Experimento de la Biosfera 2

La Biosfera 2 construida en el desierto al norte de Tucson, Arizona, es un sistema de ciclo ecológico artificial en miniatura. Debe su nombre a la Tierra misma y se llama Biosfera 1. Fue fundada por un ex jugador de fútbol americano iniciado. Por el atleta John Allen y cofinanciado por varios consorcios, se encargó a la Space Biosphere Venture Capital Company la realización de la construcción, que duró 8 años y costó 150 millones de dólares.

26 de septiembre de 1991 4 hombres y 4 mujeres. * **8 investigadores científicos estacionados en la Biosfera 2 por primera vez. Salieron el 26 de junio de 1993 y permanecieron durante 21 meses. Acumularon ricos datos científicos y experiencia práctica en sus respectivos campos de investigación. , 4 hombres, 3 mujeres *** y 7 experimentadores de 5 países, incluidos Nepal, Yugoslavia y Estados Unidos, después de evaluar el primer lote de resultados y mejorar la tecnología, se estacionaron por segunda vez el 6 de marzo de 1994. Después 10 meses de trabajo, lanzado en enero de 1995. Durante este período, llevaron a cabo una investigación científica extensa y sistemática sobre la atmósfera, el reciclaje de agua y desechos y la producción de alimentos. La Biosfera 2 es el ecosistema artificial cerrado más grande del mundo que permite a los humanos por primera vez. Es hora de estudiar la ecología a un nivel holístico, abriendo así una nueva forma de comprender el actual proceso de cambio ecológico global de la biosfera de la Tierra. Más importante aún, será el primer dispositivo de simulación terrestre de un sistema de protección de vida biológica permanente y regenerativo. utilizado en el futuro asentamiento de la humanidad en planetas extraterrestres y en la exploración espacial tripulada

1. Descripción general

La parte aérea de Biosphere 2, que cubre un área de 1,28 hectáreas. una estructura tridimensional de acero recubierta con pintura en polvo, equipada con paneles de ventana de doble acristalamiento; la parte inferior es de placas de acero inoxidable soldadas y selladas con juntas de acero. El volumen total es de aproximadamente 180.000m3. 7 áreas comunitarias ecológicas y dos cámaras de expansión atmosférica (también llamadas "pulmones") ). Además, existen instalaciones como centros de energía y torres de enfriamiento. Su apariencia y parámetros estructurales relacionados se muestran en la Tabla 1 y la Figura 1. >

Para reducir la carga sobre la estructura tridimensional, el interior de la Biosfera 2 La presión es ligeramente más alta que la presión atmosférica circundante. Como todos sabemos, los cambios de temperatura conducirán inevitablemente a cambios de presión, y esta presión. El cambio durante la expansión y contracción es suficiente para dañar el panel de la ventana de vidrio (el valor calculado puede exceder fácilmente los kPa. Para resolver esta contradicción, no se toma resistencia como de costumbre. Para medir la presión, el anillo está equipado con dos volúmenes variables). Cámaras llamadas "pulmones" para permitir que la atmósfera se expanda y contraiga bajo presión constante. Los dos "pulmones" son como pistones gigantes conectados al cilindro a través de una membrana de sellado, la distancia de movimiento vertical hacia arriba y hacia abajo es de aproximadamente 15 m. el pistón genera una presión positiva interna en relación con la presión atmosférica circundante. La presión positiva tiene dos ventajas principales: no importa dónde haya una fuga, la atmósfera interna se difundirá hacia afuera para garantizar la eliminación de la contaminación externa. una fuga en alguna parte. El volumen de los dos "pulmones" representa el 30% del volumen sellado del círculo.

Además de las instalaciones anteriores, también incluye análisis, médico, veterinario, seguimiento y. mantenimiento, ejercicio, cine y televisión y otras salas, distribuidas en diferentes partes.

