Nekada, kad sam bio dijete gledao sam crtani film o timu naučnika koji su se zatvorili u veliki staklenik s ciljem da nauče nešto o prirodi. Tada mi je to bila veoma zabavna ideja, da živiš u vještački stvorenom sistemu i sve oko tebe je moderno i futuristički, ali opet u skladu sa prirodom. Međutim, brzo sam zaboravio na sve to, jer tako nešto jednostavno ne postoji. Ili sam bar tako mislio.

Nekoliko godina poslije, surfajući internetom, naletio sam na kratki video snimak nekog “youtubera” koji je govorio o nečemu što se zvalo Projekt “Biosfera 2” i predstavljalo je baš ono što sam ja nekada vidio u tom crtanom filmu. Od tada sam postao očaran tim projektom, te sam čitao brojna istraživanja i gledao dokumentarce koji objašnjavaju različite nivoe ovog kompleksnog naučnog djela.

A u ovom članku, ja ću se potruditi da prenesem svoje interesovanje i približim pojedinosti ovog izazovnog projekta:

„Biosfera 2“ je projekt koji je originalno konstruisan kao hermetički zatvoren ekološki sistem nalik velikom vivarijumu, te je njegova svrha bila sprovođenje istraživanja eksperimentalnog tipa o načinima za održavanje života na drugim planetama, kao i proširenje razumijevanja o Zemlji.

Godine 1984. milijarder i filantrop, Edward Perry Bass, odlučuje se da sa svojim poznanikom ekologom sistema Johnom P. Allenom započne istraživanja i izgradnju najveće zatvorene ekološko-istraživačke strukture na svijetu.

Kao pogodna lokacija odabrano je mjesto Oracle u Arizoni (SAD) zbog svoje izolovanosti, koja je bila potrebna za neometana istraživanja, ali i relativne bliskosti Univerziteta u Arizoni koji je pružio svoju pomoć u analizi podataka. „Biosfera II“ je građena od 1987. do 1991. godine, te je u nju uloženo oko 150 milijardi američkih dolara. A samo ime, „Biosfera II” poteklo je od ideje da je planeta Zemlja sa svim svojim samoodrživim ekosistemima zapravo “Biosfera I”.

Objekat pokriva površinu od 1.7 hektara, odnosno 204 000 metara kubnih zapremine u kojima je raspoređeno pet prirodnih bioma (tropska kišna šuma, savana, močvara, pustinja, morski biom) i dva ljudska  (područje za intenzivnu agrikulturu i smještaj za stanovnike), te dvije membrane  namijenjene regulaciji atmosferskog pritiska.

Glavni uzor za izgradnju je naravno bila planeta Zemlja, međutim i pored velike posvećenosti detaljima u toku projekta, pojedini aspekti, poput npr. geosfere, nisu mogli biti vjerodostojno kopirani.

Budući da je projekt predviđao potpuno zapečaćen objekat, odnosno nije dozvoljavao nikakvo neplanirano miješanje vazduha, vode, zemljišta ili živog svijeta unutar i izvan testnog područja, moralo se smisliti kako izvesti takav građevinski poduhvat. Ispod površine, betonski temelji su obloženi specijalnim čeličnim pločama debljine 0.3 centimetra koje su zavarene jedna za drugu formirajući kontinuirani nepropusni plašt. Ove čelične ploče su iznad zemlje spajane sa sistemom čeličnih cijevi i ramova, te staklom visokih performansi. Korišteno je duplo, osnaženo staklo, sa plastičnim slojem između panela kako bi se spriječilo pucanje, a paneli su sastavljeni i međusobno povezani nereaktivnim silikonskim dvoslojem. Od njihove instalacije do danas samo pet panela se slomilo, ali je staklo samo sa jedne strane panela puklo, tako da je kupola još uvijek nepropusna.

Kako bi se provjerila izdržljiva svojstva silikonskog spoja, sproveden je “termite taste test”, odnosno eksperiment pri kome je laboratorijski filter papir stavljen između 2 komada stakla u panel i zapečaćen silikonom. Ostavljen je samo mali komad papira da viri iz spoja, kako bi zainteresovao termite u zatvorenoj koloniji da ga pojedu. Inače, test je sprovođen jer su ove male životinjice bile neophodan dio „Biosfere 2“ za reciklažu celuloze. Termiti su pojeli komadić papira koji je virio, ali nisu nagrizli silikonski spoj, te su vremenom umrli od gladi.

Zanimljivo je napomenuti da je ova vrsta termita takođe izumrla i u pravoj Biosferi 2, jer su bili nadjačani od stane domaćeg arizonskog mrava “Paratrechina longicornis”. Ispostavilo se da ova vrsta mrava koristi korišteni silikon za izgradnju svojih gnijezda, te je do sad utvrđeno pet curenja uzrokovanih ovim mravima.

Hermetička zatvorenost „Biosfere 2“ je dovela do još jednog izazova u konstrukciji, a to je širenje i skupljanje vazdušne mase. Danju, zbog sunčeve toplote, vazduh u objektu se širi, a noću skuplja, što može dovesti do velikih problema kada Biosfera krene u funkciju. Da bi se ovaj problem prevazišao konstruisana su 2 “plućna krila”, odnosno membrane koje su svojim istezanjem i opuštanjem regulišu vazdušni pritisak u prostoru.

Još jedan važan aspekt života i funkcionisanja bila je opskrba energijom, komunikacija sa spoljnim svijetom, razmjena uzoraka i kontrola klime u biomima kroz grijanje i hlađenje. Ovo je postignuto kroz bogatu mrežu električnih dovoda i sistem cijevi koji se protežu kroz i ispod čitave Biosfere. Svi dovodi i cijevi su kao i ostatak objekta zapečaćeni, te otporni na požar. Dio energije je dospijevao u Biosferu kroz kupole u vidu energije Sunca, ali je takođe morala biti dovođena i energija iz spoljnjeg svijeta kako bi se nesmetan rad mašinerije omogućio. Osim toga, energija iz spoljnjeg svijeta, korištena je za grijanje i hlađenje cijevi s vodom koje protežući se kroz biome osiguravaju uslove za opstanak raznolikih biljnih i životinjskih vrsta.

Pisanje ovoga, navelo me je da po ko zna koji put osvijestim veličinu i kompleksnost ovog projekta: i sve što je bilo potrebno za njegovu realizaciju, od ljudskog znanja, različitih materijala i inženjerskih struktura koje su se specijalno dizajnirale za ovaj projekt, do samog biljnog i životinjskog svijeta koje je moralo biti pažljivo selektovano i dovedeno u harmoniju, a to tome ću pisati u sledećem nastavku ovoga članka.

Zoran Stojnić

Izvori:

• ”Our Biosphere the Earth in Our Hands”, documentary by The Smithsonian Institution
• www.biosphere2.org, University of Arizona
• www.sciencedirect.com, Biosphere 2 engineering design by William F. Dempster 
• www.telepolis.de, The-Biosphere 2 Experiment by Bernd Zabell