Проект - "биосфера", рай который лопнул. Проект - "биосфера", рай который лопнул Ученик из команды «Лесник»

Шокирующие подробности эксперимента «Биосфера 2» , который проводили американцы в пустыне Аризоны.

На днях на Землю после годовой (!) экспедиции на МКС вернулся российско-американский экипаж в составе Михаила Корниенко и Скотта Келли. Ни «Роскосмос», ни НАСА не скрывали, что эта длительная миссия ничто иное, как репетиция полета на Марс. По расчетам отправка десанта на Красную планету может состоятся в течении ближайших 15-20 лет. Полет Келли и Корниенко должен был дать ответ на главный вопрос: возможно ли защитить организм космонавтов от космической радиации в течении 15-месячного перелета на соседнюю планету?

По итогам годовой миссии медики отрапортовали о том, что решили эту задачу. Значит путь к колонизации Луны и Марса открыт? Но не все так просто. Как только космонавты покинут орбиту Землю их могут подстерегать опасности, которые сейчас ученые не в состоянии просчитать. Яркой иллюстрацией на эту тему стал знаменитый эксперимент «Биосфера -2», который проходил в США в начале 90-х годов.

«БИОСФЕРА-2»

На создание замкнутой экологической системы в пустыне Аризона миллиардер-энтузиаст Эдвард Баас потратил 200 миллионов долларов. Цель эксперимента: понять сможет ли человек жить в искусственно созданной среде. Грандиозный опыт ставился как раз с прицелом на колонизацию Марса или создание убежищ на Земле в случае глобальной экологической катастрофы.

«Биосфера-2» состояла из павильонов с разными климатическими зонами (тропический лес, пустыня, океан, саванна, мангровые заросли), ее населили более чем тремя тысячами представителей флоры и фауны. А экипаж полностью герметичной гигантской капсулы состоял из ученых топ-класса Когда эксперимент начинался многие думали, что колонисты уходят на 2-летние райские каникулы. Однако восьмерке ученых пришлось балансировать на грани жизни и смерти.

«МЫ ЕЛИ САМИ СЕБЯ»

Поначалу колонисты были увлечены исключительно экспериментом.

Только тут я впервые осознала, что являюсь частью биосферы, - рассказывала Джейн Пойнтер. - И это вовсе не абстрактные слова. Углекислый газ, который я выдыхала, поглощали листья батата. Мы так много ели батата, что в конце-концов у меня кожа стала оранжевой от него. И углерод из этого батата снова становился частью меня. Можно сказать, я ела один и тот же углерод раз за разом. По-сути, я ела саму себя.

Спустя несколько недель после начала эксперимента обнаружилось, что содержание кислорода в атмосфере капсулы по непонятным причинам падает. И через несколько месяцев должно наступить кислородное голодание. Впоследствии выяснилось, что проектировщики не учли, что большое количество кислорода будут поглощать бактерии, которых оказалось очень много в специально завезенной плодородной почве. Кроме того, кислород реагировал с бетонной облицовкой внутри «Биосферы» и оседал на стенах в виде карбоната кальция.

Колонисты могли рассчитывать что их спасут зеленые легкие - деревья из тропической зоны. Вдобавок они каждый клочок земли засадили быстрорастущими растениями, чтобы увеличить фотосинтез. Но обнаружился еще один прокол создателей комплекса. Они не предусмотрели такого явления, как ветер. А без регулярного раскачивания стволы деревьев становились хрупкими и ломкими. Периодически зеленые деревья, на которые молились ученые, с треском падали, ломая все вокруг...

Из-за повышения концентрации углекислого газа начался падеж животных. Вымерло большинство обитателей фермы, исчезли все насекомые-опылители. Зато в неимоверных количествах развелись муравьи и тараканы.

Спустя 16 месяцев после начала эксперимента уровень кислорода упал настолько, что люди стали задыхаться по ночам, когда из-за темноты выработка кислорода растениями прекращается. Днем же они испытывали состояние хронической апатии и усталости.

В один прекрасный момент врач Рой Уолфорд поймал себя на том, не может сложить в уме два двузначных числа. Только тогда колонисты запросили помощь Большой Земли и им, вопреки условиям эксперимента, стали закачивать под купол кислород.

«И ТУТ ДИРЕКТОР ПО НАУЧНЫМ ИССЛЕДОВАНИЯМ ПЛЮНУЛА МНЕ В ЛИЦО»

Другое шокирующим событием для экипажа стал голод. В один прекрасный день заведующая фермой Джейн Пойнтер призналась, что весь их сельскохозяйственный комплекс может обеспечить колонию продуктами только на 83 процента от планируемого рациона. Эти расчеты появились у нее еще за несколько месяцев до старта проекта, но врач Рой Уолфорд убедил Джейн молчать о своих опасениях.