Al igual que la biosfera de la Tierra, la Biosfera 2 está físicamente cerrada y los medios de ingeniería le impiden la transformación material con la atmósfera exterior y el subsuelo. suelo En energía El circuito abierto superior permite que la luz solar pase a través de la estructura de vidrio para la fotosíntesis de las plantas, y al mismo tiempo introduce energía eléctrica para el funcionamiento de los sistemas técnicos. El mismo circuito abierto también se abre en información, intercambiando datos e información. con el mundo exterior a través de sistemas informáticos, teléfonos, cámaras y televisores, y A través del televisor, puede tener conversaciones cara a cara con personal externo y familiares, y también puede proyectar películas y ver programas comerciales de televisión y energía eléctrica. La energía de control térmico se transmite desde el exterior a través de dispositivos herméticos. Cuando se transfiere energía, no se permite que los fluidos internos o externos interactúen entre sí, intercambio o mezcla de formas. rango de presión y peso en el círculo

Temperatura de la comunidad biológica (°C) ¿Presión máxima y mínima del componente atmosférico? (kPa) ¿Porcentaje? (%) ¿Peso total (kg)? selva tropical 35 13 O2 18?10 20?51 31800

Pastizales tropicales/ 38 13 N2 67?51 76?51 103775

Océano/pantano CO?2 0?03 0?03 67

Desierto 43 2 H?2O 1?78 2?02 1761

Zona Agrícola Intensiva 30 13 Ar 0?81 0?92 1782

Zona residencial 35 15 Importe total 88?24 100?00 139185

El "sistema nervioso" de Biosphere 2 es un completo sistema informático de adquisición y control de datos, que se comanda desde el centro de mando situado en En la zona residencial, el sistema de red de microprocesadores irradia desde la habitación. Este "sistema nervioso" interno está conectado a través de canales de información con el centro de cálculo del cercano edificio "Flight Control". Este edificio sirve como centro de análisis y se convierte en la Biosfera 1 y 2. La ventana principal para obtener datos analíticos y comunicación. La sala de mando en el área residencial puede controlar eficazmente todos los parámetros operativos principales, como la temperatura, a través de más de 5.000 sensores repartidos por todo el círculo (registrados cada 15 minutos y leídos en una base de datos en constante crecimiento). ). Humedad, intensidad de la luz, flujo de agua, valor de pH, concentración de CO2, humedad del suelo, estado de funcionamiento del instrumento, etc., y puede mostrar el estado de los sensores de datos y todos los dispositivos de alarma. "sistema nervioso" "Fallo de alguna parte.

Aunque todo el círculo tiene un clima tropical, diferentes biomas tienen diferentes requisitos de refrigeración y calefacción, por lo que cada uno tiene una temperatura relativamente independiente. Dado que la Biosfera 2 está ubicada en un desierto a una altitud de 1.200 m. En la superficie, su presión atmosférica periférica no es la presión estándar de 101,3 kPa, sino sólo unos 88,2 kPa. Por lo tanto, su presión interna sólo puede ser ligeramente superior, es decir, 88,24 kPa. para más detalles Utilice sistemas mecánicos para simular el entorno natural de la tierra, como hacer océanos Olas, mareas, arroyos, cascadas, así como controlar el viento, la lluvia, la humedad, etc. según los requisitos estacionales, y controlar el gradiente de sal y. velocidad de circulación de nutrientes y desalinización del agua de mar.

2. Comunidades ecológicas

La Biosfera 2 tiene 5 biomas silvestres (selva tropical, sabana, océano, pantano, desierto) y dos biomas artificiales (intensivos). zona agrícola y zona residencial). Se basan en el ecosistema entre el Trópico de Cáncer y el Trópico de Capricornio. Los modelos fueron diseñados por biólogos y ecologistas estadounidenses y británicos respectivamente.

Hay aproximadamente 4.000 especies en el. círculo, incluidos animales (incluidos planctónicos, de cuerpo blando, artrópodos, insectos, peces, anfibios y reptiles, aves, mamíferos, etc.), alrededor de 3.000 especies de plantas (incluidos plancton, musgos, helechos, gimnasia y edredones). etc.), y alrededor de 1.000 especies de microorganismos (incluyendo bacterias, mohos limosos, hongos, microalgas, etc.), que son originarios de Australia, África, Sudamérica, Norteamérica y otros lugares.

Este sistema. Tiene árboles altos (como manglares) y arbustos enanos y plantas herbáceas, que son bien proporcionadas, tranquilas y hermosas. Los hábitats en cada comunidad de vida silvestre son diversos. No son consistentes. y 6 hábitats respectivamente, como océanos con playas, lagunas poco profundas, arrecifes de coral y agua de mar. Existen zonas ecológicas relativamente independientes entre comunidades biológicas que las separan entre sí, como por ejemplo, hay un grupo de arbustos entre la sabana y la sabana. El desierto, que está relativamente aislado para proteger a cada comunidad del estrés ambiental, se plantan plantas con fuerte tolerancia a su alrededor. Por ejemplo, la selva tropical está rodeada de densas plantas de jengibre para proteger el interior. luz fuerte desde el costado y el bambú se planta en la interfaz con el océano para resistir la penetración de la sal.

