"Biosphere-2": Kegagalan eksperimen untuk menciptakan ekosistem tertutup

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Kami sedang membangun koloni skala besar di Bumi, benar-benar terisolasi dari dunia luar, menanam tanaman di sana untuk menghasilkan oksigen, mengimpor ternak, dan menempatkan delapan kolonis selama dua tahun! Ide bagus untuk eksperimen ilmiah untuk menciptakan sistem pendukung kehidupan tertutup untuk kemungkinan koloni masa depan di Mars yang sama. Benar, ada cacat serius dalam ide ini - orang-orang. Mereka ternyata menjadi salah satu alasan utama kegagalan eksperimen ilmiah ambisius "Biosphere-2".

Apa itu Biosfer-2?

Pada 1970-an, pemodal Amerika Edward Bass, yang berasal dari keluarga kaya Texas yang menghasilkan miliaran dari minyak, bertemu John Allen, seorang ahli ekologi, insinyur, dan penemu Biosphere-2. Allen punya ide, Bass punya uang untuk dibelanjakan untuk ide-ide itu. Pada tahun 80-an, ide-ide ini cukup mengkristal menjadi sebuah proyek di mana Bass tidak menyesal mengalokasikan $ 150 juta.

Allen berencana menempatkan 10 kilometer persegi tanah di bawah kubah transparan, mengisinya dengan tanaman, hewan, dan manusia. Untuk apa? Dia ingin menguji seberapa fleksibel kehidupan, apakah mungkin untuk memasukkannya ke dalam kotak kedap udara dan apakah itu bisa ada di dalamnya secara seimbang. Selain itu, "Biosphere-2" dapat menunjukkan (setidaknya kira-kira) apakah seseorang dapat membawa serta habitatnya yang biasa untuk kolonisasi planet lain.

Konstruksi dimulai pada tahun 1987 di Arizona. Itu diperumit oleh fakta bahwa segel jendela dan struktur lainnya harus kedap udara untuk meminimalkan kebocoran udara. Jika tidak, tim tidak akan dapat menangkap perubahan kepadatan oksigen di bawah kubah. Secara total, "Biosphere-2" mengkonsentrasikan 180 ton udara.

Karena pada siang hari udara dipanaskan oleh matahari dan mengembang, dan pada malam hari, sebaliknya, dikompresi, para insinyur harus menetralkan penurunan tekanan ini. Untuk ini diputuskan untuk membangun diafragma kubah besar, yang disebut "paru-paru".

Secara total, pada awalnya, bangunan itu berisi sekitar 20 ton biomassa, yang diwakili oleh 4 ribu spesies. Pada saat yang sama, diharapkan 5-20% dari mereka akan mati begitu saja. Semua biomassa ini didistribusikan di lima biotop liar (hutan hujan, laut mini dengan terumbu karang, rawa bakau, sabana, gurun berkabut) dan dua lagi antropogenik - ladang dan kebun sayur, serta ruang tamu dengan laboratorium dan bengkel, di mana manusia diatur. Ruang paling sedikit ditempati oleh lautan - hanya 450 meter persegi, sedangkan ladang dan kebun untuk delapan "bionaut" masa depan menempati area seluas 2.500 meter persegi. Mereka menetap di empat kambing dengan seekor kambing, 35 ayam dengan tiga ayam jantan, dua babi betina dan babi hutan. Kolam setempat dihuni oleh ikan.

Di bawah semua ini adalah bangunan dengan infrastruktur teknis, dan sebuah pompa bensin alam dipasang di luar, yang memasok energi ke seluruh kompleks. Ekosistem tertutup harus menyediakan 100% air, makanan, limbah pupuk, dan udara untuk dirinya sendiri. Perhitungan menunjukkan bahwa semua ini layak dilakukan. Tapi seperti biasanya, segera setelah eksperimen dimulai, ada yang tidak beres.

Tabernakel di Eden?

Delapan sukarelawan, empat pria dan empat wanita, memasuki surga dunia ini untuk pertama kalinya pada tanggal 26 September 1991. Mereka memiliki tugas sederhana: kembali tidak lebih awal dari dua tahun kemudian. Secara alami, selama berbulan-bulan ini tim tidak punya waktu untuk bosan. Mereka telah bekerja di ladang, merawat ternak dan melakukan eksperimen yang direncanakan.

- Untuk membuat pizza, saya harus memanen gandum dan membuat adonan. Kemudian beri makan dan susu kambing untuk keju. Saya butuh empat bulan untuk membuat pizza di Biosphere-2,”kata Jane Poynter, salah satu peserta percobaan, selama TED Talks-nya. Menurutnya, dia menghabiskan dua tahun 20 menit di dunia yang terisolasi.

Namun, di sini Jane tidak sepenuhnya jujur. Kurang lebih dua minggu kemudian, gadis itu memotong ujung jari tengahnya saat mengerjakan mesin penggilingan padi. Seorang dokter setempat dari tim mencoba untuk menempelkannya, tetapi jari itu tidak mau sembuh. Jane segera dievakuasi dari surga dan dikirim ke pusat medis, di mana jarinya dijahit. Tujuh jam kemudian, dia kembali ke Biosphere.

