Biosphere-2: falen van het ecosysteem onder de koepel

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Dit verhaal begon in de vroege jaren 90, toen een groep Dorovoltsy-wetenschappers besloot een gesloten en autonoom biosysteem te creëren onder hermetisch afgesloten koepels en er 2 jaar in te leven. De glazen modules bevatten bijna alles wat nodig is voor het leven: jungle, savanne, moeras en zelfs een kleine oceaan met een strand en koraalrif.

Er werden meer dan 3000 plantensoorten aangeplant. Ook binnen werden ongeveer 4 duizend verschillende vertegenwoordigers van de fauna gelanceerd, waaronder geiten, varkens en kippen op de boerderij. Wetenschappers waren er zeker van dat ze alle benodigde kennis hadden om gesloten ecosystemen te modelleren, maar het bleek niet zo eenvoudig te zijn…

Biosphere-2 was zo'n planeet in het klein, onaangetast door de technische revolutie, waar 8 intelligente, verlichte mensen van plan waren om eenvoudige fysieke arbeid te verrichten, aan dezelfde eettafel te verzamelen, muziek te spelen tijdens de vrije uren en, ten slotte, te werken voor een groot doel, ten behoeve van de wetenschap. Kunstlongen zijn uitgevonden voor luchtuitwisseling.

Alleen stroom werd van buiten geleverd. Maar ze hielden geen rekening met een aantal significante omstandigheden en vonden het niet nodig om samen te werken met wetenschappers, ecologen, chemici, natuurkundigen, maar benaderden het proces als leuk of een show.

Hoe het allemaal begon

Een grote liefhebber van het maken van een model van een gesloten biosfeer was de Texaanse miljardair Ed Bass. Hij trad ook op als hoofdsponsor. De ontwikkeling van structuren en systemen duurde ongeveer 10 jaar, gedurende die tijd verzamelden speciale groepen wetenschappers verschillende soorten dieren en planten over de hele aarde om de biosfeer te bevolken - 2, geselecteerde grondmonsters, en zorgden ervoor dat alles daar biologisch in evenwicht was.

Het experiment zelf begon op 26 september 1991.

In het begin was alles precies zoals ze hadden gedroomd. De kolonisten werkten enthousiast op de velden van de boerderij, controleerden de werking van alle systemen, volgden het onstuimige leven van de jungle, visten, zaten op hun strandje en aten 's avonds een heerlijk gekookt diner van de meest verse producten op het balkon met uitzicht op de rijpende oogst. Achter de groene bedden en de glazen wand van de boerderij lag een woestijn en een bergketen, waarachter de zon onderging. De kolonisten noemden dit balkon "Visionary Cafe" - vandaar dat de toekomst er bijzonder rooskleurig uitzag. Na het diner waren er filosofische discussies of spontane jamsessies. Velen namen muziekinstrumenten mee, en hoewel er geen professionele musici onder waren, leek wat eruit kwam, in het kielzog van algemeen enthousiasme, de avant-gardemuziek van de toekomst te zijn.

Ongeveer een week later kwam de hoofdtechnicus van Biosphere, Van Tillo, zeer opgewonden ontbijten. Hij kondigde aan dat hij vreemd en onaangenaam nieuws had. Uit dagelijkse metingen van de airconditioning bleek dat de ontwerpers van de koepel een fout hebben gemaakt in hun berekeningen. De hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer neemt geleidelijk af en het percentage kooldioxide neemt toe. Dit is echter volkomen onmerkbaar, maar als de trend zich voortzet, wordt het bestaan op het station na ongeveer een jaar onmogelijk. Vanaf die dag eindigde het paradijselijke leven van de bionauten, een intense strijd om de lucht die ze inademden begon.

Ten eerste is ervoor gekozen om groene biomassa zo intensief mogelijk op te bouwen. De kolonisten besteedden al hun vrije tijd aan het planten en verzorgen van planten. Ten tweede lanceerden ze een back-up kooldioxide-absorbeerder op volle capaciteit, waarvan het constant nodig was om het sediment af te schrapen. Ten derde werd de oceaan een onverwachte hulp, waar wat CO2 werd afgezet, dat veranderde in azijnzuur. Het is waar dat de zuurgraad van de oceaan hierdoor voortdurend groeide en er moesten additieven worden gebruikt om deze te verlagen. Niets werkte. De lucht onder de koepel werd dunner en dunner.

Al snel ontstond er een ander wereldwijd probleem voor de bionauten. Het bleek dat een boerderij van 20 hectare, voorzien van alle moderne landcultuurtechnologieën, in staat is om in slechts 80% van de voedselbehoefte van de kolonisten te voorzien. Hun dagelijkse dieet (hetzelfde voor vrouwen en mannen) was 1700 calorieën, wat normaal is voor een zittend kantoorleven, maar te weinig gezien de hoeveelheid fysiek werk die elke inwoner van de "Biosfeer" moest doen.

Op een avond bekende Jane Poynter, de baas van de boerderij, dat ze op de hoogte was van een toekomstige voedselcrisis. Een paar maanden voor check-in rekende ze uit dat de bionauten niet genoeg te eten zouden hebben, maar onder invloed van dr. Walford met zijn ideeën over gezonde voeding werd besloten dat dit tekort alleen maar gunstig zou zijn. De dokter was trouwens de enige die niet over honger klaagde. Hij bleef aandringen op de geldigheid van zijn theorie: na zes maanden van het "uithongeringsdieet" verbeterde de bloedconditie van de bionauten aanzienlijk, het cholesterolgehalte daalde en het metabolisme verbeterde. Mensen verloren 10 tot 18 procent van hun lichaamsgewicht en zagen er opvallend jong uit. Ze lachten journalisten en nieuwsgierige toeristen van achter het glas toe en deden alsof er niets aan de hand was. De bionauten voelden zich echter steeds slechter.

