Biosphere 2 es una instalación de investigación científica del sistema terrestre estadounidense ubicada en Oracle, Arizona . Su misión es servir como centro de investigación, divulgación, enseñanza y aprendizaje permanente sobre la Tierra, sus sistemas vivos y su lugar en el universo. [1] Es una estructura de 3,14 acres (1,27 hectáreas) [2] construida originalmente para ser un sistema ecológico artificial, materialmente cerrado , o vivero . Sigue siendo el sistema cerrado más grande jamás creado. [3]
Biosfera 2 | |
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Ubicación dentro de Arizona | |
Información general | |
Tipo | Centro de investigación [1] |
Localización | Oracle , Arizona , Estados Unidos |
Habla a | 32540 S Biosphere Rd, Oracle, AZ 85739 |
Coordenadas | 32 ° 34′44 ″ N 110 ° 51′02 ″ O / 32.578778 ° N 110.850594 ° WCoordenadas : 32 ° 34′44 ″ N 110 ° 51′02 ″ O / 32.578778 ° N 110.850594 ° W |
Elevación | 3,820 pies (1,164 m) |
Comenzó la construcción | 1987 |
Terminado | 1991 |
Dueño | La universidad de arizona |
Detalles técnicos | |
Superficie del piso | 3,14 acres (12,700 m 2 ) |
Jardines | 40 acres (160.000 m 2 ) |
Sitio web | |
biosphere2 |
Construido entre 1987 y 1991, Biosphere 2 fue originalmente destinado a demostrar la viabilidad de sistemas ecológicos cerrados para sustentar y mantener la vida humana en el espacio exterior [4] como un sustituto de la biosfera de la Tierra . Fue diseñado para explorar la red de interacciones dentro de los sistemas de vida en una estructura con diferentes áreas basadas en varios biomas biológicos . Además de los diversos biomas y viviendas para las personas, había un área agrícola y un espacio de trabajo para estudiar las interacciones entre los humanos, la agricultura, la tecnología y el resto de la naturaleza como un nuevo tipo de laboratorio para el estudio de la ecología global. Su misión fue un experimento de cierre de dos años con una tripulación de ocho humanos ("biosferianos"). [5] A largo plazo, se consideró un precursor para adquirir conocimientos sobre el uso de biosferas cerradas en la colonización espacial . Como instalación ecológica experimental, permitió el estudio y la manipulación de un mini sistema biosférico sin dañar la biosfera de la Tierra.
Sus siete áreas de bioma eran una selva tropical de 1.900 metros cuadrados (20.000 pies cuadrados) , un océano de 850 metros cuadrados (9.100 pies cuadrados) con un arrecife de coral , un manglar de 450 metros cuadrados (4.800 pies cuadrados) , un Pastizales de sabana de 1.300 metros cuadrados (14.000 pies cuadrados) , un desierto de niebla de 1.400 metros cuadrados (15.000 pies cuadrados) y dos biomas antropogénicos: un sistema agrícola de 2.500 metros cuadrados (27.000 pies cuadrados) y un hábitat humano con espacios de vida, laboratorios y talleres. Bajo tierra se encontraba una gran parte de la infraestructura técnica. El agua de calefacción y refrigeración circulaba a través de sistemas de tuberías independientes y la entrada solar pasiva a través de los paneles del marco del espacio de vidrio que cubrían la mayor parte de la instalación, y se suministró energía eléctrica a Biosphere 2 desde un centro de energía de gas natural en el lugar. [2]
La biosfera 2 solo se utilizó dos veces para los fines previstos originalmente como un experimento de sistema cerrado: una de 1991 a 1993 y la segunda de marzo a septiembre de 1994. Ambos intentos, aunque muy publicitados, tropezaron con problemas que incluían bajas cantidades de alimentos y oxígeno, muerte de muchos animales y plantas incluidos en el experimento (aunque esto se anticipó ya que el proyecto utilizó una estrategia de "empaquetado de especies" deliberadamente anticipando pérdidas a medida que se desarrollaban los biomas), tensiones dinámicas de grupo entre la tripulación residente, fuera de la política y una lucha de poder sobre la gestión y dirección del proyecto. Sin embargo, los experimentos de cierre establecieron récords mundiales en sistemas ecológicos cerrados, producción agrícola, mejoras de salud con la dieta alta en nutrientes y baja en calorías que siguió la tripulación, y conocimientos sobre la autoorganización de sistemas biómicos complejos y la dinámica atmosférica. [6] El segundo experimento de cierre logró la suficiencia alimentaria total y no requirió inyección de oxígeno. [7]
En junio de 1994, durante la mitad del segundo experimento, la empresa gestora, Space Biosphere Ventures, se disolvió y la instalación quedó en el limbo. La Universidad de Columbia asumió la gestión de la instalación en 1995 y la utilizó para realizar experimentos hasta 2003. Luego pareció estar en peligro de ser demolida para dar paso a viviendas y tiendas minoristas, pero la Universidad de Arizona se hizo cargo de la investigación para su investigación en 2007. . La Universidad de Arizona asumió la plena propiedad de la estructura en 2011.
Planificación y construcción
El proyecto Biosphere 2 fue lanzado en 1984 por el empresario y filántropo Ed Bass y el ecologista de sistemas John P. Allen , y Bass proporcionó 150 millones de dólares en fondos hasta 1991. [8] Bass y Allen se conocieron en la década de 1970 en Synergia Ranch , un comunidad de contracultura liderada por Allen, quien defendió el concepto de " Nave espacial Tierra " de Buckminster Fuller y exploró la idea de las biosferas como refugio de desastres como la guerra nuclear. [8] Varios otros ex miembros de Synergia Ranch también se unieron al proyecto Biosphere 2. [8]
La construcción se llevó a cabo entre 1987 y 1991 por Space Biosphere Ventures, una empresa conjunta cuyos principales funcionarios eran John P. Allen, inventor y presidente ejecutivo; Margaret Augustine, directora ejecutiva; Marie Harding, vicepresidenta de finanzas; Abigail Alling, vicepresidenta de investigación; Mark Nelson, director de aplicaciones espaciales y ambientales, William F. Dempster, director de ingeniería de sistemas y Norberto Alvarez-Romo, vicepresidente de control de la misión. [ cita requerida ]
Fue nombrada "Biosfera 2" porque estaba destinada a ser la segunda biosfera completamente autosuficiente , después de la Tierra misma ("Biosfera 1").
