Біосфера 2: міф чи реальність? Частина 1

Нещодавно мені пощастило відвідати одну з визначних пам'яток Тусон - «Біосферу-2». Це вражаюче споруда має дуже цікаву історію створення, яка виглядає, як добре закручений детектив. Однак все по порядку.

У цей день ми виїхали з дому о 9 годині ранку, оскільки належало проїхати більше 100 км до мети нашої подорожі. Через 2 години шляху перед нашим поглядом відкрилося панорама, що складається з якихось фантастичних прозорих споруд конічної і напівкруглої форми, позаду яких виднілися закриті білі півсфери і щось, що нагадує східну мечеть. Складалося враження, що ми наближаємося до якоїсь неземної конструкції, яка підійшла б більше для місячного або марсіанського пейзажу ...

Коли ми під'їхали ближче і спробували знайти місце для парковки, то це вдалося зробити з великими труднощами. Слід зауважити, що коли наша машина їхала по хайвею, то дорога була майже безлюдна, і я вирішила, що Біосфера 2 через свою віддаленість від міста не дуже часто відвідується. Але як я була неправа, вся стоянка була забита машинами до відмови. Але нам казково пощастило, коли ми виявили, що одне місце зараз звільниться, тому припаркована машина почала виїзд зі стоянки.

Перше питання, яке у мене виникло, коли я розглядала видали цю конструкцію, навіщо і як довго вона будувалася. Незабаром я отримала відповідь на ці та багато інших питань.

Ідея створення моделі біосфери Землі

Вчені мужі вже давно замислювалися, чому ж так складно прогнозувати поведінку біосфери Землі? На її стан впливають дуже багато факторів. Тому складно проводити теоретичні розрахунки і створювати математичні моделі поведінки біосфери Землі. Постановка натурного експерименту неможлива, оскільки, по-перше, це може призвести до непередбачуваних наслідків, а, по-друге, технічні можливості сучасної цивілізації досить обмежені.

Вже давно в науковому світі зріла думка про створення моделі земної біосфери в мініатюрі. Така модель повинна була відповідати наступним вимогам:

• вона повинна бути ізольована від решти світу;

• в ній повинна бути своя атмосфера, грунт, океан, тропічний ліс і ряд інших біомів;

• вона повинна мати свій рослинний і тваринний світ;

• в замкнуту біосферу ззовні повинні надходити тільки сонячна енергія і тепло, як це відбувається на нашій планеті.

Побудувавши таку замкнуту біосферу, можна було б почати натурні експерименти. Наприклад, цікаво з'ясувати, як буде розвиватися ця експериментальна біосфера в майбутньому, якщо її надати самій собі. Що станеться з біосферою, якщо збільшити концентрацію вуглекислого газу? Які зміни можна очікувати, якщо імітувати глобальне потепління клімату? І, безумовно, такий досвід може знадобитися в майбутньому, при будівлі поселень людини на інших планетах.

Великим ентузіастом створення моделі замкнутої біосфери був техаський мільярдер Ед Басс. Він же виступив основним спонсором. Розробка конструкцій і систем біосфери зайняла близько 10 років. Протягом цього часу спеціальні групи вчених збирали по всій Землі різноманітні види тварин і рослин для заселення Біосфери - 2, підбирали зразки ґрунту, ретельно стежачи за тим, щоб все було біологічно збалансоване.

Будівництво та пристрій Біосфери -2

Місце для будівництва Біосфери-2 було вибрано в пустелі південної Арізони, біля підніжжя гір Санта-Каталіна, недалеко від Тусон. У 1986 р компанія «Space Biosphere Ventures» почала будівництво цієї незвичайної споруди. Одна з умов Еда Басса при споруди моделі біосфери полягало в тому, щоб можна простежити людські відносини в умовах дикої природи і повної ізоляції.

Нарешті, в 1990-му році було споруджено грандіозне будова, що представляє собою замкнуту природну систему, що одержала назву «Біосфера-2». Чому Біосфера 2? Тому що під Біосферою-1 малася на увазі наша планета Земля.

Біосфера 2 представляла собою монументальну конструкцію зі скла і сталі. Вона займала площу трохи більше 1 гектара. Загальний обсяг споруди становив близько 200 тисяч кубометрів. Воно було повністю покрито скляним ковпаком, проникним 50% сонячного світла.

У високих скляних сферах розмістилися кілька екологічних систем в мініатюрі: тропічний ліс, океан, солоний марш, луг, савана, пустеля. Там були також басейни для риб, інсектаріум, де мешкало понад 200 видів комах, сільськогосподарська ферма для утримання тварин та вирощування різних рослин. Крім того були передбачені: житлова частина - кімнати для співробітників, майстерні та інформаційно-обчислювальний центр, який здійснював моніторинг за всіма процесами в біосфері.

Кожна з екологічних систем була відокремлена від інших і мала свій особливий клімат. Наприклад, випаровування води з океану здійснювалося за допомогою вентиляторів. Утворений таким чином пар надходив в тропічний ліс, де підтримувалася певна вологість. Захисні екрани, керовані комп'ютерами, дозволяли мати в кожному відсіку відповідні світлові і температурні умови. Спеціальні «мембрани-легені» контролювали тиск усередині конструкції, щоб не порушити її ізоляції.

Біосфера 2 мала досить великий розмір, щоб підтримувати всі екосистеми в динамічній рівновазі, і в той же час вона була задоволена мініатюрна, що дозволяло легко дослідити всі відбуваються в ній.

Біосфера 2 розроблялася спеціально для того, щоб люди могли там жити. При цьому передбачалося, що вони будуть ізольовані від зовнішнього світу, а всередині буде здійснюватися природний круговорот різних речовин і води під дією сонячної енергії. Єдиний зв'язок із зовнішнім світом повинна була здійснюватися через оптико-волоконні кабелі для передачі комп'ютерних даних і по телефонних лініях для переговорів.

Була в Біосфері-2 і «техносфера». Інженери спроектували складні технічні системи, які, наприклад, повинні були створювати океанські течії, тропічні дощі, імітувати морський прибій. Численні датчики постійно повинні були стежити за температурою і концентрацією тих чи інших речовин у воді, повітрі та грунті всередині оранжерей і передавати ці параметри для подальших досліджень.

Яким чином був здійснений основний проект, заради якого була побудована модель біосфери, ми поговоримо далі ...