Дело в том, что Уолфорд разработал теорию продления жизни на основе ограничения калорийности питания (при условии, что организм, тем не менее, получает все жизненно необходимые вещества). И, пользуясь случаем, доктор хотел провести в рамках проекта «Биосфера-2» еще и собственный эксперимент. Его лабораторные мыши, которым калорийность сократили на 50 процентов, жили вдвое дольше. Но с людьми все оказалось гораздо сложнее...

За первый год колонисты потеряли в весе в среднем 16-18 процентов. То есть сбросили почти пятую часть массы тела. После кражи бананов из кладовой (в «преступлении» никто так и не признался) продуктовое хранилище стали закрывать на замок. Доктор, тем не менее, торжествовал: медицинские анализы доказывали, что у подопечных снизился уровень холестирина, стабилизировалось артериальное давление, улучшился метаболизм и работа иммунной системы. Мужчины и женщины помолодели и показатели их здоровья улучшились.

Постоянный голод, плюс нехватка кислорода драматическим образом сказались на отношениях в команде. Колонисты стали испытывать друг к другу откровенную вражду. Одни категорически отказывались от помощи извне, ссылаясь на чистоту эксперимента и утаивали от Большой Земли проблемы, которые возникали на станции. Другие во главе с Джейн Пойнтер считали, что эксперимент ничего не потеряет, если их перестанут мучить и помогут с продовольствием и кислородом.

Однажды я чистила загоны для животных на ферме, - вспоминает Пойнтер. - Было нечем дышать и я чувствовала себя совсем худо. В этот момент послышались шаги. Обернувшись я увидела Абигайль Айлинг. У нее что-то было во рту. Я не успела ничего сказать, как она плюнула мне в лицо. Я опешила и смогла только спросить: «За что?». Абигайль отрезала: «Ты сама знаешь!» И зашагала прочь...

Команда все же смогла закончить эксперимент. Хотя им пришлось вскрыть неприкосновенный запас продовольствия и закачать дополнительный объем кислорода. В условиях полета на Марс или колонизации Красной планеты этот трюк уже не прошел. Люди бы погибли, потому что на помощь уже некому было прийти.

«Биосфера 2» это хороший урок-предостережение организаторам будущих экспедиций. Наш мир очень хрупок. И чтобы создать копию Земли на другой планете надо уподобиться самому Творцу.

ХРОНОЛОГИЯ СОБЫТИЙ

26 сентября 1991 года - начало эксперимента. Команде из 8 участников предстояло в течении 2 лет прожить в искусственно созданной биосистеме абсолютно изолированной от внешнего мира.

Ноябрь-декабрь 1991 года. Ученые обнаружили, что уровень кислорода в атмосфере начинает снижаться со скоростью 0,5% в месяц. Колонисты принялись интенсивно выращивать биомассу, чтобы поднять содержание кислорода в воздухе, но их усилия были тщетными.

Январь 1992 года. Перед колонистами замаячил продовольственный кризис. Посевы риса оказались уничтожены вредителями. Шведский стол отменили, ввели пайки. Их энергетическая ценность составляла 1700 калорий в день на одного человека. Что недостаточно для людей занятых тяжелым физическим трудом.

Апрель-май 1992 года. В результате постоянных конфликтов команда разделилась на 2 враждующие группы. 4 человека во главе с Джейн Пойнтер настаивали на том, чтобы принять помощь извне. Другая половина экипажа была категорически против нарушения чистоты эксперимента.

Ноябрь 1992 года. Страдающие от голода обитатели «Биосферы 2» вскрыли аварийные запасы продовольствия. Джейн Пойнтер известила об этом руководство проекта. Она была немедленно уволена, ей приказали покинуть территорию эксперимента, но Джейн отказалась это сделать.

К январю 1993 году уровень кислорода понизился с 21 до 14,2%. Такая концентрация газа наблюдается в горах на высоте 4080 метров. Люди стали испытывать сильное кислородное голодание. Руководство проекта приняло решение тайно закачать внутрь «Биосферы» 23 тонны кислорода.

Май-июль 1993 года. Колонистам удалось вырастить хороший урожай общим весом более тонны. Это позволило увеличить калорийность рациона и люди частично компенсировали значительную потерю в весе, которая наблюдалась в первый год.

РЕСУРСЫ

Новые робинзоны располагали сельскохозяйственными угодьями площадью 1,27 гектара. Они выращивали бананы, папайю, бататы, свеклу, арахис, фасоль, рис, пшеницу и другие культуры.