Localización
La instalación de vidrio y estructura espacial está ubicada en Oracle, Arizona, en la base de las montañas de Santa Catalina , a unos 50 minutos al norte de Tucson . Su elevación es de alrededor de 4.000 pies (1.200 m) sobre el nivel del mar. [9]
Ingenieria
La estructura física sobre el suelo de Biosphere 2 estaba hecha de tubos de acero y marcos de acero y vidrio de alto rendimiento. El marco y los materiales del acristalamiento fueron diseñados y fabricados según las especificaciones por una empresa dirigida por un socio de Buckminster Fuller , Peter Jon Pearce (Pearce Structures, Inc.). [10] [11] Los sellos y estructuras de las ventanas debían diseñarse para que fueran casi perfectamente herméticos, de modo que el intercambio de aire fuera extremadamente bajo, lo que permitía rastrear cambios sutiles a lo largo del tiempo. Los métodos de sellado hermético patentados, desarrollados por Pearce y William Dempster, lograron una tasa de fugas de menos del 10% por año. Sin un cierre tan estricto, es posible que no se hubiera observado la lenta disminución de oxígeno que se produjo a una tasa de menos de 1 ⁄ 4 % por mes durante el primer experimento de cierre de dos años. [12] [13]
Durante el día, el calor del sol hizo que el aire del interior se expandiera y durante la noche se enfriara y contrajera. Para evitar tener que lidiar con las enormes fuerzas que crearía mantener un volumen constante, la estructura tenía grandes diafragmas mantenidos en cúpulas llamadas "pulmones" o estructuras de volumen variable. [14]
Dado que abrir una ventana no era una opción, la estructura también requería un sistema sofisticado para regular las temperaturas dentro de los parámetros deseados, que variaban para las diferentes áreas biómicas. Aunque la refrigeración era la mayor necesidad energética, la calefacción tenía que suministrarse en invierno y las tuberías de circuito cerrado y los controladores de aire eran partes clave del sistema energético. Un centro de energía en el lugar proporcionó electricidad y agua caliente y enfriada, empleando gas natural y generadores de respaldo, enfriadores de amoníaco y torres de enfriamiento de agua. [15]
Primera mision
La primera misión cerrada duró del 26 de septiembre de 1991 al 26 de septiembre de 1993. La tripulación estaba formada por el médico e investigador Roy Walford , Jane Poynter , Taber MacCallum , Mark Nelson , Sally Silverstone, Abigail Alling, Mark Van Thillo y Linda Leigh. [dieciséis]
El sistema agrícola produjo el 83% de la dieta total, que incluyó cultivos de banano, papaya, camote, remolacha, maní, frijoles lablab y caupí , arroz y trigo. [17] [18] Especialmente durante el primer año, los ocho habitantes reportaron hambre continua. Los cálculos indicaron que la granja de Biosphere 2 se encontraba entre las de mayor producción del mundo "superando en más de cinco veces la de las comunidades agrarias más eficientes de Indonesia, el sur de China y Bangladesh". [19]
Consumieron la misma dieta baja en calorías y rica en nutrientes que Roy Walford había estudiado en su investigación sobre cómo prolongar la vida útil a través de la dieta . [20] Los marcadores médicos indicaron que la salud de la tripulación durante los dos años fue excelente. Mostraron la misma mejora en los índices de salud, como la reducción del colesterol en sangre, la presión arterial y la mejora del sistema inmunológico. Perdieron un promedio del 16% de su peso corporal antes de la entrada antes de estabilizarse y recuperar algo de peso durante su segundo año. [21] Estudios posteriores mostraron que el metabolismo de los biosferianos se volvió más eficiente para extraer nutrientes de sus alimentos como una adaptación a la dieta baja en calorías y alta en nutrientes. [22] "La salud general de las tripulaciones de biosferianos dentro de Biosfera 2 confirma que el diseño original de los sistemas de tecnosfera de Biosfera 2 evitó la acumulación de toxinas, y las tecnologías biorregenerativas y los sistemas de vida dentro de Biosfera 2 mantuvieron un ambiente saludable". [23]
Algunos de los animales domésticos que se incluyeron en el área agrícola durante la primera misión fueron: cuatro cabras pigmeas africanas y un macho cabrío; 35 gallinas y tres gallos (una mezcla de aves de la selva de la India ( Gallus gallus ), gallo sedoso japonés y un híbrido de estos); dos cerdas y un jabalí cerdos enanos Ossabaw ; y peces tilapia cultivados en un sistema de estanques de arroz y azolla que se originó hace milenios en China. [24]
Se puso en práctica una estrategia de "empaquetado de especies" para asegurar que las redes tróficas y la función ecológica pudieran mantenerse si algunas especies no sobrevivían. El área del desierto de niebla se volvió más chaparral debido a la condensación del marco espacial. La sabana estaba activa estacionalmente; su biomasa fue cortada y almacenada por la tripulación como parte de su gestión del dióxido de carbono. Las especies pioneras de la selva tropical crecieron rápidamente, pero los árboles allí y en la sabana sufrieron etiolación y debilidad causada por la falta de madera de estrés , normalmente creada en respuesta a los vientos en condiciones naturales. Los corales se reprodujeron en el área del océano y la tripulación ayudó a mantener la salud del sistema oceánico recolectando a mano las algas de los corales, manipulando el carbonato de calcio y los niveles de pH para evitar que el océano se vuelva demasiado ácido e instalando un skimmer de proteínas mejorado para complementar el lavador de césped de algas. sistema instalado originalmente para eliminar el exceso de nutrientes. [25] El área de manglares se desarrolló rápidamente pero con menos sotobosque que un humedal típico posiblemente debido a la reducción de los niveles de luz. [26] Sin embargo, se consideró que era un análogo exitoso al área de los Everglades de Florida, donde se recolectaron los manglares y las plantas de los pantanos. [27]
