В 1991 году в пустыне Аризоны начался один из самых амбициозных и необычных научных экспериментов XX века – проект Биосфера 2. Это огромный стеклянный комплекс площадью около трех акров, представляющий собой уникальную герметичную экосистему. В течение двух лет восемь добровольцев, называемых биосферианами, жили внутри этого сооружения, полностью изолированными от внешнего мира. Их задача заключалась в том, чтобы сохранить жизнь, выращивать пищу, поддерживать кислородный баланс и изучать особенности замкнутой экосистемы, максимально приближенной к натуральной жизни на Земле – той самой Биосфере 1, которой является наша планета. Эта история не просто о попытке группы людей выжить в условиях, похожих на инопланетные, но и о поиске ответов на важнейшие научные и практические вопросы.
В чем смысл такого эксперимента? Прежде всего, он должен был помочь понять механизмы функционирования замкнутых экосистем и подготовить технологии для длительных космических полётов. Если люди смогут выращивать растения, перерабатывать отходы и поддерживать здоровую атмосферу внутри ограниченного пространства, такое решение может стать ключом к будущему освоению других планет. Сам комплекс Биосфера 2 представлял собой не просто большой стеклянный дом. Внутри были разные биомы: небольшие тропические леса, саванна, мангровые болота, искусственный океан с кораллами и даже ферма. Все эти зоны были тщательно спроектированы и наполнены сотнями видов растений и животных, призванных создать максимально приближенную к природе среду.
Участникам предстояло управлять этим многообразием, влияя на баланс кислорода, углекислого газа и питательных веществ. Перед началом эксперимента в Аризоне прошёл праздник, на который собралось около двух тысяч человек, чтобы отметить старт проекта. Для участников будущей двухлетней изоляции это был последний день свободы: утром следующего дня восемь человек, одетых в однотонные комбинезоны, вошли внутрь и закрыли за собой герметичные двери. Они понимали, что им предстоит очень непростое испытание, полного представления о котором никто не имел. Среди них был и Марк Нельсон, который позже стал одним из главных свидетелей сроков и испытаний этого опыта.
Жизнь внутри Биосферы 2 требовала полной самоотдачи и постоянного контроля за состоянием систем. В первые месяцы всё шло относительно гладко – участники ухаживали за растениями, собирали урожай, занимались обслуживанием оборудования, следили за составом воздуха. Каждый из живущих имел свои обязанности: кто-то работал с лабораторными исследованиями, кто-то поддерживал чистоту и переработку отходов, кто-то занимался сельским хозяйством. Они даже научились изготавливать еду из выращенного внутри сырья и отдыхающими на территории гостями. Однако со временем начались трудности.
В первую очередь, проблема возникла с питанием. Питание в основном состояло из выращенных в Биосфере овощей, бобовых, фруктов, а также из мяса животных, таких как свиньи и козы. Но несмотря на все усилия, количество калорий, производимых внутри, не покрывало потребности организма. В результате почти каждый участник значительно потерял в весе за время нахождения внутри. Это вызвало споры внутри команды: одни были за строгое соблюдение условий эксперимента, другие же хотели получить подкрепление извне и обеспечить безопасность и здоровье костюма.
Другой серьезной проблемой стало падение уровня кислорода в воздухе. Через шесть месяцев после начала эксперимента обнаружилось, что содержание кислорода начало стремительно падать, хотя, казалось бы, за него должны были отвечать растения и фотосинтез. Уровень кислорода начал опускаться до такого минимума, что у некоторых участников развились нарушения сна и ухудшилось общее самочувствие. Проверка показала, что баланс между выработкой кислорода и его потреблением дыханием и гниением стал нарушен. Это было связано с неожиданным ростом микроорганизмов и бактерий, которые поглощали кислород и выделяли углекислый газ.
В некоторых моментах условия внутри были настолько тяжёлыми, что зрелищность и веселье внешнего праздника показались участникам далеким и нереальным. Конфликты между участниками возникали не только из-за усталости и дефицита пищи, но и из-за давления психологической изоляции и необходимости постоянно поддерживать сложные взаимосвязи внутри экосистемы. Случались кражи еды, споры по поводу распределения ресурсов и подозрения в необъективности – всё это усложняло пребывание в биосфере. Однажды произошёл инцидент, который многие воспринимали как нарушение принципов эксперимента. Из-за падения кислорода врач группы настоял на подаче дополнительного кислорода извне.
Это решение стало спорным, так как официально Биосфера 2 должна была быть полностью замкнутой и автономной системой. Но риск для жизни участников заставил пересмотреть первоначальные правила. Подключение кислорода существенно улучшило самочувствие, вернуло энергию и оптимизм биосферианам, позволило продолжить эксперимент и собрать ещё больше ценных данных. Кроме пищевых, экологических и физиологических сложностей, команда сталкивалась с внешним давлением. Проект вызвал много критики со стороны прессы и научного сообщества.
Критики называли его культовым, опасным и слишком дорогостоящим. Однако участники и их сторонники подчёркивали, что именно в непредвиденных сложностях и проявляется ценность научного эксперимента. Они доказали, что можно создать почти замкнутую экосистему, но для этого необходимо глубокое понимание, постоянный мониторинг и готовность к адаптации. Покинув Биосферу 2 спустя 2 года, биосфериане были встречены овациями и признанием. Несмотря на все трудности, они доказали, что человек может жить и работать в условиях ограниченного пространства, поддерживая взаимосвязанные природные циклы.
Эти данные стали источником сотен научных статей по инженерии, экологии, сельскому хозяйству и подготовке к космическим миссиям, заложили основу для будущих исследований замкнутых систем. Сегодня Биосфера 2 продолжает существовать как научный объект и туристическая достопримечательность. Проект, несмотря на критику, внес неоспоримый вклад в понимание взаимосвязей в нашей планете, напомнил о хрупкости и важности природного баланса. Опыт добровольцев стал символом человеческой настойчивости в изучении природы и поиске способов жить в гармонии с окружающей средой. В конечном итоге, Биосфера 2 — это не только научный эксперимент, но и важное напоминание о том, что наша планета — огромная, но по сути тоже замкнутая система, где каждый из нас зависит от природы.
Понимание этого помогает относиться к ней с уважением, осознанием взаимосвязанности и ответственностью за сохранение жизни на Земле.