Para estar lo más cerca posible del entorno natural, el suelo, el césped, el agua de mar y el agua dulce. El agua de este círculo se toma del exterior. Se reutilizan en diferentes intervalos geográficos mediante determinados procesos artificiales. Por ejemplo, el agua de mar utilizada en los experimentos se prepara transportando agua de mar y agua dulce en proporciones adecuadas. Selección de plantas en la Biosfera 2 Las principales consideraciones son el soporte vital de los consumidores animales, la diversidad taxonómica, los parámetros físicos, la disponibilidad de plantas y el valor estético. Para adaptarse al proceso de selección natural de Darwin, las especies de plantas son inicialmente más numerosas de lo que el sistema puede soportar. que puede compensar las especies perdidas o extintas y, en última instancia, promover la estabilidad continua del sistema.

3 Alcance de la investigación y resultados principales

El primer grupo de 8 científicos realizó la investigación en. un entorno ecológico artificial cerrado durante 21 meses. Los respectivos alcances de la investigación han sido observación, registro y análisis extensos, detallados y en profundidad. Los proyectos de investigación incluyen biogeoquímica, suelo, agua, océano, biomasa "global", agricultura y genética. , fisiología, nutrición, medicina, psicología y tecnología e ingeniería. Este artículo solo resume algunos de los resultados de investigación más importantes de la siguiente manera:

1? >En pequeños ecosistemas cerrados, la tasa de ciclos geoquímicos aumenta significativamente porque carecen de la enorme capacidad de almacenamiento y utilidad de la biosfera de la Tierra.

Esto se debe a que la proporción entre organismos y materia inorgánica ha aumentado considerablemente. Incluso en un dispositivo tan grande como la Biosfera 2, el tiempo medio de retención del CO2 atmosférico es de sólo 1 a 4 días, mientras que en la biosfera de la Tierra es de unos 3 años. /p>

La concentración de CO2 atmosférico en la Biosfera 2 es de 1500 ppm (unas 4 veces la concentración de CO2 en la atmósfera terrestre), lo que equivale a unos 100 kg de carbono. Esta cantidad es muy reducida en comparación con la biomasa de la Biosfera 2. el círculo y el carbono orgánico en el suelo, son 100:1 y 5000:1 respectivamente, mientras que las proporciones correspondientes en la tierra son 1:1 y 2:1 respectivamente.

El rango de fluctuación del CO2. en la Biosfera 2 es de 700~800 ppm/d. Generalmente es de 500~600 ppm/d, a veces incluso más bajo. Esto está directamente relacionado con el flujo y reflujo dinámico de la fotosíntesis y la respiración causados ​​por las estaciones, los ciclos diurnos y nocturnos y los cambios climáticos. Cuando la intensidad luminosa (flujo luminoso fotosintético, FPP) alcanza el valor más bajo en un año (16,8mol·m-2d-1), la concentración promedio de CO2 es de 2466 ppm, por el contrario, cuando el FPP alcanza el valor más alto (53,7); mol·m-2d-1), la concentración de CO2 alcanza el valor más bajo de 1060 ppm en un año