На животноводческой ферме обитали: 4 козы и 1 козел; 35 кур-несушек и 3 петуха; 2 свиноматки и 1 кабан. Кроме того, у колонистов было свое рыбное хозяйство: они разводили неприхотливую рыбу тилапию.

КОМАНДА

Группа А*

Салли Сильверстоун, 36 лет. Капитан колонии, эксперт по сельскому хозяйству. Решала организационные вопросы.

Марк Ван Тилло, 30 лет. Капитан колонии, профессиональный механик. Отвечал за технические вопросы

Абигайль Айлинг, 31 год. Океанолог, директор по научным исследованиям.

Марк Нельсон, 44 года. Отвечал за ирригационные и ассенизационные системы. Пиар-директор проекта, поддерживал связь обитателей «Биосферы» с внешним миром.

Группа Б*

Джейн Пойнтер, 29 лет. Специалист по интенсивному сельскому хозяйству. Руководила фермой, обеспечивала колонию продовольствием.

Табер Маккаллум, 27 лет. Технический асситент.

Линда Лей, 39 лет. Ботаник, ее зона ответственности - флора «Биосферы».

Рой Уолфорд, 67 лет. Врач команды.

* на эти два враждующих лагеря разделились колонисты, когда столкнулись с голодом и нехваткой кислорода.

• ТВ-3 ведет расследование. Выпуск №19 (2013)
• Тайны ЦРУ: убийственные эксперименты
• Забытые эксперименты

Подпишитесь на нас

Биосферы-2

В начале 90-ых, в американской пустыне Аризона был водворён в жизнь масштабный проект, получивший название «Биосфера-2» («Биосферой-1» является наша планета Земля). Эта искусственно-созданная замкнутая биосфера была первой масштабной попыткой моделирования процессов, происходящих в естественных экосистемах Земли. По мнению авторов проекта, полученные в ходе эксперимента результаты могли бы очень пригодиться во время длительных космических перелётов.
Комплекс «оранжерей», полностью изолированных от окружающей среды (даже атмосферного воздуха) занял около 1,5 га, объём атмосферы «Биосферы-2» составил около 204 тыс. м 3 воздуха. В гигантскую «теплицу» было «заключено» около 3000 видов животных и растений, а также 8 представителей Homo sapiens. К «услугам» разумных обитателей «Биосферы 2» были семь различных биомов: тропический лес, пустыня, саванна, океан с небольшим коралловым рифом и мангровым эстуарием, агроценоз, в котором колонисты выращивали продукты питания (овощи, фрукты и скот), а также жилой блок. Видовой состав живых организмов был подобран, чтобы наилучшим образом имитировать биосферный круговорот веществ, включающий продуцирование и разложение органики, в том числе и естественное разложение отходов жизнедеятельности людей.

Искусственно воссоздать биосферу Земли оказалось не таким простым делом. Колонисты столкнулись с множеством серьёзных проблем. Одной из главных проблем оказалось то, что растения не смогли вырабатывать необходимое количество кислорода. Содержание кислорода в атмосфере «Биосферы-2» снизилось с 21% до 15%, в результате пришлось подкачивать кислород из внешней среды. Два года (с 1991 по 1993 год) жители искусственной биосферы жили в условиях постоянного кислородного голодания (аналогичное кислородное голодание испытывают альпинисты на высоте 4 км). Учёные предполагают, что существенную роль в повышенном потреблении кислорода сыграли почвенные микроорганизмы.

Вторая проблема, с которой столкнулись люди — это нехватка пищи. Площади агроценоза «Биосферы-2» оказалось недостаточно, чтобы обеспечить 8 человек пищей в достаточном количестве. Для решения этой проблемы пришлось увеличить плотность засева зерновых, а также высадить в тропическом лесу бананы и папайю.

Третья проблема, которая значительно осложняла жизнь людей в изолированной экосистеме — это неконтролируемый рост численности насекомых-вредителей. Пищевые цепи искусственных экосистем «Биосферы-2» оказались неполными, и численность насекомых-вредителей в отсутствие врагов стала неуклонно расти. В изолированных от внешней среды условиях «Биосферы-2» использование инсектицидов для борьбы с насекомыми-вредителями неоправданно, так как процессы самоочищения в таких небольших экосистемах проходят очень медленно, а это значит, что отравление химикатами всех обитателей, в том числе и людей, будет неизбежно. Для решения этой проблемы колонистам пришлось собирать вручную насекомых-вредителей, а также разводить их естественных врагов.