La biosfera 2, debido a su pequeño tamaño y amortiguadores, y la concentración de materiales orgánicos y vida, tuvo mayores fluctuaciones y ciclos biogeoquímicos más rápidos que los que se encuentran en la biosfera de la Tierra. [28] La mayoría de las especies de vertebrados introducidas y prácticamente todos los insectos polinizadores murieron, aunque hubo reproducción de plantas y animales. [29] Florecieron las plagas de insectos, como las cucarachas . Muchos insectos se habían incluido en mezclas de especies originales en los biomas, pero una especie de hormiga vagabunda invasora a nivel mundial, Paratrechina longicornis , involuntariamente sellada, había llegado a dominar a otras especies de hormigas. [30] La sucesión ecológica planificada en la selva tropical y las estrategias para proteger el área de la luz solar incidente y los aerosoles de sal del océano funcionaron bien, y persistió una cantidad sorprendente de la biodiversidad original. [31] La biosfera 2 en su desarrollo ecológico temprano se comparó con la ecología de una isla. [32]
Dinámica de grupo: psicología, conflicto y cooperación
Gran parte de la evidencia de grupos humanos aislados proviene de estudios psicológicos de científicos que hibernan en estaciones de investigación antárticas . [33] El estudio de este fenómeno es la "psicología del ambiente confinado" ( cf. psicología ambiental ), y según Jane Poynter [34] [35] se sabía que era un desafío y, a menudo, las tripulaciones se dividían en facciones. [36]
Antes de la mitad de la primera misión de cierre, el grupo se había dividido en dos facciones y, según Poynter, las personas que habían sido amigas íntimas se habían convertido en enemigos implacables, apenas hablando. [37] Otros señalan que la tripulación continuó trabajando en equipo para lograr los objetivos del experimento, conscientes de que cualquier acción que dañara la Biosfera 2 podría poner en peligro su propia salud. Esto contrasta con otras expediciones en las que las fricciones internas pueden llevar a un sabotaje inconsciente entre ellos y la misión en general. Toda la tripulación sintió un vínculo muy fuerte y visceral con su mundo viviente. [38] Mantuvieron la calidad del aire y del agua, la dinámica atmosférica y la salud de los sistemas de vida constantemente en su atención de una manera muy visceral y profunda. Esta íntima "conexión metabólica" permitió a la tripulación discernir y responder incluso a cambios sutiles en los sistemas vivos. [39] (Alling et al., 2002; Alling y Nelson, 1993). "La apreciación del valor de la interconexión e interdependencia de la biosfera fue apreciada como una belleza cotidiana y una realidad desafiante", [38] Walford reconoció más tarde "No me gustan algunos de ellos, pero éramos un gran equipo. Eso fue la naturaleza del faccionalismo ... pero a pesar de eso, manejamos la maldita cosa y cooperamos totalmente ". [40]
Las facciones dentro de la burbuja se formaron a partir de una ruptura y una lucha de poder entre los socios de empresas conjuntas sobre cómo debería proceder la ciencia, como biosféricos o como estudios de ecosistemas especializados (percibidos como reduccionistas). La facción que incluía a Poynter estaba convencida de que se debería priorizar el aumento de la investigación sobre el grado de cierre. La otra facción respaldó la gestión del proyecto y los objetivos generales de la misión. El 14 de febrero dimitió una parte del Comité Asesor Científico (SAC). [41] La revista Time escribió: "Ahora, el barniz de credibilidad, ya magullado por acusaciones de datos propensos a la manipulación, escondites secretos de alimentos y suministros de contrabando, se ha resquebrajado ... el experimento de dos años de autosuficiencia está comenzando a verse menos como ciencia y más como un truco de 150 millones de dólares ". [42] De hecho, la SAC se disolvió porque se había desviado de su mandato de revisar y mejorar la investigación científica y se involucró en la promoción de cambios en la gestión. La mayoría de los miembros del SAC optaron por permanecer como consultores de Biosphere 2. Se implementaron las recomendaciones del SAC en su informe, incluido un nuevo Director de Investigación [Dr. Jack Corliss], lo que permite la importación / exportación de muestras científicas y equipos a través de las esclusas de aire de las instalaciones para aumentar la investigación y reducir la mano de obra de la tripulación, y generar un programa de investigación formal. Unos sesenta y cuatro proyectos se incluyeron en el programa de investigación que Walford y Alling encabezaron el desarrollo. [43]
Sin duda, la falta de oxígeno y la dieta rica en nutrientes y restringida en calorías [44] contribuyeron a la baja moral. [45] La facción Alling temía que el grupo Poynter estuviera dispuesto a ir tan lejos como para importar alimentos, si eso significaba hacerlos más aptos para llevar a cabo proyectos de investigación. Consideraron que sería un fracaso del proyecto por definición.
En noviembre de 1992, los biosferianos hambrientos comenzaron a comer semillas que no se habían cultivado dentro de la Biosfera 2. [46] Poynter informó de esto a Chris Helms, director de relaciones públicas de la empresa. Margret Augustine, directora ejecutiva de Space Biospheres Ventures, la despidió de inmediato y le dijo que saliera de la biosfera. Sin embargo, esta orden nunca se cumplió. Poynter escribe [47] que simplemente decidió quedarse quieta, razonando correctamente que la orden no se podía hacer cumplir sin terminar efectivamente el cierre.