Para amortiguar este sistema de los altos niveles de concentración de CO2 durante las condiciones de poca luz en el primer invierno. , se utiliza un sistema de reciclaje de CO2 para hacerlo reaccionar químicamente para formar CaCO3 y luego calentar este último a 950 °C si es necesario. °C puede liberar CO2 a la atmósfera [DK10], aproximadamente 53880 moles (equivalente a 9450 ppm). ) El CO2 se deposita en forma de CaCO3 mediante el uso regular de este sistema físico y químico. Esta precipitación puede representar indirectamente aproximadamente el 1% de la atmósfera. La disminución de O2 (por oxidación del carbono orgánico y posterior separación de CaCO3). , la adición de un 10% de atmósfera externa en diciembre de 1991 para compensar las fugas atmosféricas tuvo menos impacto y la concentración de CO2 cayó temporalmente en 200 ppm, que es la variación diaria normal. El aumento de la concentración de CO2 puede provocar un aumento de la acidez del agua de mar. Para evitar este fenómeno, se añaden carbonato de sodio y bicarbonato de sodio al agua de mar por etapas para mantener el valor de pH por encima de 7,7. Producción agrícola total de Biosphere 2 en un año (kg) Hortalizas: judías 8, hojas de remolacha 273, remolacha 308, pimiento 13, zanahoria 88, pimiento 63, col 83, pepino 17, berenjena 155, col rizada 11, lechuga 90, cebolla 107, bok choy 12, guisantes 1, semillas de calabaza 8, calabacín 287, acelgas 58, hojas de batata 64, tomate 288, melón de invierno 261; arroz 196, sorgo 131, trigo 113; verduras con almidón: patatas blancas 198, dulces; patatas 1335, malanga 84, ñame 20; frijoles ricos en grasas: maní 24, soja 14; frijoles bajos en grasa: habas 63, guisantes 15; manzanas 1, plátanos 1024, higos 39, plátanos, granadas 41, kumquat 4, limón 10, lima 4, mandarina 6, papaya 639; productos animales: leche de cabra 407, carne de cabra 8, cerdo 35, pescado 10, huevos 6, pollo 8, total 6630.

La dinámica del oxígeno es confusa. Entre septiembre de 1991 y junio de 1992, la concentración de oxígeno en la Biosfera 2 cayó del 20,51% al 16,95%, y a mediados de enero de 1993 era del 14,5%. Según el consejo médico, se introdujo continuamente oxígeno puro en el círculo durante algunas semanas. junio de 1992, con lo que la concentración volvió al 19%. La disminución en la concentración de O2 se produjo principalmente en los primeros 4 meses después del sellado, cuando era del 18%, 1 9 Después de abril de 1992, la concentración de O2 disminuyó a un nivel lineal del 0,25% por año. mes. La verdadera razón de la disminución de la concentración de O2 no está muy clara. Los estudios cinéticos del oxígeno utilizando varios métodos aún están en curso, incluido el estudio de los isótopos de oxígeno en el círculo.

La estanqueidad del aire de la Biosfera. 2 es muy alta según la relación entre la tasa de fuga y la presión, la tasa de fuga anual es del 6%, y los resultados de la medición de la dilución gradual del gas traza etiquetado (SF6) demuestran que la tasa de fuga anual no excede el 10%. En los primeros cuatro meses (septiembre a diciembre de 1991), la fuga atmosférica fue de aproximadamente el 10% y el gas externo correspondiente se inyectó al mismo tiempo a fines de 1991. Otros ecosistemas artificiales cerrados (por ejemplo, la tasa de fuga diaria de. la cabina de producción de biomasa fabricada por el Centro Espacial Kennedy supone entre el 1% y el 10% de la producción de alimentos.

y eliminación de residuos

El sistema agrícola en Biosphere 2 debe cumplir 3 requisitos principales: libre de contaminación, intensivo y sostenible. El asesor principal de Space Biosphere Ventures y su distrito agrícola es el laboratorio de investigación de Medio Ambiente de la Universidad de Arizona. Inicialmente experimentó con técnicas de cultivo hidropónico y aeropónico, pero finalmente tuvo que recurrir a técnicas agronómicas basadas en el suelo por varias razones. Una de las razones es que la hidroponía debe depender del aporte de soluciones de nutrientes químicos, lo cual es difícil de lograr en el espacio. Otra razón es que sin la capacidad de hacer compost o utilizar sistemas vegetales/microbianos para la regeneración de aguas residuales, los problemas asociados con la promoción del reciclaje de desechos animales y humanos y porciones de biomasa no comestibles de los cultivos son aún más difíciles de resolver. Los sistemas de compostaje o tratamiento de aguas residuales de pantanos ahorran más energía que los sistemas físicos como la oxidación húmeda o la incineración.

La zona agrícola intensiva tiene 50 especies y 150 variedades, y en cada ronda se plantan unas 30 especies, principalmente. cereales y hortalizas, frutas, además de criar animales y peces (cultivados en campos de arroz), la alimentación animal incluye alfalfa, pasto elefante, jacinto de agua y diversos cultivos (que utilizan su biomasa no comestible), consulte la Tabla 3 y la Figura 2.

