Biosphere 2: Vad Hände Egentligen?

under hösten 1991 förseglades jag i en lufttät, tre tunnland mini-värld som heter Biosphere 2, en futuristisk anläggning på 150 miljoner dollar nära den passande namngivna staden Oracle, Arizona. Jag gick med i sju andra upptäcktsresande i en vågad, högprofilerad studie av hållbarhet och den nya vetenskapen om biosferik—studien av slutna system som efterliknar jordens miljö.

det var rätt ur en science fiction-film, och till skillnad från något som tidigare försökt på en sådan skala., Vårt mål var att tillbringa de två åren med att studera hur en minibiosfär-komplett med vildmarksområden, en gård och en grupp människor—skulle arbeta med så få externa ingångar som möjligt. Ett privatfinansierat företag, Biosphere 2 hade tre huvudmål-utbildning, ekoteknologiutveckling och lärande hur väl vårt miljölaboratorium fungerade. Vi hoppades också att hjälpa NASA och andra rymdbyråer lära sig mer om livsuppehållande system för långsiktiga rymduppdrag.

om du undrar vad Biosphere 1 är, lever du på IT—planet Earth., Det är det bästa sättet att förstå min resa till den ekologiska gränsen. Jag bodde i en miniatyrjord för att bättre förstå grundläggande processer i biosfärer för att förbättra hur människor relaterar till vår värld.

vår besättning—biosferierna—bestod av en multinationell stam: fem amerikaner, två britter och en belgare; vi var fyra män och fyra kvinnor. Vi inkluderade en botaniker, en marinbiolog och en läkare. (Jag förvaltade systemet för återvinning av avloppsvatten och bistod i ekologisk forskning och jordbruksforskning.,) Tillsammans blev vi de första infödingarna i en ny techno-levande syntes.

vi hade ingen bruksanvisning.

planeringen och byggandet av biosfären 2 tog sju år. Som en av våra många vetenskapskonsulter sa, ” när du bygger en ny värld, har du alla problem i världen att lösa.”Många experter trodde att vi var 50 år före vår tid.

vi hoppades att projektet skulle avfyra allmänhetens fantasi. Arkitekturen blandade glas Maya pyramidala former med bländande vita Buckminster Fuller-typ geodetiska kupoler och fat välvda kamrar rakt ut ur gamla Babylon., Inuti byggde vi en bonsai Värld. Dess vildmark biomes ingår en regnskog med en 25-fots vattenfall, en gräsbevuxen treed savannah, en öken, färska och saltvatten våtmarker med mangroveträd och ett korallrev i en 25-fots djup, 150-fot långa havet (källan till vårt bordssalt).

våra ingenjörer stod inför stora utmaningar. De var tvungna att replikera många av jordens fria tjänster, såsom havsvågor (de använde vakuumpumpar)., De var tvungna att se till att varje biom hade korrekta temperaturer och nederbördsmängder, avsalta vatten, samla och cirkulera vatten, behandla avloppsvatten, avlägsna vår luft av spårgaser och till och med skapa milda vindar.

vi hoppades att Biosphere 2 skulle avfyra allmänhetens fantasi.

Biosfär 2 var tvungen att stödja livet samtidigt som det inte oavsiktligt förorenar det med maskiner och material vars närvaro kan ha oförutsedda biverkningar., Allt som gick in screenades för att undvika syntetiska material som avger spårmängder av skadliga gaser som våra livssystem inte kunde hantera. Som ett resultat användes ull och trä för golv, väggpaneler och inredning i bostadsområden. Kemiska deodoranter och rengöringsmedel var inte tillåtna. Samma med bränder-även tända födelsedag ljus.

inuti bubblan
den 26 September 1991 gick vi in i biosfären 2 för att börja vårt experiment. Som astronauter hade vi massor av uppgifter att fylla våra dagar., Jordbruk tog upp 25 procent av vår vakna tid, forskning och underhåll 20 procent, skriver rapporter 19 procent, matlagning 12 procent, biome management 11 procent, djurhållning 9 procent. Vi tillbringade resten av vår tid med att göra medieintervjuer och hantera diverse frågor. Vi byggde in off dagar för vila och att observera förändringar i vår växande biosfär.