Los grupos aislados tienden a otorgar mayor importancia a la dinámica de grupo y las fluctuaciones emocionales personales comunes en todos los grupos. Algunos informes de los equipos de la estación polar exageraron los problemas psicológicos. [48] Entonces, aunque algunos del primer equipo de cierre pensaron que estaban deprimidos, el examen psicológico de los biosferianos no mostró depresión y encajaba en el perfil de explorador / aventurero, con pruebas muy similares a las de los astronautas en hombres y mujeres. [49] Uno de los psicólogos señaló: "Si estuviera perdido en el Amazonas y estuviera buscando un guía para salir y con el que sobrevivir, entonces [la tripulación biosferiana] sería la mejor opción". [50]
Desafíos
Entre los problemas y errores de cálculo encontrados en la primera misión se encuentran la condensación inesperada que hace que el "desierto" sea demasiado húmedo, las explosiones de población de hormigas de invernadero y cucarachas, las glorias de la mañana que crecen en exceso en el área de la selva tropical, bloquean otras plantas y menos luz solar (40-50% del exterior luz) entrando en la instalación de lo previsto originalmente. Los biosferianos intervinieron para controlar las plantas invasoras cuando fue necesario para preservar la biodiversidad, funcionando como " depredadores clave ". Además, la construcción en sí misma fue un desafío; por ejemplo, era difícil manipular los cuerpos de agua para tener olas y cambios de marea. [51] [52] Los ingenieros propusieron soluciones innovadoras para complementar las funciones naturales que normalmente realiza la biosfera de la Tierra, por ejemplo, bombas de vacío para crear olas suaves en el océano sin poner en peligro la biota marina, sofisticados sistemas de calefacción y refrigeración. Toda la tecnología fue seleccionada para minimizar la desgasificación y la descarga de sustancias nocivas que podrían dañar la vida de Biosphere 2. [53] [54]
Hubo controversia cuando el público se enteró de que el proyecto había permitido que un miembro lesionado se fuera y regresara con nuevo material adentro. El equipo afirmó que los únicos suministros nuevos que trajeron fueron bolsas de plástico, pero otros los acusaron de llevar comida y otros artículos. Más críticas surgieron cuando se supo que, igualmente, el proyecto inyectó oxígeno en enero de 1993 para compensar una falla en el equilibrio del sistema que resultó en una disminución constante de la cantidad de oxígeno. [55] Algunos pensaron que estas críticas ignoraban que Biosfera 2 era un experimento en el que ocurriría lo inesperado, que se sumaba al conocimiento de cómo se desarrollan e interactúan las ecologías complejas, no una demostración en la que todo se sabía de antemano. [56] HT Odum señaló: "El proceso de gestión durante 1992-1993 utilizando datos para desarrollar la teoría, probarla con simulación y aplicar acciones correctivas estaba en la mejor tradición científica. Sin embargo, algunos periodistas crucificaron la gestión en la prensa pública, tratando la Proyecto como si fuera un concurso olímpico para ver cuánto se puede hacer sin abrir las puertas ”. [57]
El oxígeno dentro de la instalación, que comenzó en el 20,9%, cayó a un ritmo constante y después de 16 meses bajó al 14,5%. Esto es equivalente a la disponibilidad de oxígeno a una altura de 4.080 metros (13.390 pies). [58] Dado que algunos biosferianos comenzaban a tener síntomas como apnea del sueño y fatiga, Walford y el equipo médico decidieron aumentar el oxígeno con inyecciones en enero y agosto de 1993. La disminución de oxígeno y la respuesta mínima de la tripulación indicaron que los cambios en la presión del aire son lo que desencadena las respuestas de adaptación humana. Estos estudios mejoraron el programa de investigación biomédica. [59]
Gestión de CO
2niveles fue un desafío particular y una fuente de controversia con respecto a la supuesta tergiversación del proyecto Biosfera 2 al público. La fluctuación diaria de la dinámica del dióxido de carbono fue típicamente de 600 ppm debido a la fuerte reducción durante las horas de luz solar por la fotosíntesis de las plantas , seguida de un aumento similar durante la noche cuando dominaba la respiración del sistema . Como era de esperar, también hubo una fuerte firma estacional para CO
2niveles, con niveles en invierno tan altos como 4,000–4,500 ppm y niveles en verano cercanos a 1,000 ppm. La tripulación trabajó para gestionar el CO
2encendiendo ocasionalmente un CO2depurador , activando y desactivando el desierto y la sabana a través del control del agua de riego, cortando y almacenando biomasa para secuestrar carbono y utilizando todas las áreas potenciales de plantación con especies de rápido crecimiento para aumentar la fotosíntesis del sistema. [60] En noviembre de 1991, informes de investigación en The Village Voice alegaron que la tripulación había instalado secretamente el CO
2dispositivo de limpieza, y afirmó que esto violaba el objetivo anunciado de Biosphere 2 de reciclar todos los materiales de forma natural. [61] Otros señalaron que no había nada secreto sobre el dispositivo de dióxido de carbono y constituía otro sistema técnico que aumentaba los procesos ecológicos. El precipitador de carbono podría revertir las reacciones químicas y así liberar el dióxido de carbono almacenado en años posteriores cuando la instalación podría necesitar carbono adicional. [60]
Muchos sospecharon que la caída de oxígeno se debió a microbios en el suelo. [ cita requerida ] Los suelos se seleccionaron para tener suficiente carbono para que las plantas de los ecosistemas crezcan desde la infancia hasta la madurez, un aumento de la masa vegetal de quizás 20 toneladas cortas (18.000 kg). [62] La tasa de liberación de ese carbono del suelo como dióxido de carbono por la respiración de los microbios del suelo era una incógnita que el experimento de Biosfera 2 estaba diseñado para revelar. Investigaciones posteriores mostraron que los suelos agrícolas de Biosphere 2 habían alcanzado una proporción más estable de carbono y nitrógeno, lo que redujo la tasa de CO
2lanzamiento, para 1998. [63]
La tasa de respiración fue más rápida que la fotosíntesis (posiblemente en parte debido a la relativamente baja penetración de luz a través de la estructura acristalada y al hecho de que la Biosfera 2 comenzó con una biomasa vegetal pequeña pero en rápido aumento), lo que resultó en una lenta disminución del oxígeno. Un misterio acompañó a la disminución de oxígeno: el correspondiente aumento de dióxido de carbono no apareció. Esto ocultó el proceso subyacente hasta que una investigación de Jeff Severinghaus y Wallace Broecker del Observatorio Terrestre Lamont Doherty de la Universidad de Columbia , utilizando un análisis isotópico, mostró que el dióxido de carbono estaba reaccionando con el hormigón expuesto dentro de la Biosfera 2 para formar carbonato de calcio en un proceso llamado carbonatación , secuestrando así ambos carbono. y oxigeno. [64]
Segunda mision
Después de la primera misión de Biosphere 2, se llevaron a cabo una amplia investigación y mejoras del sistema, incluido el sellado del hormigón para evitar la absorción de dióxido de carbono.