Биом пустыни просуществовал недолго. По утрам влага конденсировалась на стеклянной крыше «Биосферы-2» и искусственным дождём падала вниз. Спустя некоторое время после начала эксперимента пустыня стала зарастать травой.

В ходе проведения эксперимента некоторые проблемы оказались весьма неожиданными. Так отсутствие ветра пагубно сказывалось на некоторых видах древесной растительности. В отсутствие давления ветра на ствол и ветви деревьев, механические ткани древесины оказались недостаточно развитыми. В результате стволы и ветви деревьев становились хрупкими и ломались под тяжестью собственного веса.

С 1996 года «Биосфера-2» находилась в ведении Колумбийского университета, который продолжал дальнейшие исследования, но уже без участия человека. Некоторые биомы научно-исследовательского комплекса были доступны для экскурсантов. В 2005 году «Биосфера-2» была выставлена на продажу.

Что представляет собой «Биосфера-2» в 2010 году Вы можете увидеть на фото, сделанных Noah Sheldon .

Этот интересный эксперимент был организован американским миллиардером Эдвардом Басом и компанией Space Biosphere Ventures. Они надеялись выяснить, сможет ли человек выжить в замкнутой среде без связи с внешним миром. Несмотря на то, что к организации проекта подошли со всей серьезностью, а финансирование осуществлялось в должном объеме, эксперимент был признан провалившимся. Давайте посмотрим, почему это произошло.

Грандиозный комплекс под названием «Биосфера-2» был построен в пустыне Аризоны в США. Предполагалось, что он будет раем для 8 добровольцев-исследователей, которые станут участниками проекта. Для того, чтобы существовать в автономном режиме и совершенно не зависеть от внешнего мира, грандиозный комплекс площадью 1,5 гектара был устроен как маленькая копия планеты Земля. Строение состояло из 7-ми отдельных, блоков, часть из которых имитировала различные экосистемы: тропический лес, мангровые заросли, саванна, океан, пустыня. Значительные площади были отведены под выращивание растений, пригодных для употребления в пищу. Само здание было изолировано от внешнего мира, а пригодный для жизни уровень кислорода должны были обеспечивать находящиеся внутри растения.

Вместе с участниками проекта в комплекс были заселены козы, куры, свиньи и несколько видов рыб, которые обитали в прудах. Предполагалось, что люди будут сами выращивать полезные фрукты и овощи, работая в теплицах, и ухаживать за домашними животными, которые также станут для них источником пропитания.

Научный эксперимент был начат в 1991 году, а его участниками стали 8 человек: 4 женщины и 4 мужчин. Но в первый же месяц проекта участников осталось семеро, так как одна женщина повредила себе палец во время полевых работ. Ей не смогли оказать медицинскую помощь на должном уровне, и она была вынуждена покинуть проект.

Второй проблемой, которая обнаружилась также на старте эксперимента, оказалось падение кислорода. Несмотря на все проведенные расчеты и большое количество зеленых фотосинтезирующих растений, приборы показывали снижение содержания кислорода в воздухе. Оказалось, что расчеты были выполнены неверно и производимого растениями кислорода не хватило для обеспечения жителей комплекса.

Кроме того, выяснилось, что в комплексе очень быстро размножились вредные микроорганизмы и насекомые. От тараканов и муравьев не было спасения, а зеленые растения оказались во власти вредителей. Поскольку в замкнутом пространстве комплекса «Биосфера-2» изначально не предполагалось использование химических препаратов для борьбы с вредителями, то было решено заниматься сбором и уничтожением насекомых вручную. Все это очень изматывало людей, жизнь в комплексе превратилась в тяжелую работу.

Ну и последнее, что упустили из виду организаторы, это психологическое здоровье самих участников проекта. Все произошло примерно так, как показывают в голливудских фильмах про полеты на Марс. Практически сразу из-за возникших разногласий люди разделились на две группы, которые мало общались между собой. Из-за возросшей физической нагрузки и нехватки продуктов питания участники проекта стали терять в весе. На этой почве участились случаи конфликтов внутри группы, а моральный климат в коллективе оставлял желать лучшего. Они весело махали журналистам сквозь панорамные окна, но на самом деле с нетерпением ждали окончания этого безрадостного проекта.

Проект завершили ровно через два года. Спустя некоторое время в прессу просочились сведения о том, что в комплекс регулярно закачивался недостающий объем кислорода, а также осуществлялось дополнительное снабжение продуктами питания. Эксперимент признали неудачным. Специалисты вынуждены были согласиться с тем, что комплекс и его внутреннее содержание нуждаются в существенных доработках.