Tapi dia jarang menyebutkan kejadian ini. Lebih banyak Jane suka berbicara tentang betapa mengasyikkannya untuk pertama kalinya menghirup udara yang benar-benar berbeda, yang, selain dia, hanya tujuh orang di dunia yang bernafas. Dan merasa seperti bagian dari biosfer.

“Ketika saya menghembuskan napas, karbon dioksida saya memicu ubi jalar yang saya tanam. Dan kami makan banyak sekali ubi jalar. Dan ubi jalar ini menjadi bagian dari diri saya. Faktanya, kami memakannya begitu banyak sehingga membuat saya menjadi oranye. Saya benar-benar memakan karbon yang sama berulang-ulang. Dengan cara yang aneh, saya memakan diri saya sendiri.

Retakan di bahtera surgawi

Gurun adalah yang pertama muncul dari ketaatan manusia: akumulasi kelembaban di puncak kubah menghasilkan hujan yang hampir terus menerus di atasnya. Karang di lautan mulai mati: air menyerap terlalu banyak karbon dioksida.

Seiring waktu, baik sensor dan koloni itu sendiri mulai memperhatikan penurunan tingkat oksigen di atmosfer lokal. Kandungan elemen yang sangat penting ini dalam 16 bulan menurun dari 21% menjadi 14% kritis. Seperti yang ditunjukkan oleh studi di akhir percobaan, ada terlalu banyak struktur semen di dalam "Biosphere-2", yang menyerap karbon dioksida dan dengan demikian mengurangi konsentrasi oksigen yang dihasilkan.

Untuk waktu yang lama orang harus hidup praktis di pegunungan tinggi. Kelaparan oksigen, secara alami, berdampak negatif pada kesehatan "bionaut". Baik fisik maupun mental. Jane ingat bahwa dokter mereka, seorang pria yang agak tua pada waktu itu, di beberapa titik tidak lagi dapat menjumlahkan angka-angkanya. Beberapa anggota tim tidak dapat menyelesaikan kalimat tersebut, karena mereka harus mengatur napas di tengah.

- Anda terbangun dengan napas terengah-engah karena komposisi darah Anda telah berubah. Dan kemudian Anda benar-benar melakukan ini: Anda berhenti bernapas, lalu Anda menarik napas, dan itu membangunkan Anda. Ini sangat menjengkelkan.

Selain itu, mikroflora hutan hujan menjadi tidak terkendali, yang mulai berkembang terlalu cepat. Proliferasi tak terduga dari mikroorganisme dan serangga menyebabkan konsumsi oksigen tambahan. Mereka terutama berkembang biak di tanah hitam. Untuk lahan percobaan dipilih yang terbaik dan paling subur.

Media, yang sebelumnya skeptis tentang eksperimen tersebut, dalam beberapa kasus menyebut pesertanya sebagai "sekte kultus bertahan hidup", menyuarakan bahwa tim itu benar-benar sekarat secara perlahan. Semua faktor ini telah menyebabkan fakta bahwa manajemen memutuskan untuk memasukkan pasokan oksigen ke surga dari luar.

Faktor manusia

Tetapi salah satu alasan terpenting kegagalan percobaan adalah faktor manusia. Tak satu pun dari anggota tim "Biosphere-2" berada dalam isolasi selama lebih dari beberapa bulan. Hanya Taber McCallum yang memiliki pengalaman perjalanan berlayar selama tiga tahun. Pertengkaran dalam tim dengan cepat membagi delapan menjadi dua kelompok, yang, menurut Jane, bahkan setelah bertahun-tahun, tidak mentolerir satu sama lain.

Setiap kelompok memiliki visi mereka sendiri tentang bagaimana akan lebih baik dan lebih benar untuk melanjutkan percobaan. Beberapa percaya bahwa perlu untuk menurunkan awak dan mentransfer sebagian dari karya ilmiah kepada para ilmuwan di luar kubah, mengorbankan isolasi penuh, untuk memungkinkan impor / ekspor peralatan dan sampel. Yang lain percaya bahwa perlu untuk sepenuhnya menjaga kemurnian percobaan dan mengatasinya sendiri. Mereka takut lawan akan memimpin eksperimen untuk mengizinkan impor makanan, yang akan menjadi kegagalan nyata dari proyek tersebut.

Akibat konflik, tim tidak bisa bekerja sama dan bergerak maju dengan mulus. Orang-orang makan secara terpisah, berusaha untuk tidak saling menatap, dan sangat jarang berbicara.

Konflik diperparah oleh kekurangan oksigen dan makanan, orang menjadi depresi, jengkel. Serangga dan mikroorganisme yang sama yang memakan oksigen berdampak negatif pada pertumbuhan tanaman. Tim terpaksa beralih ke diet rendah kalori dan rendah lemak.