La segunda misión comenzó el 6 de marzo de 1994, con una duración anunciada de diez meses. La tripulación estuvo integrada por Norberto Alvarez-Romo (Capitán), John Druitt, Matt Finn, Pascale Maslin, Charlotte Godfrey, Rodrigo Romo y Tilak Mahato. La segunda tripulación logró la suficiencia total en la producción de alimentos. [7]
El 1 de abril de 1994, una severa disputa dentro del equipo de administración llevó a la destitución de la administración en el sitio por parte de alguaciles federales que cumplían una orden de restricción, y el financiero Ed Bass contrató a Steve Bannon , entonces gerente de la banca de inversión Bannon & Co. equipo de Beverly Hills, California, para ejecutar Space Biospheres Ventures. El proyecto se puso en suspensión de pagos y se instaló un equipo de gestión externo para que el receptor cambiara el proyecto que se tambaleaba. El motivo de la disputa fue triple. La mala gestión de la misión había provocado una publicidad terrible, mala gestión financiera y falta de investigación. Gente [ ¿quién? ] presunta mala gestión financiera grave del proyecto, que provocó una pérdida de $ 25 millones en el año fiscal 1992. [65] Algunos miembros de la tripulación y el personal estaban preocupados por Bannon, que había investigado previamente sobrecostos en el sitio; dos ex miembros de la tripulación de Biosphere 2 volaron de regreso a Arizona para protestar por la contratación y entraron al complejo para advertir a los miembros actuales de la tripulación que Bannon y la nueva administración pondrían en peligro su seguridad. [66]
A las 3 am del 5 de abril de 1994, Abigail Alling y Mark Van Thillo, miembros del primer equipo, presuntamente destrozaron el proyecto desde el exterior, [67] abriendo una puerta de doble esclusa y tres salidas de emergencia de una sola puerta, dejándolas abiertas durante aproximadamente 15 minutos. También se rompieron cinco cristales. Alling le dijo más tarde al Chicago Tribune que ella "consideraba que la Biosfera estaba en un estado de emergencia ... De ninguna manera fue un sabotaje. Era mi responsabilidad". [68] Aproximadamente el 10% del aire de la Biosfera se intercambió con el exterior durante este tiempo, según la analista de sistemas Donella Meadows , quien recibió una comunicación de Alling diciendo que ella y Van Thillo juzgaban que era su deber ético dar a los que estaban dentro la opción de continuar con el experimento humano drásticamente cambiado o irse, ya que no sabían qué se le había dicho a la tripulación sobre la nueva situación. “El 1 de abril de 1994, aproximadamente a las 10 a. M. ... llegaron limusinas al sitio de la biosfera ... con dos banqueros de inversión contratados por el Sr. Bass ... Llegaron con una orden de restricción temporal para tomar el control directo del proyecto. ... Con ellos iban 6-8 policías contratados por la organización Bass ... Inmediatamente cambiaron las cerraduras de las oficinas ... Se cambiaron todos los sistemas de comunicación (teléfonos y códigos de acceso), y se nos impidió recibir datos sobre seguridad, operaciones e investigación de Biosphere 2. "Alling enfatizó varias veces en su carta que los" banqueros "que repentinamente asumieron el control" no sabían nada técnica o científicamente, y poco sobre la tripulación biosferiana ". [69]
Cuatro días después, el capitán Norberto Alvarez-Romo (para entonces casado con la directora ejecutiva de Biosphere 2, Margaret Augustine) abandonó precipitadamente la Biosfera por una "emergencia familiar" después de la suspensión de su esposa. [68] Fue reemplazado por Bernd Zabel, quien había sido nombrado capitán de la primera misión pero que fue reemplazado en el último minuto. Dos meses después, Matt Smith reemplazó a Matt Finn. [ cita requerida ]
La empresa de propiedad y gestión Space Biospheres Ventures se disolvió el 1 de junio de 1994. Esto dejó la gestión científica y comercial de la misión al equipo de reestructuración provisional, que había sido contratado por el socio financiero Decisions Investment Co. [58]
La misión 2 terminó prematuramente el 6 de septiembre de 1994. No ha surgido más ciencia del sistema total de la Biosfera 2, ya que la Universidad de Columbia cambió la instalación de un sistema ecológico cerrado a un sistema de "flujo continuo" en el que el CO
2podría manipularse a los niveles deseados. [58]
Steve Bannon dejó Biosphere 2 después de dos años, pero su partida estuvo marcada por una demanda civil de 'abuso de proceso' presentada contra Space Biosphere Ventures por los ex miembros de la tripulación que habían irrumpido. [70] Principales gerentes de Biosphere 2 desde la fundación original El grupo declaró tanto el comportamiento abusivo de Bannon como de otros, y que el objetivo real de los banqueros era destruir el experimento. [71] Durante un juicio en 1996, Bannon testificó que había llamado a una de las demandantes, Abigail Alling, una "joven egocéntrica y engañada" y una "tonta". [72] También testificó que cuando la mujer presentó una denuncia de cinco páginas en la que se describían los problemas de seguridad en el lugar, prometió hacerla pasar "por la garganta". Bannon atribuyó esto a "resentimientos y sueños rotos". [73] Al final del juicio, el tribunal falló a favor de los demandantes y ordenó a Space Biosphere Ventures pagarles 600.000 dólares, pero también ordenó a los demandantes pagar a la empresa 40.089 dólares por los daños que habían causado. [66]
Ciencias