vi växte vår mat och uppvuxna och slaktade boskap. Vi arbetade i labb, underhålls utrustning, och tillbringade tid i våra bostäder., Växande god näringsrik mat var en högsta prioritet, vilket kräver att alla ska arbeta tre till fyra timmar om dagen i fem dagar i veckan. Ingen av oss hade kommit från en jordbruksbakgrund. Hunger blev en ny upplevelse-och vår ständiga följeslagare. Vi existerade som människor hade i urminnes tider. Förbättrades vårt jordbruk när vi gick med? Du satsar. Hunger är en stor drivkraft. Om du inte odlar den, kan du inte äta den.,

bland våra 80 grödor var ris, jams, jordnötter, sorghum, hirs, betor, vete, morötter, paprika, bananer, fikon, tomater, kale, aubergine, lök, papaya, bönor, söt och vit potatis, squash och örter. Totalt 3000 arter av växter och djur samexisterade i biosfären 2. Eftersom vi inte kunde använda kemiska bekämpningsmedel använde vi biologiska kontroller som nyckelpigor för att äta skadedjur. Vi importerade fyra arter av fördelaktiga kackerlackor för att återvinna organiskt material., Tyvärr, den stora evolutionära överlevande—hushållens kackerlacka—smög in och exploderade i grödan hotande siffror, liksom en annan fripassande arter, myror.

vi frossa i enkla nöjen. En glädje var kaffe gjord av bönor från våra unga regnskogens kaffeträd, som vi kunde göra bara en gång varannan eller tre veckor. Vi uppskattade varje kopp. För en pizza spenderade vi fyra månader med att odla en gröda vete, som sedan måste torkas och slipas. Tomater, paprika och lök måste mogna., Ingen leverans på 30 minuter för oss.

Även om vi hade en mestadels vegetarisk kost, gjorde vi ibland speciella rätter från små mängder kött (kvart pund per person per vecka), ägg och mjölk. Vi tog upp en art av små grisar, pygmy getter och en mängd olika kycklingar—en scrappy mexikansk ras, eleganta japanska Silkies och bantams med kaxig attityder.

Fisk var en sällsynt behandling. Vi tog upp och skördade tilapia i risfält. Dussintals arter av tropiska fiskar-och 2 fot långa jätte Pacific musslor-befolkade vårt hav., Vi åt inte dem, men vi tyckte om snorkling i världens största konstgjorda korallrev.

Vi fann tillfredsställelse i att ta hand om våra djur och även gav dem namn. Våra mjölkande getter inkluderade Vintergatan, Stardust och Vision. Vi dubbade två grisar Zazu och Quincy. En av våra daffier kycklingar var Mrs Fruitcake.

en glädje var kaffe från bönor från våra unga regnskogens kaffeträd, som vi bara kunde göra en gång varannan eller var tredje vecka.,

att vi biospherians dödade och behandlade våra husdjur orsakade misstro och nyfikenhet bland besökare. Men trots att man inte använde kemiska gödningsmedel eller bekämpningsmedel var vår gård den mest produktiva halv hektar i världen. Vi växte 83 procent av maten. Vår läkare, som övervakade vårt kaloriintag dagligen och gav oss frekventa medicinska tester, kallade vår högprotein, kalorimål en” hälsosam svält ” diet. Jag förlorade 25 pounds, och ibland blev jag så hungrig att jag åt jordnötter med sina skal på.

vi blev uppfinningsrika med rätter och smaker., Vi åt var och en mer än ett pund sötpotatis om dagen. Genom tiden oroade vi oss för att betakaroten som ger dem och bananer och morötter deras särskiljande färger skulle göra oss till en förvirrande orange nyans. Vi märkte aldrig någon förändring, men så småningom blev utomstående oroliga över våra nya komplex.

trots vår begränsade livsmedelsförsörjning reserverade vi några godsaker för fester och fester. Vi gjorde ost, glass och frukt smoothies. Vi slog till och med upp enstaka fest med bananvin, risöl och betorwhisky, som alla avskyr, även när de dricker det.,

vår läkare hade banat väg för vår näringsrika kost på UCLA s Med school, men ingen hade studerat dess effekter på människor. Hans forskning visade att våra kroppar blev mycket effektiva på att använda näringsämnen i allt vi åt. Vi fick tillbaka några av våra viktförluster efter att våra kroppar justerats till en initial 1,800-kalori-a-dag regim. När vi blev bättre bönder steg vårt intag till 2 200 kalorier om dagen.

