Biosfääri 2

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Biosfääri 2.

Biosfääri 2 (engl. Biosphere 2) on keinotekoinen suljettu ekosysteemi, joka sijaitsee Oraclessa Arizonassa. Se muistuttaa kasvihuonetta. Sen rakennuttivat Space Biosphere Ventures -yhtiön johtajat John P. Allen ja Margret Augustine. Rahoittajana toimi monimiljardardööri Edward P. Bass. Rakennus tehtiin vuosina 19871989. Tarkoituksena oli testata ihmisen elossasäilymistä esimerkiksi kuuasemalle tai Marsiin rakennetussa keinotekoisessa luonnossa, biosfäärissä. Biosfääri 2 maksoi 200 miljoonaa dollaria vuosina 1985-2007. 1990-luvulla asemalla tehtiin kaksi koetta. Ensimmäinen asemalla tehty koe takelteli pahoin suunnitteluvirheiden takia, ja toinen keskeytyi johtoryhmän riitaisuuteen.

Biosfäärin toiminta-ajatus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maapallolla eletään valtavan suuressa biosfäärissä, jossa eläimet syövät kasveja ravinnokseen, ja ihmisten ja eläinten eritteitä voidaan käyttää kasvien ravinnoksi. Tällöin ravinteet kiertävät suljetussa ekosysteemissä[1]. Kasvit poistavat ilmasta hiilidioksidia yhteyttämällä auringonvalon avulla. Näin Auringosta tuleva valo ja muu säteily pohjimmiltaan pitävät biosfäärin ekosysteemiä käynnissä.

Näin Biosfääri 2 oli mallinnettu "Biosfääri 1:n" eli maapallon mukaan. Käytännössä se oli suljettu kasvihuone, "kupu". Biosfääri 2:n ajatus oli kokeilla omavaraista suljettua biosfääriä, jossa kasvit tuottivat ravintoa ihmisille. Ne tuottivat Auringon valon avulla yhteyttämällä happea. Ihmisten tuottamaa orgaanista jätettä käytettiin lannoituksen ja niin edelleen. Ilma, ravinteet ja vesi oli tarkoitus kierrättää suljetussa järjestelmässä.

Suljetun biosfäärin ajatuksena oli testata esimerkiksi tulevan kuuaseman täysin suljettua elossapitojärjestelmää, jossa ilma, vesi ja ravinto kiertävät samaan tapaan kuin Maan ekosysteemeissä aurinkoenergian avulla. Suljettuja biosfäärejä voisi käyttää myös Mars-lennolla ja muualla avaruus­siirto­kuntien rakentamisessa.

Biosfääri 2:n ala oli 12700 m2, josta ekosysteemejä 8400 m2. Biosfäärissä oli erityyppisiä "kasvillisuusalueita". Siellä oli kasvihuonemaisessa tilassa sademetsää, suota, valta­merta, savannia ja aavikkoa jäljitteleviä alueita ja lisäksi peltoja asuinalueella[2]. Sähkö tuotettiin luonnonkaasulla.

Biosfääri 2 mahdollisti myös biosfäärin opiskelun ja manipulaation aiheuttamatta haittaa Maapallon biosfäärille. Biosfääri-kokeeseen osallistujat suunnittelivat itse biosfäärin ja kokivat tämän takia projektin omakseen. Kokeen rahoitti öljypohatta Edward Perry "Ed" Bass[3]. Osallistujat olivat tavanneet niitä venäläisiä, jotka tekivät elossapitokokeita. Kokeeseen osallistui mm. ympäristötutkija Jane Poynter, joka kirjoitti aiheesta jälkikäteen englanniksi julkaistun kirjan.