Un número especial de la revista Ecological Engineering editado por Marino y Howard T. Odum se publicó en 1999 como "Biosphere 2: Research Past and Present" representa el conjunto más completo de artículos recopilados y hallazgos de Biosphere 2. [74] La gama de artículos desde modelos calibrados que describen el metabolismo del sistema, el equilibrio hidrológico y el calor y la humedad, hasta artículos que describen el desarrollo de la selva tropical, los manglares, el océano y el sistema agronómico en este entorno rico en dióxido de carbono. [75] [76] Aunque varias disertaciones y muchos artículos científicos utilizaron datos de los primeros experimentos de cierre en Biosfera 2, muchos de los datos originales nunca han sido analizados y no están disponibles o se han perdido, quizás debido a políticas científicas y luchas internas. [23] [43]
La historiadora de la ciencia Rebecca Redier ha afirmado que debido a que los creadores de Biosphere 2 fueron percibidos como ajenos a la ciencia académica, el proyecto fue analizado pero poco entendido por los medios, y que este escrutinio cesó después de que la Universidad de Columbia asumiera la dirección, porque se suponía que lo eran " apropiados "científicos. [40]
Alabanza y crítica
Una opinión de la Biosfera 2 fue que era "el proyecto científico más emocionante que se ha realizado en los Estados Unidos desde que el presidente John F. Kennedy nos lanzó hacia la luna". [77] Otros lo llamaron " tonterías de la Nueva Era disfrazadas de ciencia". [78] John Allen y Roy Walford tenían credenciales convencionales. John Allen tenía un título en Ingeniería Metalúrgica y Minera de la Escuela de Minas de Colorado y un MBA de la Escuela de Negocios de Harvard. [24] [79] Roy Walford recibió su doctorado en medicina de la Universidad de Chicago y enseñó en UCLA como profesor de patología durante 35 años. Mark Nelson obtuvo su Ph.D. en 1998 con el profesor HT Odum en ingeniería ecológica desarrollando aún más los humedales artificiales utilizados para tratar y reciclar las aguas residuales en la Biosfera 2, [80] para la protección de los arrecifes de coral a lo largo de la costa de Yucatán donde se recolectaron los corales. [81] Linda Leigh obtuvo su doctorado con una disertación sobre la biodiversidad y la selva tropical de la Biosfera 2 trabajando con Odum. [82] Abigail Alling, Mark van Thillo y Sally Silverstone ayudaron a iniciar la Biosphere Foundation, donde trabajaron en la conservación de arrecifes de coral y marinos y sistemas agrícolas sostenibles. [83] Jane Poynter y Taber MacCallum cofundaron Paragon Space Development Corporation, que ha estudiado el primer sistema mini-cerrado y el primer ciclo de vida animal completo en el espacio y ha ayudado a establecer récords mundiales en descensos de gran altitud. [84]
Cuestionando las credenciales de los participantes (a pesar de la contribución en la fase de preparación de Biosphere 2 de científicos de primer nivel mundial y entre otros de la Academia de Ciencias de Rusia ), Marc Cooper escribió que "el grupo que construyó, concibió y dirige el proyecto Biosphere no es un grupo de investigadores de alta tecnología a la vanguardia de la ciencia, sino una camarilla de artistas de teatro reciclados que evolucionaron a partir de un culto a la personalidad autoritario, y decididamente no científico ". [85] Se refería al Synergia Ranch en Nuevo México , donde de hecho muchos de los biosferianos practicaban teatro bajo el liderazgo de John Allen, y comenzaron a desarrollar las ideas detrás de Biosphere 2. [86] También fundaron el Instituto de Ecotecnia [87] ] y comenzó proyectos de campo innovadores en biomas desafiantes para avanzar en la integración saludable de tecnologías humanas y el medio ambiente, donde muchos de los candidatos biosferianos adquirieron experiencia en la operación de proyectos complejos en tiempo real. [88] [89]
Uno de sus propios consultores científicos fue crítico anteriormente. El Dr. Ghillean Prance , director del Real Jardín Botánico de Kew , diseñó el bioma de la selva tropical dentro de la Biosfera. Aunque más tarde cambió de opinión, reconociendo el alcance único de este experimento y contribuyó a su éxito como consultor, en una entrevista de 1983 (8 años antes del inicio del experimento), Prance dijo: "Me atrajo el Instituto de Ecotecnia porque se estaban recortando los fondos para la investigación y el instituto parecía tener mucho dinero que estaba dispuesto a gastar libremente. Junto con otros, fui mal utilizado. Su interés en la ciencia no es genuino. Parece que tienen algún tipo de agenda secreta, parecen estar guiados por algún tipo de sistema religioso o filosófico ". Prance continuó en la entrevista del periódico de 1991 para decir "son visionarios ... Y tal vez para cumplir su visión se han convertido en algo como una secta. Pero no son una secta, per se ... Estoy interesado en los sistemas de restauración ecológica. Y Creo que todo tipo de cosas científicas pueden surgir de este experimento, mucho más allá del objetivo espacial ... Cuando vinieron a mí con este nuevo proyecto, parecían tan bien organizados, tan inspirados, que simplemente decidí olvidar el pasado. no les guarde el pasado ". [90]
