Jak wyglądał eksperyment, w którym ludzie żyli w całkowitej izolacji przez 2 lata, i dlaczego się nie powiódł

Autorzy powieści science fiction często opisują grupę osób, żyjącą w całkowitym odosobnieniu, którzy sami wytwarzają wszystko, czego potrzebują. Taki eksperyment został przeprowadzony w prawdziwym życiu. Celem było sprawdzenie, czy ludzie mogą tworzyć biosfery na innych planetach i normalnie w nich funkcjonować. W tym celu w 1991 roku kilka osób umieszczono pod odosobnioną kopułą. Jednak rzeczywistość okazała się znacznie bardziej nieprzewidywalna niż fikcja literacka.

Ekipa Jasnej Strony zainteresowała się tym niezwykłym eksperymentem, więc postanowiliśmy się dowiedzieć, jak wyglądało życie pod kopułą.

W 1987 roku na środku pustyni Sonora w Arizonie rozpoczęły się prace budowlane na ogromną skalę. 4 lata później, gdy budowa się skończyła, pojawiły się ogromne, futurystycznie wyglądające budynki ze szkła i metalu. Zostały zbudowane tak, aby do środka nie dostawało się powietrze z zewnątrz i vice versa. To pozwoliło na stworzenie warunków podobnych do tych na innych planetach, gdzie ludzie nie mogą żyć.

Zarówno budynki, jak i cały projekt otrzymały nazwę Biosfera 2. Te futurystyczne konstrukcje miały być drugim po Ziemi samoregulującym się systemem (nasza planeta to Biosfera 1). System był tak szczelny, że ​​jego łączenia przepuszczały mniej powietrza niż te w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Jedno z „płuc” „Biosfery 2”

Podstawowe systemy znajdowały się pod ziemią. Biegły tam rury z wodą pitną, a także gigantyczne „płuca”, które musiały kompensować zmiany ciśnienia powietrza, nagrzewającego się w dzień i chłodnego w nocy. Poza tym, aby uniemożliwić jakąkolwiek ingerencję z zewnątrz (oprócz światła słonecznego), wszystkie konstrukcje zaizolowano specjalnie wykonanymi blachami z grubego metalu, ważącymi około 50 ton.

Wewnątrz budynek został podzielony na 7 części, zwanych biomami. W każdym z nich panowały inne warunki, które naśladowały ziemskie klimaty: las deszczowy, mglista pustynia, mokradła namorzynowe, ocean z rafą koralową i sawanna. W środku znalazły się również 2 biomy antropogeniczne, z których jeden obejmował siedlisko ludzkie, a drugi system rolniczy do uprawy żywności.

26 września 1991 r. próg Biosfery 2 przekroczyła grupa 4 mężczyzn i 4 kobiet. Razem z nimi w środku znalazło się około 3000 gatunków zwierząt i roślin, w tym drzewa i owady. Biosferianie — tak nazywali się uczestnicy — ​​musieli sami zapewnić sobie pożywienie, dlatego posadzili ryż, słodkie ziemniaki, buraki, banany i papaje. Nie stosowano nawozów chemicznych, ponieważ mogły mieć negatywny wpływ na zdrowie izolowanych osób.

Dr Roy Walford, który był jednym z uczestników misji, opracował specjalną dietę, składającą się głównie z produktów roślinnych. Co ciekawe, posiłki z przewagą słodkich ziemniaków bardzo ciekawie wpłynęły na uczestników: na przykład skóra Jane Poynter zaczęła przybierać pomarańczowy kolor.

Rzadko, zazwyczaj raz w tygodniu, grupa jadła kurczaka lub ryby. Kurczaki hodowano w biomie rolniczym, a ryby w biomie oceanicznym. Jane Poynter wspomina, że ​​wszyscy członkowie misji oblizywali swoje talerze, aby nie stracić żadnych składników odżywczych.

Kuchnia „Biosfery 2”

Przez pierwszy rok misji wszyscy uczestnicy narzekali na głód i stracili około 1/6 masy ciała (jeden z nich, Taber MacCallum, schudł aż 26 kilogramów). Ale po zakończeniu eksperymentu badacze stwierdzili, że parametry zdrowotne u każdej z osób poprawiły się. W drugim roku pod kopułą ich waga ustabilizowała się, mimo że przez większość czasu nadal byli głodni. Testy medyczne przeprowadzone poza Biosferą 2 wykazały, że metabolizm każdego uczestnika poprawił się.

Co ciekawe, 2 lata diety wegetariańskiej zmieniły trawienie członków misji. Ponieważ nie mieli w swojej diecie dużo mięsa, ich organizmy przestały produkować enzymy, które trawią białko zwierzęce.

Pustynny biom obecnie

Izolacja nie okazała się zbyt dobra dla zwierząt i roślin. Większość kręgowców zabranych do kopuły zmarła pod koniec pierwszego roku eksperymentu. Jednak niektóre gatunki spisywały się naprawdę świetnie: za przykład mogą posłużyć chociażby karaluchy, które rozmnażały się w bardzo szybkim tempie i zastąpiły owady, mające zapylać rośliny (owady, które wcześniej odgrywały tę rolę, wyginęły). Nawiasem mówiąc, w naturze takie zachowania nie mają miejsca. Oprócz karaluchów, szybko rozmnażały się również pasożyty, które stanowiły stałe zagrożenie dla upraw.

Ciekawe, że klimat pustynnego biomu przypominał bardziej sawannę — parująca woda kondensowała się na szklanej kopule i spadała jako deszcz.