Tausta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Phil Hawe esitteli mahdollista avaruussirtokunnan elämää vuonna 1982 pidetyssä ekotekniikan konferenssissa[4]. Samoihin aikoihin pidettiin muitakin aihetta sivuavia konferensseja, jotka päättyivät vuoden 1983 the Cosmos Conferenceen. Näissä syntyi monesta ekosysteemistä koostuvan biosfäärin ajatus, ja muun muassa insinööri Dempster laski tarvittavien kasvien määrän. Vuonna 1983, jolloin kupu päätettiin rakentaa, 8 hengen "päätösryhmä" (muun muassa John ja Marie Allen, Bass, Nelson, Dempster, Hoffmann ja Hahn) olivat tehneet töitä yhdessä vuodesta 1974, ja kolme heistä vuodesta 1967[5]. Samaan aikaan, vuonna 1983, ryhmä perusti Space biospheres Ventures -yhtiön.

Ensimmäinen koe[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Biosfääri 2 sisältä.

Biosfäärissä tehtiin muutamia pieniä kokeita ennen ensimmäisiä pää­kokeita, joista viimeisessä Linda Laigh viipyi kuvussa kolme viikkoa. Vuosina 19911993 Biosfääri 2:n kupu oli suljettu, ja kahdeksan ihmistä eli sen sisällä. Koe alkoi 26. syyskuuta 1991, kun Roy Walford, Jane Poynter, Taber MacCallum, Mark Nelson, Sally Silverstone, Abigail Alling (tuli viime tipassa Silke Schneiderin tilalle), Mark Van Thillo ja Linda Leigh sulkeu­tui­vat ilmatiiviin kasvihuoneen eli "kuvun" sisään.

Koe ei onnistunut odotetusti. Viljelyalaa oli liian vähän kahdeksan ihmisen ravinnon tuottoon[3]. Kasvit eivät tuottaneet tarpeeksi ravintoa, ja biosfäärin happipitoisuus laski aikaa myöten alun vähän yli normaalista 20,9 %:sta noin 16 kuukauden kuluttua 14,5 %:n tuntumaan. Tämä vastaa happipitoisuutta hieman yli 4000 metrin korkeudessa, mikä aiheuttaa monille hapenpuutteesta johtuvia sairastumisoireita. Pieni happimäärä johtui osin siitä, että betoniseinät imivät happea[3], mutta myös liian pienestä hapen tuotosta.

Hiilidioksidipitoisuus nousi korkealle, 3400 ppm:iin. Eräässä vaiheessa hiilidioksidia oli kesällä 1000 ppm ja talvella 4000-4500 ppm. Ongelmat johtuivat syksyllä pilvisyydestä, joka aiheutui poikkeuksellisista sääoloista. Kasvit eivät saaneet riittävästi auringon valoa[6].

Savannin ja sademetsän puumaiset kasvit olivat heikkoja, koska biosfäärin sisällä ei tuullut. Hiilidioksidipitoisuuden raju vaihtelu tappoi selkä­rankaisia ja pölyttäviä hyönteisiä. Sen sijaan kova­kuoriaisten ja muurahaisten määrä kasvoi räjähdysmäisesti.

Ihmiset näkivät biosfäärin sisällä ensimmäisen vuoden ajan nälkää, koska pellot tuottivat liian vähän. Kuvun sisällä viljellyt banaani, bataatti, papaija, riisi, vehnä ja muutama muu kasvi tuottivat kuvun asukkaiden ravinnosta 83 %. Biosfääri tuotti 80 % tarvittavasta ravinnosta[7].

Normaalisti biosfäärissä olemattomissa kasveissa, muun muassa tee­pensaassa elävä punkki tuhosi perunasatoa[3]. Ongelmien takia biosfääriin jouduttiin tuomaan happea ja varusteita myös ulkopuolelta. Tämä vesitti projektin ajatuksen suljetusta, omavaraisesta ekosysteemistä. Ravinnon saamiseksi oli tehtävä työtä melkein vuorokauden ympäri. Noin 6 kuu­kauden kuluttua projektin alusta[3] ryhmä oli jakautunut kahteen keskenään riitelevään osaan, ja ystävistä oli tullut vihamiehiä. Kokeen osallistujat laihtuivat nälän takia ja tuskin jaksoivat hankkia ruokaa itselleen työtä tekemällä[3]. Siat tapettiin, koska ne kuluttivat biomassaa. Ensimmäisenä vuonna ryhmän jäsenet laihtuivat painostaan 16 %. Toisen ryhmän osan mielestä kokeella ei ollut enää tieteellistä arvoa, toiset halusivat jatkaa koetta[3].