Omong-omong, pengkhotbah diet adalah dokter kedokteran yang sama Roy Walford, yang mencoba menjahit jari Jane. Dia yakin bahwa diet harian seseorang harus dibatasi hingga 1500 kilokalori tanpa lemak, yang akan meningkatkan harapan hidup seseorang hingga 130 tahun. Sayangnya, ia meninggal pada usia 79 (11 tahun setelah meninggalkan Biosphere-2) akibat henti napas yang terkait dengan amyotrophic lateral sclerosis. Beberapa ahli telah menyarankan bahwa itu bisa menjadi hasil dari asupan energi yang rendah dari ilmuwan.

Jika Walford disiapkan untuk diet seperti itu, maka banyak peserta lain tidak menyukai pembatasan makanan ini. Gagal panen terus-menerus, berjam-jam bekerja di ladang … tim tidak meninggalkan pikiran tentang makanan, dan berat badan mereka meleleh seperti es krim di aspal panas. Taber dari pria besar yang nyata berubah menjadi martir kurus, setelah kehilangan 27 kg, hanya makan buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan dan polong-polongan, telur dan produk susu kambing.

Tim hanya melihat daging pada hari Minggu - sedikit ayam atau ikan. Agar tidak kehilangan satu kalori yang berharga, beberapa anggota tim, menurut ingatan Poynter, menjilat piring setelah setiap kali makan.

Namun demikian, Walford, yang secara teratur melakukan tes darah pada semua peserta, menemukan bahwa indikatornya mendekati ideal: kadar kolesterol, insulin dan glukosa turun, dan tekanan darah kembali normal. Tetapi "bionaut" tidak menjadi lebih bahagia dari ini.

Pada bulan November 1992, beberapa penjajah mulai memakan persediaan benih yang tidak ditanam di dalam gedung. Di tengah laporan media tentang simpanan makanan, penyelundupan makanan, tuduhan pemalsuan data, seluruh dewan penasihat ilmiah proyek memutuskan untuk meninggalkannya.

Sementara itu, publik telah membentuk opini tentang "Biosphere-2" sebagai semacam olahraga Olimpiade (mereka mengatakan, berapa lama mereka akan bertahan tanpa membuka pintu), dan bukan sebagai eksperimen ilmiah, sebuah teori yang sedang dikerjakan. keluar pada model, secara bertahap membuat perubahan. Jadi, pada akhir percobaan, latar belakang di sekelilingnya sebagian besar negatif.

Eksperimen aftertaste

Pada bulan September 1993, pintu Biosphere-2 dibuka. Dan mereka melepaskan penjajah yang kelelahan dari sana. Inilah yang dikatakan Jane Poynter tentang momen pembebasan:

- Saya akan mengatakan bahwa kita semua keluar sedikit gila. Saya sangat senang melihat semua keluarga dan teman-teman saya. Selama dua tahun saya telah melihat orang melalui kaca. Dan semua orang berlari ke arahku. Dan aku menarik kembali. Mereka bau! Orang bau! Kami bau hairspray dan deodoran dan semua omong kosong itu.

Pada tahun 1994, misi kedua "bionaut" dimulai. Sudah dalam komposisi yang berbeda. Beton itu disegel dengan hati-hati dan disiapkan untuk menghabiskan 10 bulan di penangkaran. Tapi pertama-tama, dua anggota mantan tim yang dipecat menyerbu ke dalam kubah sebagai protes, membuka beberapa pintu darurat, merusak segel selama 15 menit. Lima gelas juga pecah. Komandan kru baru meninggalkan kubah satu per satu, dan pada Juni 1994 para sponsor meninggalkan proyek dan menutup pendanaannya.

Terlepas dari semua jutaan dolar, tempat yang luas dan tanah hitam terbaik, misi pertama ke Biosphere-2 dapat dianggap gagal. Orang-orang tidak dapat mencapai sirkulasi oksigen yang stabil di kubah mereka, dan kegagalan panen yang terus-menerus serta hama yang berkembang biak membuat mereka benar-benar berada di ambang kelangsungan hidup. Selain itu, delapan penjajah ini menunjukkan bahwa manusia adalah salah satu mata rantai terlemah dalam keterasingan tersebut.

"Biosphere-2" masih berdiri di gurun Arizona. Sekarang lebih merupakan kebun raya dengan kubah milik universitas negeri. Eksperimen sedang dilakukan di sana, tetapi tidak dalam skala besar. Tamasya untuk anak sekolah dan turis terus diadakan. Salah satu daya tarik yang ditampilkan selama tamasya adalah prasasti yang ditinggalkan oleh mantan "bionaut": “Hanya di sini kami merasakan betapa kami sangat bergantung pada alam sekitar. Jika tidak ada pohon, kita tidak akan punya apa-apa untuk bernafas, jika airnya tercemar, kita tidak akan punya apa-apa untuk diminum.”