precis som vår gård och boskap blomstrade, så gjorde våra biomer. Deras totala biomassa—vikten av alla växter-mer än fördubblats. Vi hade ”Art-packade” varje ekoområde., Medan vissa växter och träd dog kontrollerade besättningen invasiva arter, och biom växte snabbt och behöll anmärkningsvärd mångfald trots sina små områden. Öknen, till exempel, omvandlas från ett område som domineras av kaktus till en befolkade av buskar och träd. Vi låter denna process utvecklas. I denna biom lärde biosfären oss hur den ville utvecklas.

för underhållning och sällskap tog vi in prosimian galagos, känd som ”bush babies.”

i andra biomer var vi tvungna att ingripa för att säkerställa deras stabilitet., Till exempel blomstrade revet i vårt hav delvis eftersom vi tog bort solljusblockerande alger och lyckades sin vattenkvalitet. I regnskogen, morgon glories gick på en lila framfart som tvingade oss att spendera timmar rycka ner sina kvävande vinstockar.

det mänskliga elementet
vi reveled i dag för dag sensuella nöjen av varje biomes distinkta dofter, ljud och landskap. Vi firade vår värld i poesi, film, Skrivande, konst och musik i Inter-biospheric arts festivaler med utomstående konstnärer., För underhållning och ett slags sällskap tog vi in prosimian galagos, känd som ”bush babies.”Dessa trädboende nattliga afrikanska djur väger två och en halv pund och lever på frukt och insekter. Deras apliknande nyfikenhet ledde dem att utforska alla delar av vår lilla värld.

besättningsmedlemmar kunde träffa vänner och familj på windows eller via telefon, men inuti var det bara åtta av oss. Vi lärde känna varandra. Jag kunde se vid en fotsteg eller andas som passerade mitt rum.

vi kontraherade ett syndrom psykologer kallar irrationell antagonism., Det vill säga vi delas upp i två grupper om fyra. En maktkamp över projektets riktning gjorde det mycket värre. En sida ville ha ny förvaltning och att omkonfigurera våra uppdragsprioriteringar genom att avvärja stängning och spendera mer tid på vetenskap. Den andra sidan ville hålla projektets ledarskap och våra mål intakta. ”Det var verkligen ganska hemskt”, återkallade en besättningsmedlem senare. ”Jag kunde vara så kall för folket i den andra gruppen, gå förbi dem och inte ens titta på dem.”Medan det inte fanns några fistfights, klagade en besättningsmedlem år senare att hon hade spottat på. Dubbelt.,

Vi arbetade med att läka sprickorna, läsa böcker om gruppdynamik och ha homegrown gruppterapi sessioner. Så mycket som möjligt höll vi våra konflikter öppna. Oavsett hur mycket vi inte var överens, fortsatte vi att arbeta tillsammans. Det fanns aldrig en instans av undermedvetna sabotage av Biosfär 2 eller någons forskning. Det hjälpte oändligt att alla var engagerade i Biosphere 2: s framgång.

från början kom vi överens om att vi inte skulle trivialisera vår erfarenhet genom att prata om våra sexliv., Vi pratade inte om sex med media. När vi tillfrågades var vårt aktiesvar: ”människor är människor. Allt du kan förvänta dig att hända med människor har hänt här inne.”Med det sagt fanns det två manliga kvinnliga par bland oss, och resten av oss var singel. Jag tillbringade två år som en lycklig ekomonk.

till luft är mänsklig
flera månader i, insåg vi att våra syrenivåer föll. I stället för att kasta in handduken genom att pumpa syre i biosfären 2 bestämde vi oss för att studera problemet och hur det påverkade oss. Efter 16 månader hade syrenivån sjunkit från 20,9 procent till 14.,2 procent, motsvarande att leva på en 15,000-fot höjd. Hälften av oss LED märkbara symptom på höjdsjuka, inklusive sömnapné. Rädd att bristen på syre kan påverka vårt tänkande, berättade vi vår jourhavande utanför medicinska team att överväga att upphäva vår läkares beslut om vårt välbefinnande. En dag upptäckte han att han inte kunde lägga till en kolumn med siffror.

vid den tidpunkten var alla överens om att vi hade nått en farlig Brytpunkt.

kylda lastbilar anlände för att pumpa rent syre i Biosfär 2. Först pumpades den in i endast en av biosfärens kamrar., Effekten var jubel. Vi började Vansinnigt skratta och springa. ”Jag kände mig som en pånyttfödd andning och lovade syre”, sa en besättningsmedlem. Det var en av de mest dramatiska fysiologiska revivalerna i mitt liv—understryker hur vi tar livgivande syre för givet. Dessförinnan, observatörer sade titta på oss arbete var som att titta på en slow-motion dans. Ta en båge, gröna växter och havsalger. Utan dig kan jorden ha en sån atmosfär på Mars.

vad orsakade krisen?, Mikrober i våra organiskt berikade jordar hade producerat koldioxid i högre takt än våra unga växter kunde producera syre via fotosyntes. Vi upptäckte att det mesta av det saknade syret omvandlades till CO2 och hade absorberats av den oförseglade betongen i vår livsmiljö.