Figura 2 Condiciones de crecimiento de algunos cultivos en la Zona Agrícola Intensiva de la Biosfera 2

El sistema agrícola establecido después del sellado proporciona en promedio el 80% de las necesidades nutricionales de 8 personas, incluyendo granos, frijoles y verduras, pero el sellado En los primeros meses, es necesario comer alimentos cultivados antes de ser sellados (el 20% restante de las necesidades nutricionales debido a la falta de radiación ultravioleta en la pluma, debe ser vitamina B12 y vitamina D). suplementado Hay muy poca carne y los huevos son promedio por persona por semana A. El valor calórico promedio de los alimentos en los primeros 10 meses se limitó a 2000 Cal/d (1 Cal = 4,18 J) y luego aumentó a 2200 Cal/d. Los alimentos se pesaron y registraron antes de su consumo.

En las zonas agrícolas no se utilizan pesticidas, pero sí insectos beneficiosos y pulverizadores (como agua jabonosa y azufre, Bacillus) para controlar la aparición de plagas y enfermedades. El reciclaje es para convertir en abono los desechos animales y la biomasa vegetal no comestible. El sistema de lago de agua salada de la planta acuática se utiliza para el tratamiento de aguas residuales del "personal estacionado". El "reactor de lecho de suelo" se utiliza para reducir la acumulación de gases traza. se utiliza para proporcionar agua potable.

3? Cambios dinámicos en las poblaciones de especies

Las plantas en áreas silvestres crecen vigorosamente, y la biomasa aumenta entre un 60% y un 75% en los primeros 9 meses. En las selvas tropicales, las copas de los árboles son grandes y densas, conectadas y sombreadas, lo que inhibe el crecimiento de plantas pequeñas, especialmente las plantas herbáceas perennes. El crecimiento en los desiertos también demuestra que el suelo arenoso es propicio para el crecimiento de plantas perennes. plantas herbáceas en condiciones de sequía.

El número de especies silvestres disminuyó inicialmente, con menos del 10% de las plantas, animales terrestres y menos del 30% son insectos, y alrededor del 10% al 20% son especies marinas. Cuando la red alimentaria se vuelve más integrada y la corona de la planta madura, el número de especies perdidas se ralentiza y muchos animales y plantas se reproducen en diversos grados durante este período. Desde el establecimiento del ecosistema, los humanos han actuado como el principal depredador. controlar la aparición de malezas, plagas y enfermedades y mantener la biodiversidad. Sin la intervención humana directa, la biodiversidad inevitablemente disminuirá durante el funcionamiento inicial de Biosphere 2.

Experimentos fisiológicos, nutricionales y médicos

Los alimentos producidos en la Biosfera 2 básicamente pueden satisfacer las necesidades de la "Cantidad Diaria Recomendada" (CDR), pero quedan pocos restos. El personal estacionado ha perdido entre el 10% y el 20% de su peso desde que fue sellado. es el resultado de la inadaptación inicial al nuevo entorno. Después de abril de 1992, el peso ya no bajó y algunos incluso ganaron algo de peso. Este tipo de alimento nutritivo, bajo en grasas y calorías puede reducir significativamente el colesterol (de un promedio de aproximadamente). 195 a 125), la presión arterial, el recuento de glóbulos blancos y los niveles de azúcar en sangre. Experimentos anteriores en ratones han tenido resultados similares y se ha confirmado que retrasan el envejecimiento y aumentan la esperanza de vida. La disminución anterior es equivalente a la presión parcial de O2 a una altitud de 2900 m. Al monitorear continuamente el número, la forma, los indicadores fisiológicos y bioquímicos de los glóbulos rojos y la frecuencia respiratoria, se pueden conocer los efectos adversos de la baja concentración de O2. Una vez que la concentración de O2 siga disminuyendo, se espera que pueda adaptarse a la presión parcial de O2 equivalente a una altitud de 4600 m. Además, no se han producido enfermedades infecciosas entre las personas y los animales del corral. >Cuarto, Conclusión

Una gran cantidad de evidencia muestra que el suelo marciano y el regolito lunar pueden usarse como sustratos potenciales para el cultivo de plantas después de ser tratados con ciertas técnicas biológicas y químicas, permitiendo así un sistema de soporte vital biológicamente regenerativo.