Najsilniejsze rośliny również dobrze radziły sobie w izolacji, aczkolwiek drzewa, które znajdowały się w lesie deszczowym i na sawannie, miały już nieco trudniej. W naturze, dzięki wiatrom, drzewa stają się silniejsze, a gdy nie ma wiatru (pod kopułą siłą rzeczy nie wiało), słabną, a ich pnie po prostu łamią się pod własnym ciężarem. Drzewom brakowało również światła słonecznego, a ich liście żółkły.

Widok na część jadalni i kuchni załogi „Biosfery 2”

Największym problemem dla uczestników (poza ciągłym głodem spowodowanym niewystarczającą ilości kalorii otrzymywanych z pokarmu roślinnego) był brak tlenu. W ciągu 16 miesięcy poziom tego gazu w powietrzu spadł z 20,9 do 14,5 % — czyli mniej więcej tak samo, jak na wysokości 4 kilometrów nad poziomem morza. Miało to negatywny wpływ na zdrowie niektórych uczestników: szybciej się męczyli i cierpieli na bezdech senny, a dr Roy Walford, który miał już około 70 lat, zaczął mieć problemy ze sprawnością umysłową. Z tego powodu osoby prowadzące projekt z zewnątrz postanowiły potajemnie dodać więcej tlenu do kopuły.

Przyczyna spadku poziomu tlenu została odkryta dopiero po zakończeniu misji. Okazało się, że stały za tym organizmy rozmnażające się w glebie, które zamieniały tlen w dwutlenek węgla. Ponadto, gazy wchodziły również w reakcję z betonem, tworząc węglan wapnia, również przyczyniający się do malejącego poziomu tlenu.

Podziemia „Biosfery 2”

Biosferianie Taber MacCallum i Jane Poynter, którzy spotykali się przed rozpoczęciem eksperymentu i pobrali się kilka miesięcy po opuszczeniu Biosfery 2, wspominają, że kiedyś naprawdę poczuli, jak niski był poziom tlenu. Stało się to w 1992, podczas pełnego zaćmienia Słońca, które trwało około 30 minut.

To naturalne zjawisko nie miało wpływu na ludzi poza kopułą, ale członkowie misji je odczuli. Atmosfera pod kopułą była 19 miliardów razy mniejsza niż ta na Ziemi, a pozbawione światła słonecznego rośliny przestały produkować tlen, przez co poziom CO2 w budowli wzrósł szybko i ekstremalnie.

Pokój jednego z uczestników „Biosfery 2”

Relacje w małej grupie też nie były idealne. Jane Poynter powiedziała, że ​​pod koniec pierwszego roku członkowie podzielili się na 2 grupy: jedna uważała, że ​​część pracy powinna być wykonana przez naukowców z zewnątrz, a druga chciała, aby eksperyment był jak najdoskonalszy.

Jednak uczestnicy zgodzili się, że krzywda wyrządzona Biosferze 2 może mieć negatywny wpływ nie tylko na samą misję, ale także na nich wszystkich. To dlatego, pomimo konfliktów i nieporozumień, starali się skutecznie współpracować i dbać o swoje zdrowie i o środowisko, które stało się ich domem.

Uczestnicy eksperymentu opuszczający „Biosferę 2”

Dr Walford przyznał później, że nie lubił niektórych członków misji, ale on i jego koledzy przezwyciężyli swoje negatywne uczucia i wykonywali wyznaczone im zadania. Jeden z psychologów, który pracował z uczestnikami eksperymentu po zakończeniu, powiedział: „Gdybym zgubił się w Amazonii i szukał przewodnika, z którym mógłbym się wydostać i przeżyć, wtedy [załoga biosfery] byłaby najlepszym wyborem”.

Jednak nawet wiele lat po eksperymencie uczestnicy rzadko kiedy ze sobą rozmawiają i nie utrzymują kontaktów.

Jane Poynter i Taber MacCallum w 2016 roku

26 września 1993 roku otworzyły się drzwi kopuły i biosferianie zakończyli swoją izolację. Społeczeństwo miało negatywną opinię na temat całego eksperymentu — ludzie myśleli, że nie miał on nic wspólnego z nauką, a fakt, że do wnętrza wpompowano tlen, nie poprawił sytuacji. Misję uznano za porażkę z powodu problemów z tlenem, pasożytów i kiepskich relacji między uczestnikami.

Po zakończeniu misji Jane Poynter powiedziała: „Pierwszą rzeczą, którą zrobiłam po zakończeniu eksperymentu, było przytulenie się do rodziny i przyjaciół. Drugą rzeczą była impreza urządzona jeszcze tego samego wieczoru. Wstałam następnego ranka i zobaczyłam gigantyczną stertę śmieci. W biosferze nie mieliśmy żadnych odpadów, wszystko poddawaliśmy recyklingowi. A potem poszłam do sklepu, żeby coś kupić, i miałam w głowie tylko „O matko, spójrz tylko na ten wybór”.

Obecnie budynki należą do Uniwersytetu Arizony, który wykorzystuje je do przeprowadzania różnych eksperymentów związanych z biologią i ekologią. Pod kopułą często zjawiają się też turyści, którzy mają okazję przeczytać słowa, napisane przez jednego z członków misji: „Tutaj w końcu zdaliśmy sobie sprawę, jak bardzo jesteśmy zależni od środowiska. Jeśli nie będzie drzew, nie będziemy mieli czym oddychać, a jeśli woda będzie skażona, nie będziemy mieli czego pić”.

Czy zgodzilibyście się wziąć udział w takim eksperymencie? A gdybyście mieli okazję polecieć na Marsa bez możliwości powrotu na Ziemię, czy skorzystalibyście z niej?