động. Không khí dưới mái vòm ngày càng loãng.

Chẳng bao lâu nữa, một vấn đề toàn cầu khác lại nảy sinh trước khi có vấn đề sinh học. Hóa ra là một trang trại rộng 20 mẫu Anh, với tất cả các công nghệ canh tác trên đất hiện đại, chỉ có khả năng cung cấp 80% nhu cầu lương thực của thực dân. Chế độ ăn hàng ngày của họ (giống nhau cho phụ nữ và nam giới) là 1700 calo, mức bình thường đối với cuộc sống văn phòng ít vận động, nhưng quá ít so với khối lượng công việc thể chất mà mọi cư dân của "Biosphere" phải làm.

Vào một buổi tối, Jane Poynter, phụ trách trang trại, thú nhận rằng cô ấy đã biết về một cuộc khủng hoảng lương thực trong tương lai. Một vài tháng trước khi nhận phòng, cô đã tính toán rằng những đứa trẻ sẽ không có đủ thức ăn, nhưng dưới ảnh hưởng của Tiến sĩ Walford với những ý tưởng của ông về một chế độ ăn uống lành mạnh, cô quyết định rằng sự thiếu hụt này sẽ chỉ có lợi. Nhân tiện, bác sĩ là người duy nhất không kêu đói. Ông tiếp tục nhấn mạnh vào tính đúng đắn của lý thuyết của mình: sau sáu tháng thực hiện chế độ ăn kiêng "bỏ đói", tình trạng máu của các chất béo sinh học được cải thiện đáng kể, mức cholesterol giảm xuống và sự trao đổi chất được cải thiện. Mọi người giảm từ 10 đến 18 phần trăm trọng lượng cơ thể và trông trẻ trung đáng kể. Họ mỉm cười với các nhà báo và khách du lịch tò mò từ phía sau tấm kính, giả vờ như không có chuyện gì xảy ra. Tuy nhiên, bionauts cảm thấy ngày càng tồi tệ hơn.

Mùa hè năm 1992 trở nên đặc biệt khó khăn đối với những người thuộc địa. Những cây lúa bị sâu bệnh phá hoại nên chế độ ăn của họ trong vài tháng gần như chỉ có đậu, khoai lang và cà rốt. Do dư thừa beta-carotene, da của họ chuyển sang màu cam.

Điều không may này đã được thêm vào một El Niño đặc biệt mạnh, do đó bầu trời trên "Biosphere-2" bị bao phủ bởi những đám mây trong gần như cả mùa đông. Điều này làm suy yếu quá trình quang hợp của rừng (và do đó sản sinh ra ôxy quý), và cũng làm giảm thu hoạch vốn đã ít ỏi.

Thế giới xung quanh họ mất đi vẻ đẹp và sự hài hòa. Ở "sa mạc", trời mưa thường xuyên do nước ngưng tụ trên trần nhà nên nhiều cây cỏ bị mục nát. Những cái cây khổng lồ cao năm mét trong rừng rậm bỗng trở nên mong manh, một số ngã đổ, phá vỡ mọi thứ xung quanh. (Sau đó, khi điều tra hiện tượng này, các nhà khoa học đã đi đến kết luận rằng nguyên nhân của nó là do không có gió dưới mái vòm, điều này tạo sức mạnh cho các thân cây trong tự nhiên.) Nước chảy trong ao cá bị tắc nghẽn, và cá ngày càng ít đi. Việc chống lại độ chua của đại dương ngày càng trở nên khó khăn, nguyên nhân gây ra cái chết của san hô. Hệ động vật trong rừng rậm và thảo nguyên cũng bị thu hẹp một cách đáng kinh ngạc. Chỉ có gián và kiến, những loài lấp đầy tất cả các hốc sinh học, mới cảm thấy tuyệt vời. Sinh quyển đang dần chết đi.

Vào ngày 26 tháng 9 năm 1993, thí nghiệm phải kết thúc khi mức oxy bên trong khu phức hợp đạt 15%, với tỷ lệ là 21%. Mọi người đi ra ngoài không trung. Họ đã suy yếu và buồn tẻ. Sinh quyển hóa ra không thể ở được.

