80-е годы прошлого века ознаменованы многими важнейшими историческими событиями. В мире науки одним из таковых стала разработка огромного закрытого комплекса с собственной экосистемой. Его назвали «Биосфера-2», подразумевая, что «биосфера-1» — это планета Земля. Эксперимент действительно выглядел чрезвычайно интересным: восемь добровольцев, полная герметичность и отчуждённость от внешнего мира, собственный кислород из растений под куполами, очищаемая естественным образом вода. Всё, что проникало внутрь — солнечные лучи, обеспечивающие фотосинтез. Подробности о проекте и причины его провала — в нашем материале.
«Биосфера-2», который и сегодня кажется весьма впечатляющим, в те годы поражал своими масштабами. Вся работа над ним перед тем, как запустить добровольцев, растянулась на десятилетие отлаженных действий в разных направлениях.
Спонсировал проект американский миллиардер Эдвард Басс: на его деньги возвели 500-тонный комплекс огромных размеров в 50 километрах от ближайшего населённого пункта. Одновременно со строительством группы учёных командировались по всему земному шару, включая отдалённые точки, чтобы собрать образцы растений и животных для «поселения». Зоологи, экологи, биологи и другие высококвалифицированные -логи провели долгие месяцы, исследуя почвы, деревья, подгоняя условия, чтобы сбалансировать всё это в закрытом пространстве.
Результат показали миру в 1991 году. Комплекс «Биосфера-2» состоял из автономных блоков с разными условиями: тропический лес, пустыня, саванна, болота, огромный бассейн с океанической водой и коралловым рифом. Для пропитания добровольцев в стенах «Биосферы-2» оборудовали ферму с козами, курами и парой свиней, в пруду развели рыбу. Всего в блоках проекта росло около трёх тысяч представителей флоры и свыше четырёх тысяч разнообразных животных.
26 сентября 1991 года внутрь торжественно вошли восемь бионавтов — четверо мужчин и четверо женщин — из американских добровольцев. Всё, что им нужно было делать, это жить в закрытых условиях, пользуясь всеми ресурсами базы, и регулярно проверять исправность работы всех систем.
Относительно беззаботный быт бионавтов закончился всего через неделю после старта эксперимента. Они обрабатывали землю, содержали ферму, рыбачили, отдыхали на берегу искусственного океана и следили за показателями, пока стрелка на датчике воздуха ощутимо не поползла вниз. Анализы показывали, что кислорода становится меньше, а концентрация СО2, наоборот, увеличивается. На это можно было бы и не обратить никакого внимания, однако старший техник базы понимал, что в долгосрочной перспективе это уже через год сделает «Биосферу-2» непригодной для выживания.
Добровольцы абсолютно всё время и силы направили на то, чтобы выращивать как можно больше новых растений. Предполагалось, что увеличенная биомасса флоры исправит ситуацию, а в помощь зелёным насаждениям запустили на всю мощь резервный поглотитель углекислого газа. Не сразу учли, что искусственный океан тоже стал поглощать СО2: газ оседал на поверхность воды. За этим следовала химическая реакция, в результате которой образовалась уксусная кислота, которая значительно увеличила кислотность водоёма. Это добавило проблем бионавтам.
Всех этих усилий, тем не менее, оказалось очень недостаточно. Очень быстро (гораздо быстрей прогнозов) разрежённость воздуха выросла. Причина, к слову, крылась в самой конструкции «Биосферы-2» — точнее, в материалах, из которых она состояла. Дело в том, что микроорганизмы в почве внутри комплекса вырабатывали углекислый газ, который, соприкасаясь с бетонными стенами, вступал в реакцию и образовывал карбонат кальция — вещество, «ворующее» кислород без возможности его вернуть.
Резко увеличившиеся объёмы работ, дефицит кислорода и тревожность очень сильно ударила по командному духу. Дошло до того, что восьмёрка перессорилась и разделилась на две конфликтующие группы. Раскол был весьма глубоким, вплоть до того, что люди не садились за один стол и предпочитали не встречаться даже взглядом. И тут пришла проблема номер два.
Огромная ферма, несмотря на плодородную почву, большую площадь и животных, не справлялась с потребностью добровольцев в калориях. В среднем рациона хватало на норму калорий малоподвижного человека. Бионавты к таковым не относились: с утра до позднего вечера они выматывались физически в попытках восстановить баланс на объекте.
Ни к чему хорошему такая диета не привела: члены команды стали сильно худеть, а недоедание сказывалось на самочувствии и настроении. Такие расклады привели к тому, что каждый житель «Биосферы-2» похудел примерно на 20% от прежней массы. Впрочем, полгода спустя диетолог, который курировал проект, отметил, что это пошло на пользу добровольцам: холестерин в крови значительно снизился, а обмен веществ улучшился. Сами испытуемые умудрялись каким-то чудом держать лицо перед прессой, представители которой регулярно приезжали на объект и общались с бионавтами через толстое стекло. Обитатели комплекса улыбались и излучали жизнерадостность, хотя с реальностью их внешний вид не имел ничего общего.
Спустя ещё полгода добровольцы съели большую часть семян, предназначенных для выращивания в комплексе. Оставшиеся запасы, посаженные в 1992 году, не взошли — все посевы уничтожили вредители. Облачная погода в Аризоне тоже сыграла свою роль: солнечных лучей было недостаточно для полноценного фотосинтеза. Рацион добровольцев состоял из батата, фасоли и моркови, а их кожа приобрела значительно выраженный оранжевый оттенок.
Исследователям снаружи пришлось пойти на компромисс: чтобы продолжить работу, они стали закачивать в комплекс кислород и поставлять продовольствие. Это расходится с условиями эксперимента — впрочем, часть научного сообщества уже понимала, к чему движется дело, и о чистоте эксперимента не сильно переживали.
Спустя два года после запуска экосистемы «Биосфера-2» пришла совсем в упаднический вид. В некоторых модулях не хватало естественных природных условий — например, ветра. Из-за этого в тропической зоне стали умирать деревья. В водоёмах перевелась рыба — без естественных подводных течений стоки забились, лишив водных обитателей возможности выжить. Кислотный океан зарос водорослями, обитатели кораллового рифа погибли, фауна в блоках тоже вымерла. Царствовать внутри объекта стали муравьи и тараканы: новые условия подходили для них как ни для кого иного.
26 сентября 1993 года, ровно через два года после старта, эксперимент прекратили. Там невозможно было выжить, так как к этому времени кислород в атмосфере комплекса упал до 15%. Благо, никто из бионавтов не получил непоправимого вреда здоровью, хотя злобы в каждом из них к моменту выхода хватило бы на небольшой посёлок.
Изначально казавшийся блестящим эксперимент по создания закрытой экостистемы в рукотворных условиях не оправдал себя ни по одному из пунктов. Исследователи заключили, что искусственно прийти к идеальному балансу невозможно — лучше, чем естественная окружающая среда, с этим не справится никто.
В новое время «Биосфера-2» по-прежнему существует, но не как закрытый комплекс, а как огромная учебная база Аризонского университета. Здесь проводятся научные исследования и занятия для школьников и студентов.