По мнению ученых, очень важно было создать модель нашей биосферы: построить такую систему, которая была бы абсолютно изолирована от остального мира, в которой была бы своя атмосфера, своя почва, был бы свой океан, свои джунгли, свои животные, свои растения - такая своеобразная мини-модель Земли. Система, в которую поступает только солнечная энергия, точно так же как это происходит с нашей Планетой. Ведь в нашу биосферу практически ничего не поступает извне, кроме солнечного света и тепла. Построив такой мир можно было бы начать эксперименты, например, увеличив содержания углекислого газа или иного вещества, посмотреть на последствия.

Кроме того, интересно посмотреть, как будет развиваться эта другая биосфера в будущем, если ее предоставить самой себе.

В начале девяностых годов такая биологическая система была создана. Эту уникальную систему построили в американском штате Аризона, рядом с городом Оракл и назвали ее "BIOSPHERE-2" - Биосфера-2. Имеется в виду, что Биосфера 1 - это наша Земля. Биосфера 2 - это грандиозная и величественная конструкция из стекла и армированной стали, занимает площадь 1.27 гектара, объем атмосферы, заключенной в ней 203 760 кубических метра. Биосфера 2 включает в себя свыше 3.000 разновидностей растений и животных, семь биомов - дождевой лес, саванну, пустыню, болото, даже маленький океан с коралловым рифом, интенсивное сельское хозяйство и апартаменты для людей. Биомы разделены между собой пластмассовыми щитами. Гигантские "легкие" регулируют внутреннее давление таким образом, чтобы оно соответствовало наружному - это сводит к минимуму утечки воздуха. В результате за год происходит замена всего лишь 10 процентов атмосферы "Биосферы-2" и по этому показателю она не имеет себе равных: ее герметичность в 50 раз выше, чем у комплекса "Спейс Шаттл" НАСА.

Разработка конструкций и систем заняла около 10 лет, в течение этого времени специальные группы ученых собирали по всей Земле виды животных и растений для заселения Биосферы 2, подбирали образцы почвы, тщательно следя за тем, чтобы все там было биологически сбалансировано. Биосфера 2 достаточна велика, чтобы поддерживать всю экосистему в равновесии и в то же время достаточна мала, чтобы все процессы, происходящие в ней было легко исследовать.

А что самое интересное, Биосфера 2 была разработана специально для того, чтобы в ней могли жить люди, причем абсолютно изолированно от остального мира: ни пища, ни воздух, ни вода, ни какое-либо другое вещество не проникает внутрь и ничто не уходит наружу, кроме солнечного света, электричества и информации по проводам. Даже "дно" изолировано от земли на которой она стоит специальными герметично сваренными железными листами, а для поддержания постоянного давления воздуха внутри Биосферы 2, колебания которого происходят из-за изменения температуры (днем и ночью) предусмотрены гигантские мембраны-легкие. Утечка воздуха из всей конструкции составляла не более 10% за год.

Сложные технические устройства создают: течения в "океане", тропические дожди, морской прибой и эмитируют другие природные явления, а множество специальных датчиков постоянно определяет температуру, содержание тех или иных элементов в почве, воде и воздухе внутри Биосферы 2, записывая эти параметры для дальнейших исследований. На специальном участке интенсивного сельского хозяйства при помощи особых методов возделывались культуры, которые служили пищей для людей - ведь другой еды им взять было неоткуда.

Раскинувшись на площади в полтора гектара эта огромная сверкающая конструкция в начале девяносто первого года была впервые заселена людьми - восемь человек (четыре женщины и четверо мужчин) пробыли в ней около двух лет, поддерживая связь с внешним миром только через компьютер. 26 сентября 1991 года добровольцы вошли в Биосферу 2 с целью провести в изоляции два года. 26 сентября 1993 года научный эксперимент был успешно завершен. Только одна из членов команды покидала комплекс на 5 часов - для проведения операции на пораненной руке, после того как она повредила палец.

Сначала все шло хорошо - козье молоко, яйца, курятина, рыба, креветки, козлятина, свинина, куры, а также сорок шесть видов растительной пищи позволяли с оптимизмом смотреть в будущее.

Предполагалось, что комплекс сможет функционировать автономно, так как налицо все условия нормального круговорота веществ. Солнечного света, по расчетам ученых, должно было хватить для достаточного воспроизводства кислорода растениями в результате фотосинтеза; черви и микроорганизмы призваны обеспечить переработку отходов, насекомые - оплодотворять растения и т.д.