Biosfäärissä asuttiin sovitut pari vuotta riidoista ja ongelmista huolimatta. Toisena vuonna ryhmä tuotti tonnin enemmän ruokaa kuin ensimmäisenä vuonna, ja kuvun asukkaat saivat painoaan takaisin.

Toinen koe ja projektin hajoaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämän jälkeen biosfääriin tehtiin parannuksia. Maalis­kuussa 1994 aloitettiin toinen koe, jossa olivat mukana johtaja Norberto Romo, John Druitt, Matt Finn, Pascale Maslin, Charlotte Godfrey, Rodrigo Romo ja Tilak Mahato. Tällä kertaa biosfääri ruokki kuvun sisällä olleet[8]. Johtoryhmässä syntyi jo huhtikuussa erimielisyyksiä rahoituksen johtamisesta. Kaksi ensimmäisellä kerralla mukana ollutta projektin jäsentä, Abigail Alling ja Mark Van Thillo sotkivat tahallaan projektin avaamalla biosfäärin ovet ulkopuolelta. Jonkin ajan kuluttua johtaja Norberto Romo lähti pois kuvusta ja tilalle tuli Bernd Zabel, mies jota oli aiottu ensimmäisen kokeen johtajaksi.

Projektia ylläpitänyt Space Biospheres Ventures hajosi kesäkuun alussa 1994. Niinpä toinen projekti päättyi ennen aikojaan. 150 miljoonaa dollaria maksanut projekti joutui julkisen naurun ja pilkan kohteeksi[9]. Projektiin osallistujat leimattiin lehdistössä hipeiksi. Tiedeyhteisössä kiisteltiin kokeista. Joidenkin mielestä kokeet olivat kuulentoihin verrattava seikkailu. Kokeilla saatiin tuloksia, joita ei pienemmillä biosfäärikokeilla olisi saatu. Toiset tutkijat pitivät kokeita vähämerkityksisinä ja vertasivat niitä muun muassa taidegalleriaan, teatteriin ja muihin ei-tieteellisiin kulttuuritoimintoihin epäillen kokeiden tieteellistä arvoa. Tammikuussa 2005 Biosfääri 2 laitettiin myyntiin. Sen osti vuonna 2007 tutkimuskäyttöön Arizonan yliopisto.

Biosfääri 2 näytti, että suljetut keinotekoiset ekosysteemit ovat mutkikkaita, ja niissä voi tapahtua arvaamattomia asioita.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • John Allen: Biosphere 2 - The Human Experiment. Space Bioshheres Ventures, Penguin Books, 1991. ISBN 0 14 10 5392 6. (englanniksi)

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Allen 1991, s. 7.
  2. http://www.orbit6.com/celss/bs2/bs2_map.jpg
  3. a b c d e f g Tieteen kuvalehti 6/2011, s. 70-72.
  4. Allen 1991, s. 16-17.
  5. Allen 1991, s. 18.
  6. http://www.biospherics.org/experimentchrono1.html BIOSPHERE 2: The Experiment. Invention, Creation & Mission 1
  7. http://www.biospherics.org/experimentchrono1.html
  8. Marino, B.D.V., Mahato, T.R. et al., 1999, The agricultural biome of Biosphere 2: structure, composition and function, Ecological Engineering 13: 199-234
  9. Biosphere 2 Center

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Allen, John P. (2009). Me and the Biospheres: A Memoir by the Inventor of Biosphere 2. Synergetic Press. ISBN 978-0-907791-37-9. 


Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Biosfääri 2.