Vooral de zomer van 1992 werd moeilijk voor de kolonisten. De rijstoogsten werden vernietigd door ongedierte, zodat hun dieet gedurende enkele maanden bijna volledig bestond uit bonen, zoete aardappelen en wortelen. Door de overmaat aan bètacaroteen werd hun huid oranje.

Aan dit ongeluk werd een bijzonder sterke El Niño toegevoegd, waardoor de lucht boven "Biosphere-2" bijna de hele winter bedekt was met wolken. Dit verzwakte de fotosynthese van de jungle (en dus de productie van kostbare zuurstof), en verminderde ook de toch al magere oogsten.

De wereld om hen heen verloor zijn schoonheid en harmonie. In de "woestijn" regende het regelmatig door condensatie op het plafond, waardoor veel van de planten rotten. Enorme bomen van vijf meter in de jungle werden plotseling kwetsbaar, sommige vielen en braken alles eromheen. (Vervolgens, toen ze dit fenomeen onderzochten, kwamen wetenschappers tot de conclusie dat de oorzaak lag in de afwezigheid van wind onder de koepel, wat de boomstammen in de natuur versterkt.) Afvoer in visvijvers verstopte en de vis werd steeds minder. Het werd steeds moeilijker om de zuurgraad van de oceaan, die de dood van koralen veroorzaakte, te bestrijden. Ook de fauna van de jungle en de savanne slonk onverbiddelijk. Alleen kakkerlakken en mieren, die alle biologische nissen vulden, voelden geweldig aan. De biosfeer stierf geleidelijk aan.

Op 26 september 1993 moest het experiment worden beëindigd toen het zuurstofgehalte in het complex 15% bereikte, met een snelheid van 21%. Mensen gingen de lucht in. Ze waren verzwakt en verbitterd. De biosfeer bleek onbewoonbaar.

In 2011 werd het complex aangekocht door de Universiteit van Arizona voor verder onderzoek. Nu er externe scholen zijn, bezoeken jaarlijks meer dan 10.000 schoolkinderen de biosfeer.

Dus wat was dit mysterieuze zuurstofprobleem?

Toen wetenschappers de deplorabele staat van de verwoeste koepels zorgvuldig onderzochten, kwamen ze tot de conclusie dat cementplafonds een fatale rol speelden. Zuurstof reageerde met cement en zette zich af in de vorm van oxiden op de wanden. Bacteriën in de bodem bleken een andere actieve verbruiker van zuurstof. Voor "Biosphere" kozen ze de meest vruchtbare chernozem, zodat natuurlijke micro-elementen erin genoeg zouden zijn voor vele jaren, maar in zo'n land waren er veel micro-organismen die zuurstof inademen op dezelfde manier als gewervelde dieren. Wetenschappelijke tijdschriften erkenden deze ontdekkingen als de belangrijkste en enige verworvenheden van de "biosfeer".

Op een van de binnenmuren van de "planeet" zijn nog verschillende regels geschreven door een van de vrouwen:

“Alleen hier voelden we hoe afhankelijk van de omringende natuur. Als er geen bomen zijn, hebben we niets om te ademen, als het water vervuild is, hebben we niets te drinken."

Van biosfeer tot ecodorp

Maar dit verhaal heeft een vervolg … Verschillende deelnemers aan het experiment besloten hun zoektocht naar een ideale wereld niet te stoppen en, nadat ze de nodige conclusies hadden getrokken, gingen ze een ecodorp creëren op een verlaten woestijnlocatie in Portugal. Nu wordt dit ecodorp beschouwd als een van de technologisch meest geavanceerde en succesvolle ter wereld en is het een bedevaartsoord geworden voor veel onderzoekers en activisten. Het gemiddelde jaarinkomen van een ecodorp is ongeveer 1 miljoen euro en 60% van dit inkomen komt uit educatieve seminars en trainingen. En de naam is Tamera.

Referentie:

Tamera is een ecodorp 200 km ten zuiden van Lissabon gelegen op een oppervlakte van 136 hectare. Het werd opgericht in 1995. De bevolking is ongeveer 200 mensen. Mensen van verschillende leeftijden, religies en nationaliteiten leven in Tamera als een gemeenschap. De grond is eigendom van de hele nederzetting.

Hier worden onafhankelijke energiebronnen gebruikt, voornamelijk zonne-energie. In de nederzetting wordt ecologisch toerisme beoefend, seminars worden gehouden over permacultuur (een systeem van natuurlijke landbouw, dat bestaat uit het gemengd planten van gewassen).

Alle bewoners zijn verdeeld in groepen. Een daarvan houdt zich bezig met gasten, de tweede - verschillende vormen van onderwijs, de derde - afwikkelingsdiensten, financiering en planning. Er is een groep die vreedzame projecten uitvoert op hotspots. Een aparte groep houdt zich bezig met alternatieve energiebronnen. De milieugroep voert een permacultuurproject uit - het introduceren van permacultuur onder begeleiding van de bekende Oostenrijkse beoefenaar Sepp Holzer. In Tamera leeft een kleine kudde paarden, die zo dicht mogelijk bij de natuur leven. Er is een speciale houding ten opzichte van kinderen die een eigen zone hebben. Het hele ecodorp houdt zich bezig met het opvoeden van kinderen.