Важный вопрос, который изучали биосфериане - это межличностные отношения в замкнутом коллективе, и что интересно, они отмечают, что этот вопрос был решен гораздо грамотнее у российских космонавтов. Так, при полетах космонавтов за их психическим состоянием, взаимодействием между собой постоянно следит особый специалист и давал дельные советы. Этот человек имеет полномочия настаивать на изменении распорядка дня работы команды, если он считает это необходимым. Здесь было много сложностей. Впрочем, все обошлось, и после окончания эксперимента двое его участников сыграли свадьбу. BIOSPHERE-2 оказался перенаселенным.

Через некоторое время биосферианам стало не хватать пищи, и здесь оказалось, что проблемы внутри Биосферы-2 очень напоминают земные. При создании мини-мира многие думали, что он будет совершеннее, чем наш, обычный, будет избавлен от многих экологических и социальных проблем на многие десятилетия. Однако, даже перед тем, как группа зашла туда на два года, становилось все более понятно, что у населения Биосферы-2 будет много общих проблем, что и у жителей "Биосферы 1" - Земли. Площадь участка, где возделывались культуры была относительно небольшой, а погода в Аризоне в течение 2-х лет эксперимента была рекордно дождливой и пасмурной, растениям не хватало солнечного света и вследствие этого, плохие урожаи, нехватка еды. В Биосфере-2 нельзя использовать пестициды - из-за замкнутости биологических циклов внутри, можно отравить все живое, поэтому вредители чувствовали себя вольготно, и съедали иногда значительную часть урожая. Люди для борьбы с ними разводили их естественных врагов, например насекомых, которые питаются личинками вредителей, но зачастую просто собирали их руками, совсем как у нас собирают колорадских жуков. А для очистки воды в Биосфере-2 выращивали водные гиацинты. Эти цветы вбирают в себя загрязнения из воды.

Помимо земледелия, жители Биосферы-2 занимались скотоводством. У них были козы, курицы, и даже поросята. Причем это были особые животные, приспособленные к суровым условиям. Например, курицы были дикой породы из Индии - они были приспособлены к жизни в тропиках (высокая температура и влажность) и могли питаться отходами. Американские куры не подошли бы, так как они не могут питаться ничем, кроме комбикромов, ведь их кормят ими уже в течение многих поколений. С маслом для жарки, заметим, были проблемы, жалко было переводить на него бобы, которые можно было съесть, так что вместо жарки стали варить, печь, или готовить на пару.

Нехватка калорийной пищи привела к попыткам рационирования распределения продуктов питания, а вопрос о выращивании большего количества еды выходил на первый план. В Биосфере-2 для выращивания продуктов был отведен особый участок, а вся другая поверхность должна была оставаться "дикой". Сразу возникла идея вырубить часть дикой природы и использовать освободившиеся место для выращивания дополнительной пищи. Но другие считали, что дикая природа имеет собственную ценность и весь видовой состав должен быть оставлен без изменений.

Перед биосферианами встал вопрос об уважении к другим видам живых существ. Руководители, контролировавшие экспедицию, дали ясно понять ее участникам, что если они очень голодны, все они, либо кто-то из них могут покинуть Биосферу-2 в любое время. Им не доставят пищу извне и запретили уничтожать участки дикой природы. Нехватка калорий приводила к тому, что у ученых не хватало энергии для выращивания пищи, - а ведь это тяжелый физический труд, значит, еды становилось все меньше.

Получался замкнутый круг. Кончилось тем, что в джунглях высадили все же немного бананов и папайя. Уплотнили посадку зерновых, засадив каждый сантиметр участка, отведенного для агрокультур, а распределение еды продолжили. Вопросы перенаселенности, самоценности дикой природы, необходимость поддерживать разнообразие видов - все это передний край современных экологических исследований.

Явления в природе также были достаточно интересны и непредвиденны. К примеру, над пустыней на стеклянной крыше Биосферы-2 по утрам конденсировалась вода, и на пустыню выпадал дождь. Его невозможно было ликвидировать, и поэтому пустыня стала не такой пустынной, как планировалось сначала - на ней стали произрастать растения.

Предусмотрев течения в "океане", создатели Биосферы-2 не предусмотрели ветер, а он, как оказалось, очень важен для растений, под его действием качаются деревья, что укрепляет их ствол. Без ветра ствол и ветви акаций, растущих в Биосфере-2, стали хрупкими и начали обваливаться под собственной тяжестью. Почему-то развелось много муравьев - хотя никто не планировал первоначально привносить их в систему.

Были трудности и посерьезнее: содержание кислорода за два года уменьшилось с 21% до 14%, а это значит - головные боли, низкая трудоспособность. Конечно, нельзя сказать, что обошлось без проблем - среди них проблема уменьшения содержания кислорода в атмосфере: с начального содержания в 21%, его количество за два года уменьшилось до 14%. Такое падение содержания кислорода приводило к постоянным головным болям, потере трудоспособности у участников эксперимента.