Las aplicaciones en hábitats espaciales son mucho más económicas que los dispositivos que requieren recursos terrestres, pero hasta ahora ha habido pocos experimentos con tecnologías basadas en el suelo en sistemas de soporte de vida bioregenerativos. Biosphere 2 es el primero que se construye y es un sistema basado en el suelo. Por lo tanto, los datos sobre su rendimiento operativo son muy útiles para sistemas similares aplicados en el espacio.

Biosphere 2 es un sistema de soporte vital bioregenerativo basado en el suelo, tanto en términos de escala como técnicos. A juzgar por su complejidad y los efectos logrados, puede considerarse una obra maestra en la historia de la ciencia humana y ha recibido amplia atención y reconocimiento a nivel internacional. Sin embargo, también ha sido severamente criticado por algunos miembros del público. /p>

La crítica pública se debe principalmente a dos razones subjetivas y objetivas: (1) la inversión comercial provoca un flujo interminable de turistas, dando a la gente la impresión de una falta de seriedad científica (2) el hecho de enfrentarse a lluvias severas y plagas; y enfermedades, lo que resultó en La cosecha fue mala y hubo una fuga de aire al principio; (3) la gente no sabía mucho sobre sus actividades científicas experimentales (4) no había suficiente experiencia teórica y práctica (5) mala gestión administrativa; resultó en lo que se podía hacer pero no se hizo.

En comparación con su vida útil de 100 años, Biosphere 2 está sólo en la edad de cuna. Es razonable que surjan problemas y objeciones. Continúe sumando experiencias, aprendiendo lecciones, siendo diligente en la práctica y teniendo el coraje de explorar. Definitivamente, mudarse al universo puede verse como un problema inevitable para la supervivencia de los seres humanos. allí, debemos desarrollar sistemas ecológicos de soporte de vida y crear un entorno pequeño y confortable similar a la Tierra para proporcionar una buena base para el futuro. Los astronautas proporcionan una variedad de alimentos nutritivos, oxígeno y agua, y regeneran CO2, aguas residuales y desechos para convertirlos en recursos eficaces. para la reutilización. Biosphere 2 puede enseñar a las personas exactamente esta habilidad, además, al comprender: (1) el resultado de la maduración gradual del ecosistema (2) la estabilidad de los componentes en diversos entornos de estrés; poblaciones; (4) El ciclo de la biogeoquímica, que se espera que contribuya al deterioro de la Tierra. El ecosistema ha encontrado una salida.

Cuál es la situación actual de la Biosfera 2, que se considera una enseñanza negativa. ¿Sigue siendo una "pseudociencia de la migración extravagante"? ¿Es en vano la enorme inversión invertida por el rey del petróleo estadounidense?

Biosphere 2, ¿estás bien?

Hace unos años Después del fracaso del experimento para recrear una "mini-Tierra" en el desierto de Arizona, el proyecto "Biosphere 2", de 200 millones de dólares, se convirtió durante un tiempo en el hazmerreír, e incluso fue denunciado como "pseudociencia de lujo" hasta el día de hoy. , Biosphere 2 todavía es considerado por muchos como un ejemplo negativo de desprecio por la naturaleza. Sin embargo, quizás pocos se hayan dado cuenta de que Biosphere 2 se ha convertido con los años en una "pseudociencia de lujo" que está cambiando silenciosamente: ha atraído a un gran número de personas. de turistas y estudiantes, y se ha convertido en una excelente atracción turística y base educativa; lo más importante, se ha ganado gradualmente el respeto de la comunidad científica y se ha convertido en un centro de investigación muy raro sobre los efectos del cambio climático global. >

"Pseudociencia de lujo"

Alguien propuso una vez una idea aparentemente imposible: recrear una "mini-Tierra" en la tierra en la que vivimos y explorar el potencial de la autosuficiencia de los seres humanos. en esta moderna "Nanni Bay" y la posibilidad de establecer en el futuro un espacio habitable en la Luna o en Marte Edward Bass, el magnate petrolero de Texas, EE.UU., está fascinado con esto.