Poynter en sus memorias refuta la crítica de que debido a que algunos miembros del equipo creativo de Biosphere 2 no eran científicos acreditados, los resultados del esfuerzo no son válidos. "Algunos reporteros lanzaron acusaciones de que no éramos científicos. Aparentemente, debido a que muchos de los gerentes de SBV no eran científicos titulados, esto puso en duda la validez total del proyecto, a pesar de que algunos de los mejores científicos del mundo estaban trabajando vigorosamente en el diseño del proyecto y La crítica no fue justa. Desde que dejé Biosphere 2, he dirigido una pequeña empresa durante diez años que envió experimentos en el transbordador y la estación espacial, y está diseñando sistemas de soporte vital para el transbordador de reemplazo y la futura base lunar. no tengo un título, ni siquiera un MBA de Harvard, como lo tenía John [Allen]. Contrato a científicos e ingenieros de alto nivel. La credibilidad de nuestra empresa no se pone en duda debido a mis credenciales: se nos juzga por la calidad de nuestro trabajo " . [91] HT Odum señaló que los inconformistas y los forasteros a menudo han contribuido al desarrollo de la ciencia: "Muchos científicos consideraron que la gestión original de la Biosfera 2 no estaba capacitada por falta de títulos científicos, a pesar de que habían participado en un programa de estudios preparatorios para una década, interactuando con la comunidad internacional de científicos, incluidos los rusos involucrados con sistemas cerrados. La historia de la ciencia tiene muchos ejemplos en los que personas con antecedentes atípicos abren la ciencia en nuevas direcciones, en este caso implementando la organización del mesocosmo y la ingeniería ecológica con nuevas hipótesis ". [92]
El Comité Asesor Científico de la Biosfera 2, presidido por Tom Lovejoy de la Institución Smithsonian, informó en su informe de agosto de 1992: "El comité está de acuerdo en que la concepción y construcción de la Biosfera 2 fueron actos de visión y coraje. La escala de Biosfera 2 es única y la Biosfera 2 ya está proporcionando resultados científicos inesperados que no son posibles por otros medios (en particular, la disminución inesperada y documentada de los niveles de oxígeno atmosférico). La Biosfera 2 hará importantes contribuciones científicas en los campos del ciclo biogeoquímico, la ecología de los sistemas ecológicos cerrados, y ecología de la restauración ". La Universidad de Columbia reunió a científicos externos para evaluar el potencial de la instalación después de que asumieron la dirección y concluyó lo siguiente: "Un grupo de científicos de clase mundial se reunió y decidió que la instalación de Biosphere 2 es un laboratorio excepcional para abordar cuestiones críticas relativas a la futuro de la Tierra y su medio ambiente ". [93]
La investigación en curso después del encerramiento inicial ha producido resultados positivos para la comprensión ecológica actual. Mark Nelson escribe: "Varios años de investigación en el océano de la Biosfera 2 demostraron que los impactos devastadores del CO 2 atmosférico elevado [...] se estudiaron los arrecifes de coral a 200 ppm, 350 ppm, 700 ppm y 1200 ppm de CO 2. Los corales crecieron dos veces más rápido en los niveles más bajos en [...] comparación con los niveles de 350 ppm en la atmósfera terrestre de la década [...] de 1990. A 1200 ppm, el crecimiento de los corales disminuyó en un 90 por ciento ". Frank Press , ex secretario de la Academia Nacional de Ciencias, describió la interacción como "la primera confirmación experimental inequívoca del impacto humano en el planeta". [94]
Universidad de Colombia
En diciembre de 1995, los propietarios de Biosphere 2 transfirieron la administración a la Universidad de Columbia de la ciudad de Nueva York. [95] Columbia dirigió Biosphere 2 como sitio de investigación y campus hasta 2003. [96] Posteriormente, la administración volvió a los propietarios.
En 1996, la Universidad de Columbia cambió la estructura prácticamente hermética y materialmente cerrada diseñada para la investigación de sistemas cerrados a un sistema de "flujo continuo" y detuvo la investigación de sistemas cerrados. Manipularon los niveles de dióxido de carbono para la investigación del calentamiento global e inyectaron las cantidades deseadas de dióxido de carbono, ventilando según fuera necesario. [97] Durante el mandato de Columbia, los estudiantes de Columbia y otros colegios y universidades a menudo pasaban un semestre en el sitio. [98]
La investigación durante el mandato de Columbia demostró los impactos devastadores en los arrecifes de coral por el elevado CO atmosférico
2y acidificación que resultará del continuo cambio climático global. [99] Frank Press, ex presidente de la Academia Nacional de Ciencias, describió estas interacciones entre la atmósfera y el océano, aprovechando el mesocosmo oceánico altamente controlable de la Biosfera 2, como la "primera confirmación experimental inequívoca del impacto humano en el planeta". . [100]
Los estudios en los biomas terrestres de la Biosfera 2 mostraron que se alcanzó un punto de saturación con niveles elevados de CO
2más allá del cual no pueden absorber más. Los autores de los estudios señalaron que las diferencias notables entre los biomas de la selva tropical y del desierto de la Biosfera 2 en las respuestas de todo su sistema "ilustran la importancia de la investigación experimental a gran escala en el estudio de cuestiones complejas del cambio global". [101]
Sitio vendido
En enero de 2005, Decisions Investments Corporation, propietaria de Biosphere 2, anunció que el campus de 1.600 acres (650 ha) del proyecto estaba a la venta. Preferían que se encontrara un uso de investigación para el complejo, pero no excluían a compradores con diferentes intenciones, como grandes universidades, iglesias, complejos turísticos y spas. [102] En junio de 2007, el sitio se vendió por $ 50 millones a CDO Ranching & Development, se planearon 1.500 casas LP y un hotel resort, pero la estructura principal aún estaba disponible para investigación y uso educativo. [103]
Adquisición por la Universidad de Arizona