Разумеется, первый опыт - он закончился 26 сентября 1993 года - кое в чем был несовершенным. Но, несмотря на все эти трудности и неурядицы, первый эксперимент на Биосфере-2 завершился успешно: вся команда ученых и подавляющее большинство растений и животных с успехом пережило два года в изоляции. Этот эксперимент еще раз показал, что существует опасность столкнуться в будущем и в целом на Земле с такими проблемами как перенаселенность, нехватка пищи, уменьшение содержания кислорода в атмосфере и т.д.

Но как, ни странно, жизнь в изоляции от остального мира пошла людям на пользу: они ведь два года ели экологически чистую пищу, не травились ядохимикатами, не ели много жиров. После выхода из Биосферы-2 обнаружилось, что уровень холестерина в крови заметно снизился, а сами биосфериане не могли привыкнуть к обычной пище - она им казалась какой-то искусственной, безвкусной.

“Находясь в Биосфере-2, особенно ясно чувствуешь, что зависишь от окружающей природы, ведь ты особенно четко понимаешь, что дышишь кислородом, который вырабатывают растения, что если вода загрязниться, тебе нечего будет пить”, - говорит одна из участниц эксперимента.

2. Новая жизнь “Биосферы-2”

Сегодня BIOSРHERE-2 является подразделением Колумбийского университета. Там сейчас нет постоянных жителей, но научные исследования продолжаются.

Два года внутри "Биосферы-2" находились люди. Три года ушли на восстановление огромного комплекса.

Новая команда считает, что главное преимущество проекта - возможность проследить за миграцией элементов и прочими процессами в условиях автономности. Прежде всего их интересует влияние изменения содержания СО2 в атмосфере на жизнедеятельность растений.

Поскольку наличие СО2 является основным условием для процесса фотосинтеза, ученых давно занимает вопрос, не приведет ли повышение содержания СО2 в земной атмосфере в результате парникового эффекта к усиленному росту и развитию растений. Некоторые даже предлагают искусственно повышать процент СО2, чтобы увеличить урожайность основных культур.

В середине 1996 года ученые начали новый эксперимент, уже строго научный и "безлюдный". Они должны были выяснить: действительно ли с увеличением процентного содержания СО2 урожайность повышается и до каких пор; и что происходит с излишками СО2, где они накапливаются и возможен ли при неконтролируемом росте содержания двуокиси углерода в атмосфере некий обратный катастрофический процесс.

Сначала новые распорядители проекта взяли в аренду на ближайшей угольной шахте несколько мощных вентиляторов и впервые за несколько лет начали интенсивную замену воздуха внутри сооружения. Как следствие, содержание СО2 резко снизилось, что повлекло за собой замедление роста многих растений, а это, в свою очередь, вызвало уменьшение производства двуокиси углерода почвенными микроорганизмами. Вывод: посадки деревьев - неоднозначное решение проблемы парникового эффекта, так как микроорганизмы при этом, возможно, будут вырабатывать большее количество двуокиси углерода.

При ответе на первый из вышеназванных вопросов директоры проекта руководствуются уже проведенными исследованиями. Так, Брюс Кимболл из Финикса (штат Аризона) наблюдал за воздействием атмосферы, искусственно обогащенной СО2 до предположительного уровня 21-го века, на посевы пшеницы и хлопчатника.

С хлопчатником все обстояло просто - растения восприняли повышение содержания СО2, как и предсказывали специалисты, и в конце сезона принесли добавочные 40% хлопка по сравнению с контрольными растениями. Пшеница вела себя сложнее. В середине вегетационного периода опытные растения получали на 20% больше СО2, чем контрольные, и росли быстрее. Но созревание также ускорилось, что уменьшило продолжительность вегетационного периода, и полученный урожай лишь на 10% превосходил величину контрольного урожая.

Кимболл полагает, что в этом, видимо, виновато изменение температуры и уровня грунтовых вод. Как повышение СО2, так и понижение зеркала грунтовых вод способствует закрытию устьиц на поверхности листьев. Вода, которую пьют растения, испаряется через эти поры, охлаждая листья. Но при частично закрытых порах происходит перегрев листьев. Кимболл предполагает, что тепло ускоряет все физиологические процессы внутри растений, приводя к их раннему вызреванию. Если это так, то глобальное потепление, в сочетании с увеличением процентного содержания СО2, вызовет еще большее сокращение вегетационного периода растений.