Desde 1984. Hasta 1991, Bass invirtió personalmente 200 millones de dólares para construir "Biosphere 2" en el desierto al norte de Tucson, Arizona. Biosphere 2 cubre un área de 13.000 metros cuadrados, como un enorme invernadero. Hay selvas tropicales, desiertos, praderas y océanos. "Biosfera 1" es la Tierra en la que vivimos. Como su nombre indica, Biosfera 2 es una "mini Tierra". El 26 de septiembre de 1991, Biosfera 2 dio la bienvenida al primer grupo de voluntarios, 4 hombres. y 4 mujeres, comenzaron una vida aislada de dos años, aunque estos residentes habían pasado varios años antes para recibir una buena formación en ingeniería, agricultura, etc. (uno de ellos incluso recibió formación en odontología), con un apoyo técnico que costó millones. de dólares cada año, se sucedieron varios desastres: varios animales y plantas murieron en grandes cantidades, y las cucarachas y las hormigas estaban llenas de niños, para empeorar las cosas, en enero de 1993, el contenido de oxígeno en la Biosfera 2 bajó del 21%; al 14% y hubo que reponer oxígeno desde el exterior. La ilusión de autosuficiencia quedó completamente destrozada.

El experimento fracasó, Biosphere 2 recibió a otro grupo de residentes. Después de vivir aquí un mes y medio, 5 hombres y 2 mujeres,

Debido a la excesiva acumulación de gas de la risa (N2O), se vieron obligados a abandonar el lugar el 17 de septiembre de 1994 y el experimento volvió a fracasar. Desde entonces, ya nadie ha vivido en la Biosfera 2. El plan de investigación científica "utópico" quebró. Biosphere 2 fue ridiculizado sin piedad por algunas personas, y algunos incluso lo denunciaron como "pseudociencia de lujo". Por supuesto, Biosphere 2 también hizo que la gente entendiera más una verdad aparentemente simple. : "La Tierra sigue siendo el único hogar de la humanidad". No sólo eso, sino que también, sin darse cuenta, ha dejado algunas buenas historias para la gente.

Biosphere 2 puede ser llamada una "Pequeña Naciones Unidas", dicen los residentes. de 7 países, entre ellos Estados Unidos, Gran Bretaña, México y Nepal. En esta "Pequeña Naciones Unidas" se cultivó la flor del amor. Unos meses después de finalizar el experimento, una pareja de cada uno de los dos grupos de residentes formó una. Pareja. Esto puede estar en línea con el viejo dicho: un amigo necesitado es un amigo.

Además, debido a la mala cosecha de alimentos, los residentes de Biosphere 2 tuvieron que controlar su dieta. Como resultado, los cuatro hombres del primer grupo de residentes perdieron un promedio de 18% de peso, el peso de las cuatro mujeres disminuyó un promedio de 10% y el nivel promedio de colesterol bajó de 195 al valor normal. 125. Fue una sorpresa inesperada para estas personas que habitualmente sufren de pérdida de peso. En realidad, fue involuntario. Un residente en ese momento, el profesor Roy Wolford de la Universidad de California en Los Ángeles, incluso continuó comiendo tanto como lo hacía. esa vez, "porque es bueno para la salud".

Fuera de la utopía

Aprendiendo de la experiencia, Bass Decidido a ajustar la posición de Biosphere 2, recurrió a científicos de Columbia. Universidad para ver qué podía hacer Biosphere 2, construida con 200 millones de dólares.

En enero de 1996, Bass simplemente entregó Biosphere 2 a la Universidad de Columbia e invirtió 40 millones de dólares en costos de renovación y operación durante los próximos cinco años. Después de algunas consideraciones, la Universidad de Columbia planea transformar Biosphere 2 en un centro de investigación dedicado a la ciencia del sistema terrestre y, al mismo tiempo, William Harris fue invitado a ser el nuevo responsable de la Fundación Nacional de Ciencias. Durante muchos años y fue un experto en la gestión de proyectos de investigación científica a gran escala.

De hecho, la persona que construyó Biosphere 2. Los 200 millones de dólares no están "todos en vano", como dicen algunos medios. con una capacidad de 3,78 millones de litros, por ejemplo, es sin duda una buena plataforma para estudiar ciencias marinas. Probablemente también sea una de las razones por las que Harris está dispuesto a hacerse cargo del lío. >

La Biosfera 2, que se encuentra en el período de transición, fue recibida primero con dolor y confusión. En cuanto a para qué se puede utilizar la Biosfera 2, los científicos han surgido algunas diferencias. Algunas personas querían convertir la Biosfera 2 en una biodiversidad. centro de investigación, mientras que otros querían centrarse en estudiar los efectos del cambio global, junto con dificultades técnicas, el plan de transformación se vio frustrado por un tiempo y la moral se vio muy afectada. Algunos científicos abandonaron Biosphere 2 uno tras otro.

