Биосфера-2: что случилось с людьми, запертыми на два года в герметичном куполе

В 1991 году американцы запустили уникальный эксперимент. расскажет, как начался и закончился американский эксперимент с закрытой экосистемой.

Идея возникла в 1980-х годах. Американский миллиардер Эдвард Басс вложил в проект 150 миллионов долларов. Основной целью было проверить, сможет ли небольшая группа людей выжить в полностью закрытой экосистеме без притока ресурсов извне. Одновременно рассматривался вопрос о возможности создания подобной системы на других планетах, в первую очередь на Марсе.

Как был построен объект?

Комплекс занимал около 12 700 квадратных метров в штате Аризона и включал семь биомов. По данным Nasledie Digital, внутренняя часть воссоздана в виде тропического леса, саванны, пустыни, мангровых болот, кораллового рифа площадью 450 квадратных метров с миниатюрным океаном, сельскохозяйственной зоны и жилых помещений. Туда было завезено около трёх тысяч видов живых организмов, от насекомых до домашнего скота.

22 000 погибших: что мы знаем о самой смертоносной химической утечке в истории

В число восьми участников, четырех мужчин и четырех женщин, входили исследователь долголетия Рой Уолфорд и биолог Салли Сильверстоун. 26 сентября 1991 года все они вошли внутрь и герметично закрыли за собой двери. Эксперимент был рассчитан ровно на два года, и все необходимое для жизни планировалось получить только из того, что было внутри.

Что пошло не так с самого начала?

Проблемы начались раньше, чем ожидалось. Сельскохозяйственная зона не производила достаточно еды, потому что стеклянные стены и купола уменьшали интенсивность солнечного света и замедляли фотосинтез. Урожай кукурузы был почти полностью уничтожен, а пшеница произвела значительно меньше зерна, чем планировалось. По данным ScienceInsights, дневной рацион участников во время тяжелого физического труда не превышал 2200 килокалорий, а все восемь человек потеряли от 10 до 20 процентов массы тела.

При этом разрушался экологический баланс. Большинство опылителей исчезло, лишив культурные растения способности нормально плодоносить. Тараканы и муравьи размножились в масштабах инвазии и заняли все биомы, а вьюнок в условиях повышенного CO₂ задушил другие растения. Коралловый риф начал деградировать, и регулировать климатический баланс внутри куполов оказалось гораздо сложнее, чем предполагалось в расчетах.

Куда делся кислород?

Самой опасной проблемой была нехватка кислорода, которую участники долгое время не замечали. Его содержание, составлявшее в начале эксперимента нормальные 20,9%, за 16 месяцев упало до 14,4%, что примерно соответствует условиям на высоте 4000 метров над уровнем моря. Участники испытывали постоянную усталость, одышку и снижение концентрации. Кислород в итоге пришлось закачивать извне, что существенно нарушило главное условие эксперимента.

Объяснение было найдено позже. Исследование Северингхауса и др., опубликованное в журнале EOS в 1994 году, показало, что за кислородным кризисом стоят два взаимосвязанных процесса.

Первый развернулся в почве. Сельскохозяйственную зону специально обогащали органикой для получения высоких урожаев, что поддерживало огромную популяцию микроорганизмов, потреблявших кислород гораздо быстрее, чем растения могли его производить.

Второй оказался связан с бетоном. Свежие конструкции внутри здания химически поглощали углекислый газ, превращая его в карбонат кальция в результате реакции с оксидом кальция. Это скрывало реальный дисбаланс, поскольку показания CO₂ выглядели приемлемыми, в то время как кислород продолжал исчезать. По оценкам исследователей, бетон поглотил около 26 тонн углекислого газа, а строительный материал, считавшийся инертным фоном, оказался полноправным участником газообмена внутри системы.

Что случилось с людьми внутри?

Постоянное недоедание и кислородное голодание разрушили сплоченность группы. Команда раскололась на два лагеря, которые перестали общаться друг с другом. Еда стала главной темой разговоров, которые регулярно заканчивались скандалами и взаимными обвинениями.

Ситуацию усугубили споры между организаторами снаружи, которые проникли внутрь через переговоры и усилили напряжение в группе. Несмотря на это, все восемь участников оставались в куполах до конца и ушли в сентябре 1993 года, ровно через два года после начала.

Вторая попытка запустить эксперимент, начавшаяся в 1994 году, завершилась через шесть месяцев из-за конфликта руководства. Двое бывших участников, несогласных с руководством проекта, умышленно разгерметизировали часть здания.

Что случилось с «Биосферой-2»?

После 2011 года объект перешел под контроль Университета Аризоны и стал полноценной исследовательской площадкой. В настоящее время они изучают реакцию коралловых рифов на изменение климата, поведение тропических лесов в условиях засухи и изменения состава атмосферы в контролируемых условиях. А стеклянные купола, которые должны были стать прообразом марсианских колоний, со временем превратились в площадку для изучения самой Земли.

Ранее мы писали о том, какие американские города уходят под землю.