Что касается второго вопроса, то так до конца и не ясно, что же происходит - повышение процентного содержания СО2 в атмосфере отстает от суммарных общемировых выбросов более чем на миллиард тонн углерода; ученые считают, что аккумулировать СО2 могут деревья, корни растений, почва.

В общем, "Биосфере-2" предстоит решить немало задач. Сейчас идет реконструкция комплекса с разделением его на мелкие участки, которым предстоит стать ареной серьезных экспериментов, и прежде всего - по изменению процентного содержания СО2, с тщательным прослеживанием путей миграции элементов. Возможно, для обывателя проект потерял значительную долю былой привлекательности, но в научных - а может, и в деловых - кругах позиции "Биосферы-2" укрепились. В конце 1999 года учеными комплекс "Биосфера-2" был опять взят в аренду еще на 10 лет Колумбийским университетом.

3. “ Вечные аквариумы ”

Наука пошла, развиваться дальше - сейчас понадобилось сконструировать миниатюрные замкнутые системы, чтобы их можно было использовать в космических аппаратах, ведь объем космического корабля сравнительно мал, а свободного пространства еще меньше. И тут на помощь пришел опыт работы в BIOSPHERE-2.

На основе уникальных результатов, полученных в ходе экспериментов в замкнутой системе, ученые, бывшие в составе первой экспедиции, уже давно разработали миниатюрные биологические аквасистемы, размером от 10 до 30 см в диаметре, в которых абсолютно безо всякого ухода могут жить разнообразные морские и пресноводные животные и растения - креветки, улитки. Их назвали BioSphere и Beach World.

Теперь такие замкнутые "вечные" аквариумы не редкость в американских домах, в офисах корпораций и банков, на столах руководителей. Ведь это очень необычно - это есть далеко не у всех и не все себе могут это позволить; и удобно: не нужно менять воду, чистить стекла, кормить, как это приходилось бы делать с обычным аквариумом.

Сейчас существует два основных вида "биосфер" - BioSphere и Веасh World - пляжный или прибрежный мир.

В BioSphere воссоздан животный и растительный мир озер Флориды, там растет большое красивое растение Hornwort, а по нему с ветки на ветку, как обезьяны в лесу "прыгают" маленькие рачки "гаммарусы". Кроме того, там еще живут улитки трех видов, дафнии, циклопы, остракоды. Принцип работы BioSphere такой же, как и у биосферы Земли: извне поступает только свет, солнечная энергия, которая и дает жизнь всем живым существам.

В BioSphere все сбалансировано, растения производят на свету в процессе фотосинтеза кислород, которым дышат животные. Животные, в свою очередь, выдыхают углекислый газ, который нужен растениям. Так замыкается цикл кислорода. Кроме этого, в BioSphere соблюдены все остальные природные циклы азота, углерода, воды. Животные в BioSphere размножаются и живут, сменяясь поколениями. Это - "вечная" биосистема, как и наша Земля.

Понятно, что BioSphere для процветания необходимо достаточно света, причем желательно естественного или наиболее близкого к естественному, и комнатная температура. А на тот случай, если в помещении недостаточно светло, рекомендуется использовать специальные светильники с соответствующими лампами. Кстати, при таком освещении BioSphere смотрятся наиболее эффектно.

Еще одно изобретение - это Beach world. В отличие от BioSphere, с ее флоридскими обитателями, в них живут красные морские креветки, "уроженцы" Гавайских островов. Размер креветок 1–2 см. Они ходят по белому песку, ракушкам и разноцветным камушкам, не прячутся в грунте и поэтому очень заметны. Забавно наблюдать, как креветки "пасутся", "пощипывают" друг друга и даже носят маленькие песчинки! Если их побепокоить, они теряют на время свой ярко-красный цвет и становятся незаметными. Как только они успокоятся, их покровы вновь становятся красными. Они едят микроводоросли и дышат кислородом, который вырабатывают растения. Креветки "подстригают" растения, поддерживая их здоровыми. Креветка ест не сами растения, она скорее пощипывает их, поедая микроводоросли и бактерии, которые растут на них. Они буквально являются садовниками тех мест, где живут.

Прибрежные животные, находящиеся в опасности.

Эти креветки - исчезающий вид, в природе они живут только на отдельных островах Тихого океана. Причина вымирания креветок в том, что аквариумисты выпускали аквариумных рыбок. Рыбки поедают креветок, разрушая всю экосистему Гавайских озер, и, в результате, озера вымирают. Разведение креветок для использования их в Beach World - один из немногих способов сохранения их как вида. Beach World выпускаются в виде 4 и 5 дюймовых шаров и в виде пирамиды высотой 7 дюймов.