Reentry
vi kom fram från Biosphere 2 den 26 September 1993, efter att ha avslutat vårt uppdrag. Alla åtta av oss förändrades djupt.

vi var i anmärkningsvärt god hälsa. Vi hade kroppsfetthalten hos pro-idrottare och lägre blodtryck och kolesterolnivåer än vi hade gått in., Emotionellt var det som att lämna en älskare som hade tagit hand om mig. Biosphere 2 var vårt barn, och vi hade vuxit och förvandlats av det. Vi hade känt en enhet med det, en djup visceral anslutning. Vi visste att vår hälsa berodde på biosfärens hälsa.

vi var glada att vara stjärnor i vår New Age zoo.

mina första resor till stormarknader var konstigt förvirrande. Jag gick tillbaka till att äta måltider utan att veta var och hur varje ingrediens odlades, skördades och bearbetades., Jag insåg att min tidigare Värld inte hade skräp, förpackningar eller föroreningsorsakande bilar och inga irriterande, absurda saker. Allt i Biosfär 2 var meningsfullt. Det var en otroligt känslig Värld. Allt vi gjorde hade konsekvenser och ökade vår mindfulness kraftigt.

tyvärr kan vårt yttre sci-fi-utseende ha fungerat för bra. Biosphere 2 gjorde rubriknyheter runt om i världen, men vi förutsåg inte att det skulle leda till en sådan sensationell täckning att vara så hög profil. Tidigt var vi hyped som ” projektet som kommer att rädda världen.”Då LED vi den oundvikliga hån och uppsägning., ”Pseudo-science stunt” var en förolämpning.

tyvärr gick mycket av det vi lärde oss ouppskattat. Overwrought media täckning ledde människor att tro att experimentet misslyckades. Men en miljon besökare kom till peer in Biosphere 2, och miljontals följde oss i nyhetskonton. Vi var glada att vara stjärnor i vår New age zoo, en levande utställning som ökade mänsklig förståelse för vår relation med vår globala biosfär.

Biosfär 2, det största experimentet som någonsin utförts i ekologisk självorganisation, revolutionerade området experimentell ekologi., Vi visade att ett förseglat ekosystem kan fungera i flera år, en lektion Mars koloniplanerare kan bygga på. Vi lärde oss lektioner för att hålla stressade rev vid liv och hur man skyddar regnskogar. Vi arbetade med våra gröna allierade för att hålla CO2 från att bli för hög. Vår gård visade att hög produktivitet och full näringsåtervinning kunde göras utan giftiga kemikalier.

idag är jag optimistisk om att människor kan lösa de problem de orsakar. Min optimism kommer i stor utsträckning från min Biosfär 2-erfarenhet, som lärde oss varje handling, oavsett hur liten, är viktig., ”Vi kan ha kommit i separata fartyg, men vi är alla i samma båt nu”, säger Martin Luther King Jr. vi förstod detta i Biosphere 2, och jag ser en växande uppskattning runt om i världen att vi är i en gemensam livbåt, oavsett vårt ursprung och omständigheter. Vi står inför ett species IQ-test som kommer att avgöra om människor kan visa intelligens, motståndskraft och anpassningsförmåga att vara en kooperativ, kreativ del av vår planetariska biosfär—eller om vi är på väg till en evolutionär återvändsgränd.

detta är spännande och ja, skrämmande, utmaning i vår tid. Men vi har allierade., Som vi så oförlåtligt lärde oss i biosfären 2 är vi alla en del av biosfären, kroppen och själen.

biosfären är på vår sida.

Mark Nelson är författare till Pushing Our Limits: Insights from Biosphere 2, från vilka delar av denna artikel är anpassade. Han är en av grundarna av Institute of Ecotechnics i Santa Fe, New Mexico och London.

den här artikeln kom ursprungligen i tryck med rubriken ”Out of This World.”

---