Năm 2011, khu phức hợp đã được Đại học Arizona mua lại để nghiên cứu thêm. Bây giờ có các trường học ngoại vi, hơn 10.000 học sinh đến thăm Biosphere mỗi năm.

Vậy vấn đề bí ẩn về ôxy này là gì?

Khi các nhà khoa học kiểm tra cẩn thận tình trạng tồi tệ của các mái vòm bị phá hủy, họ đã đưa ra kết luận rằng trần xi măng đóng một vai trò gây tử vong. Ôxy phản ứng với xi măng và lắng đọng dưới dạng ôxít trên tường. Vi khuẩn trong đất hóa ra là một loài tiêu thụ oxy tích cực khác. Đối với "Biosphere", họ đã chọn chernozem màu mỡ nhất, để các nguyên tố vi lượng tự nhiên trong đó có đủ trong nhiều năm, nhưng trong một vùng đất như vậy có rất nhiều vi sinh vật thở oxy giống như động vật có xương sống. Các tạp chí khoa học đã công nhận những khám phá này là thành tựu chính và duy nhất của "Sinh quyển".

Trên một trong những bức tường bên trong của "hành tinh", vẫn có một số dòng được viết bởi một trong những người phụ nữ:

“Chỉ ở đây, chúng tôi mới cảm thấy sự phụ thuộc vào thiên nhiên xung quanh như thế nào. Nếu không có cây xanh, chúng tôi sẽ không có gì để thở, nếu nguồn nước bị ô nhiễm, chúng tôi sẽ không có gì để uống”.

Từ sinh quyển đến môi trường sinh thái

Nhưng câu chuyện này có một phần tiếp theo … Một số người tham gia thí nghiệm đã quyết định không dừng việc tìm kiếm một thế giới lý tưởng và sau khi đưa ra những kết luận cần thiết, họ đã tạo ra một hệ sinh thái trên một sa mạc bị bỏ hoang ở Bồ Đào Nha. Hiện nay, khu sinh thái này được coi là một trong những công nghệ tiên tiến và thành công nhất trên thế giới và đã trở thành nơi hành hương của nhiều nhà nghiên cứu và nhà hoạt động. Thu nhập trung bình hàng năm của một môi trường sinh thái là khoảng 1 triệu euro và 60% thu nhập này đến từ các cuộc hội thảo và đào tạo giáo dục. Và tên của nó là Tamera.

Tài liệu tham khảo:

Tamera là một khu sinh thái nằm cách Lisbon 200 km về phía nam trên diện tích 136 ha. Nó được thành lập vào năm 1995. Dân số khoảng 200 người. Mọi người ở các lứa tuổi, tôn giáo và quốc tịch khác nhau sống ở Tamera như một cộng đồng. Đất là tài sản của toàn bộ khu định cư.

Các nguồn năng lượng độc lập được sử dụng ở đây, chủ yếu là năng lượng mặt trời. Tại khu định cư, du lịch sinh thái được thực hành, các cuộc hội thảo được tổ chức về nuôi trồng thủy sản (một hệ thống canh tác tự nhiên, bao gồm trồng hỗn hợp các loại cây trồng).

Tất cả các cư dân được chia thành các nhóm. Một trong số đó là giao dịch với khách, thứ hai - các hình thức giáo dục khác nhau, thứ ba - dịch vụ định cư, tài chính và lập kế hoạch. Có một nhóm thực hiện các dự án ôn hòa ở các điểm nóng. Một nhóm riêng biệt giải quyết các nguồn năng lượng thay thế. Nhóm môi trường đang tiến hành một dự án nuôi trồng thủy sản - giới thiệu nuôi trồng thủy sản dưới sự hướng dẫn của chuyên gia nổi tiếng người Áo Sepp Holzer. Một đàn ngựa nhỏ sống ở Tamera, chúng sống trong điều kiện gần gũi với thiên nhiên nhất có thể. Có một thái độ đặc biệt đối với những đứa trẻ có khu vực riêng của chúng. Toàn bộ hệ sinh thái được tham gia vào việc nuôi dạy trẻ em.