Es cierto que hay idas y vueltas. Dos años después, el océano artificial finalmente "salpicó un poco de agua". Publicado en la revista americana "Science" el 13 de febrero de 1998. Un artículo en Biosphere 2 afirma que con el aumento. Debido al contenido de dióxido de carbono de los gases de efecto invernadero en la Biosfera 2, la supervivencia de los corales en los océanos artificiales está amenazada.

Un documento de este tipo puede que no sea gran cosa para los profanos, pero para la Biosfera 2 probablemente sea un punto de inflexión. Hoy en día, cuando el calentamiento global es cada vez más valorado por la comunidad internacional, ese documento muestra claramente que Biosphere 2 es una plataforma ideal para estudiar cómo el calentamiento global afecta a los ecosistemas.

En abril de 2001, el botánico de renombre mundial Berry. Osmond sucedió a Harris como líder de Biosfera 2. El Dr. Lin Guanghui del Centro de Investigación de Biosfera 2 le dijo a este reportero que actualmente se están llevando a cabo varios proyectos de investigación relacionados con el cambio climático global en Biosfera 2, atrayendo a muchas personas de clase mundial. Científicos

Nuevos sueños

La sombra del fracaso pasado de Biosphere 2 ahora está desapareciendo gradualmente y gradualmente se ha establecido una nueva imagen

Según el Dr. Lin. Guanghui, en diciembre de 2001, se celebró una conferencia académica sobre Biosfera 2 con la participación de científicos de todo el mundo y funcionarios del Departamento de Energía de Estados Unidos. Los expertos que asistieron a la reunión elogiaron los resultados de las investigaciones científicas de Biosfera 2 en el pasado. cinco años y también propuso planes de investigación futuros.

Hoy, Biosphere 2 se ha convertido en una carta de triunfo en manos de la Universidad de Columbia "Nuestro objetivo.

"Se trata de convertir Biosphere 2 en la primera opción para la educación, la investigación y la comunicación sobre cuestiones científicas, políticas y de gestión del sistema terrestre", dijo Michael Crow, vicepresidente de la escuela. En comparación con el objetivo burlón original, este objetivo es más. pragmático, pero igualmente ambicioso.

Debido a que el desempeño de Biosphere 2 en los últimos cinco años ha sido reconocido por todas las partes, después de que expiró el contrato, la Universidad de Columbia renovó su contrato con Bass por otros 10 años. El consejo directivo de la universidad decidió invertir 20 millones de dólares entre 2001 y 2005, y Bass también expresó que invertiría 30 millones de dólares adicionales.

Bass, que alguna vez fue ridiculizado por no entender la ciencia, no tiene nada que hacer. Es "lo más benévolo". En la edición de enero de 2002 de la revista "Scientific American", Gerrit Holloway, de la Universidad de Columbia, escribió que en 2010 Bass probablemente terminará pagando un millón de dólares simbólico por Biosphere 2. las 100 hectáreas de terreno circundantes fueron vendidas a la Universidad de Columbia.

Después de la tormenta, Biosphere 2, ¿qué aportará a la vida humana? ¿Se harán realidad nuevos sueños? ¿Quizás los nuevos esfuerzos fracasen? de Joel Cohen de la Universidad Rockefeller y David Tillman de la Universidad de Minnesota pueden darnos confianza.

Estos dos científicos creen que Biosphere 2 tiene algunas similitudes con el Telescopio Hubble cuando se lanzó por primera vez el enormemente costoso Telescopio Hubble. , fue criticado por las fotografías borrosas que tomó, pero hoy se ha convertido en una herramienta indispensable e importante para la investigación astronómica. Del mismo modo, también se espera que Biosphere 2 se convierta en una base importante para que la humanidad comprenda mejor la Tierra.

En la investigación científica, me temo que nadie puede garantizar que mientras haya inversiones, habrá retornos. Hay cientos de millones de inversiones en la antigüedad y en la actualidad, tanto en el país como en el extranjero. La pregunta es si entendemos las verdaderas razones del fracaso de los proyectos de investigación científica y si realmente entendemos que "el fracaso es la madre del éxito". El pasado y el presente de Biosphere 2 nos proporciona un excelente ejemplo.