Осенью 1991 года в пустыне Аризоны стартовал один из самых необычных научных экспериментов XX века: восемь человек добровольно согласились провести два года внутри огромного герметичного комплекса под названием Biosphere 2. Его создатели мечтали построить миниатюрную версию Земли и проверить, сможет ли человек жить в полностью замкнутой экосистеме без помощи внешнего мира.
Под стеклянными конструкциями площадью более трех акров разместили сразу несколько природных зон. Здесь были тропические джунгли, участок океана с коралловым рифом, мангровые заросли, саванна, пустыня и фермерское хозяйство. Участники выращивали продукты самостоятельно и должны были полностью зависеть от ресурсов, которые производила сама система.
Как сценарий для фильма
Проект выглядел как научная фантастика, ставшая реальностью. Многие воспринимали его как генеральную репетицию будущих космических колоний. Если человечество когда-нибудь решит отправиться на Марс, подобные замкнутые экосистемы могут стать единственным способом выживания (читайте также: Ответ удивляет: почему небо голубое на Земле, но черное в космосе).
Первые месяцы все шло относительно успешно, однако вскоре участники начали замечать странные симптомы. Люди быстрее уставали, тяжелее переносили физическую работу и жаловались на нехватку воздуха. Анализы подтвердили тревожные подозрения: уровень кислорода внутри комплекса неуклонно снижался.
Изначально содержание кислорода составляло около 21 процента — примерно столько же, сколько в атмосфере Земли. Но затем показатель начал падать, а через некоторое время он достиг примерно 14 процентов — для человека это сравнимо с пребыванием на высоте около четырех тысяч метров над уровнем моря.
Самая большая загадка
Самое загадочное заключалось в другом: если кислород исчезал, значит должно было расти количество углекислого газа, но этого не происходило в ожидаемых объемах. Создавалось ощущение, будто часть воздуха просто растворяется без следа.
Разгадка оказалась неожиданной: первой причиной стала почва. Для сельскохозяйственных зон использовали очень плодородный грунт, богатый органическими веществами. Миллиарды микроорганизмов активно перерабатывали эту органику, потребляя кислород значительно быстрее, чем предполагали проектировщики. Растения просто не успевали компенсировать потери за счет фотосинтеза (читайте также: В одну пустыню с умирающей рекой заселили бобров, и вот какое биологическое чудо там произошло).
Но это объясняло лишь часть проблемы. Вторым участником этой невидимой цепочки оказался бетон. Огромное количество строительных конструкций внутри комплекса продолжало химически реагировать с окружающей средой. Во время процесса затвердевания бетон активно связывал углекислый газ, превращая его в карбонаты. Получалось, что кислород превращался в углекислый газ благодаря микроорганизмам, а затем углекислый газ буквально уходил в стены.
А что в итоге?
По словам участников проекта, загадка оставалась неразрешенной более года. Никто не ожидал, что причиной окажется сочетание почвенных процессов и строительных материалов. В итоге ученым пришлось вмешаться. Чтобы избежать серьезных проблем со здоровьем участников, в комплекс начали закачивать кислород извне. Формально это нарушало идею полной автономности, но позволяло продолжить эксперимент.
Несмотря на трудности, первая команда все-таки выдержала полный срок и покинула Biosphere 2 в сентябре 1993 года. Вторая миссия стартовала год спустя, однако продлилась всего несколько месяцев из-за организационных конфликтов и смены руководства проекта.
Сегодня Biosphere 2 продолжает существовать: комплекс принадлежит Университету Аризоны и используется как крупный исследовательский центр. Здесь изучают климатические изменения, экологию и поведение замкнутых экосистем.
Главный вывод эксперимента оказался неожиданным: создать искусственный мир намного сложнее, чем представляли ученые. Даже когда под контролем находится каждая деталь, природа способна преподнести сюрприз. История Biosphere 2 стала напоминанием о том, насколько хрупким и одновременно сложным является баланс, благодаря которому существует жизнь на Земле.