El 26 de junio de 2007, la Universidad de Arizona anunció que se haría cargo de la investigación en Biosphere 2. El anuncio puso fin a los temores de que la estructura fuera demolida. Los funcionarios de la universidad dijeron que los obsequios privados y las subvenciones les permitieron cubrir los costos de investigación y operación durante tres años con la posibilidad de extender el financiamiento por diez años. [104] Se extendió por diez años y ahora está involucrado en proyectos de investigación que incluyen investigaciones sobre el ciclo del agua terrestre y cómo se relaciona con la ecología, la ciencia atmosférica, la geoquímica del suelo y el cambio climático. En junio de 2011, la universidad anunció que asumiría la propiedad total de Biosphere 2 a partir del 1 de julio. [105]
CDO Ranching & Development donó el terreno, los edificios de Biosphere y varios otros edificios administrativos y de apoyo. En 2011, la Philecology Foundation (una fundación de investigación sin fines de lucro fundada por Ed Bass) prometió US $ 20 millones para la ciencia y las operaciones en curso. [105] En 2017, Bass donó otros $ 30 millones a la Universidad de Arizona en apoyo de Biosphere 2, dotando dos puestos académicos y estableciendo el "Fondo de Dotación para la Investigación Biosférica de Filecología". [106]
Los campamentos de ciencias también se llevan a cabo en las instalaciones. Estos han incluido un "campamento espacial" de una semana para estudiantes universitarios y campamentos nocturnos para estudiantes de la escuela. [107] [108]
La investigación actual
Hay muchos proyectos de investigación a pequeña escala en Biosphere 2, así como varios proyectos de investigación a gran escala que incluyen:
- el Observatorio de Evolución del Paisaje (LEO) , un proyecto que utiliza 1.800 sensores para monitorear millones de libras de roca volcánica abiótica para rastrear cómo este suelo inerte se desarrolla lentamente durante varios años hasta convertirse en un suelo rico que es capaz de sustentar la vida de las plantas microbianas y vasculares . Estructuralmente, esto implicó la construcción de tres grandes "laderas" con armazón de acero dentro de las cúpulas preexistentes como el lisímetro de pesaje más grande del mundo , con el diseño y la construcción de implementación restringidos por la accesibilidad limitada a la estructura existente. [109]
- el Invernadero Lunar , un segundo prototipo del Centro de Agricultura de Ambiente Controlado que busca entender cómo cultivar vegetales en la Luna o Marte mediante el desarrollo de un sistema de soporte vital biorregenerativo que recicla y purifica el agua a través de la transpiración de las plantas . [110] [111]
- un proyecto de agricultura vertical que se construirá en el pulmón oeste de Biosphere 2, en colaboración con la empresa privada Civic Farms , [112] en un esfuerzo por desarrollar un ciclo de crecimiento de plantas de interior con lámparas LED configuradas para longitudes de onda específicas destinadas a aumentar la eficiencia del agua , produciendo cero escorrentía agrícola , sin plagas ni pesticidas , y cero efecto de las condiciones climáticas externas. [113]
En la cultura popular
- En el episodio de 1993 'Le Mystère de la bio-bulle' de la serie de televisión animada de comedia y aventuras francesa, Spirou se desarrolla en la Bio Burbuja, que está ocupada por tres científicos y tres periodistas durante seis meses. El Bio-bulle autosuficiente es casi idéntico a Biosphere 2, incluido el huerto, el estanque de peces y las cabras.
- Bio-Dome es una película de comedia de 1996 ambientada en un recinto similar a Biosphere 2.
- Los Terranauts , una novela de 2016 del autor TC Boyle , es una versión ficticia del experimento de la biosfera.
- Spaceship Earth es un documental de 2020 sobre la biosfera 2. [114]
Ver también
- BIOS-3 un ecosistema cerrado en el Instituto de Biofísica en Krasnoyarsk , Siberia , Rusia
- MELiSSA Un ecosistema cerrado gestionado por la Agencia Espacial Europea
- Proyecto eden
- Instituto de Ecotecnia
- Invernadero IBTS
- Hábitats análogos de Marte :
- Estación de Investigación del Ártico Marte Flashline (FMARS)
- Estación de Investigación del Desierto de Marte (MDRS)
- MARS-500 , experimento en tierra que simula un vuelo tripulado a Marte
- HI-SEAS
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Bibliografía
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enlaces externos
- Página web oficial
- Biosphere 2: Our World : una película realizada durante la primera misión Biosphere por Mark Van Thillo, uno de los miembros del equipo deYouTube
- Biosfera 2: Historia del diseño y la construcción originales contada por los cofundadores del proyecto
- "Biosfera 2: Por qué un experimento ecológico excéntrico sigue siendo importante 25 años después": foro en el que participaron Linda Leigh, Peder Anker, Dana Fritz, Lisa Ruth Rand y Shawn Rosenheim
- "Patente para" Equilibrio de presión en un sistema ecológico cerrado " " . Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU . Consultado el 15 de diciembre de 2005 . - Patente de las cámaras de expansión utilizadas para igualar la presión en Biosphere 2.
- Sitio web de Me and the Biospheres
- Historia de Vice Motherboard en Biosphere 2
- Paragon Space Development Corporation , formada con un equipo de ingenieros por miembros de la tripulación de Biosphere 2, mientras aún estaba cerrada.
- Observatorio Astronómico de la Biosfera 2 Historia ilustrada de su fundación, operaciones, cierre bajo el gobierno de la Universidad de Columbia y disposición con galerías de imágenes de su construcción en 1999 y remoción en 2008.
- Life in Biosphere 2 Una charla de Jane Poynter en TED.
- Postes de señalización del Dr. Roy Walford , Viaje de la Biosfera 2 por Roy Walford, Chris Rowland
- "A West World of Outreach, Biosphere 2 a Zion for Science" por John de Dios, Tucson Weekly
- Video del New York Times: Biosphere 2: An American Space Odyssey 10 de junio de 2013
- Mark Nelson habla sobre la vida en la Biosfera 2