« Biosphère-2 » : échec d'une expérience pour créer un écosystème fermé

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Nous construisons une colonie à grande échelle sur Terre, complètement isolée du monde extérieur, y plantons des plantes pour générer de l'oxygène, important du bétail et installons huit colons pendant deux ans ! Une excellente idée pour une expérience scientifique visant à créer des systèmes de support de vie fermés pour d'éventuelles futures colonies sur le même Mars. Certes, il y a un grave défaut dans cette idée - les gens. Ils se sont avérés être l'une des principales raisons de l'échec de l'ambitieuse expérience scientifique "Biosphère-2".

Qu'est-ce que la Biosphère-2 ?

Dans les années 1970, le financier américain Edward Bass, issu d'une riche famille texane qui gagnait des milliards grâce au pétrole, a rencontré John Allen, écologiste, ingénieur et inventeur de Biosphere-2. Allen avait des idées, Bass avait de l'argent à dépenser pour ces idées. Dans les années 80, ces idées se sont suffisamment cristallisées en un projet pour lequel Bass ne regrettait pas d'allouer 150 millions de dollars.

Allen prévoyait de placer 10 kilomètres carrés de terre sous des dômes transparents, les peupler de plantes, d'animaux et de personnes. Pourquoi? Il a voulu tester la flexibilité de la vie, s'il est possible de l'enfermer dans une boîte hermétique et s'il peut y exister de manière équilibrée. De plus, "Biosphère-2" pourrait montrer (au moins approximativement) si une personne serait capable d'emporter avec elle son habitat habituel pour la colonisation d'autres planètes.

La construction a commencé en 1987 en Arizona. C'était compliqué par le fait que les joints des fenêtres et autres structures devaient être aussi étanches que possible afin de minimiser les fuites d'air. Sinon, l'équipe ne serait pas en mesure de capturer les changements de densité d'oxygène sous le dôme. Au total, "Biosphere-2" a concentré 180 tonnes d'air.

Puisque pendant la journée l'air était chauffé par le soleil et se dilatait, et la nuit, au contraire, il était comprimé, les ingénieurs devaient neutraliser ces pertes de charge. Pour cela, il a été décidé de construire d'énormes diaphragmes en forme de dôme, appelés "poumons".

Au total, au départ, le bâtiment contenait environ 20 tonnes de biomasse, représentées par 4 mille espèces. Dans le même temps, on s'attendait à ce que 5 à 20 % d'entre eux s'éteignent tout simplement. Toute cette biomasse était répartie sur cinq biotopes sauvages (forêt tropicale, mini-océan avec récif corallien, mangroves, savane, désert brumeux) et deux autres anthropiques - champs et potagers, ainsi que des espaces de vie avec laboratoires et ateliers, où l'homme gouverné. Le moins d'espace était occupé par l'océan - seulement 450 mètres carrés, tandis que les champs et jardins des huit futurs "bionautes" occupaient une superficie de 2500 mètres carrés. Ils se sont installés sur quatre chèvres avec une chèvre, 35 poules avec trois coqs, deux truies et un verrat. L'étang local était habité par des poissons.

Sous tout cela se trouvaient des locaux avec une infrastructure technique, et une station de gaz naturel a été installée à l'extérieur, qui a fourni de l'énergie à l'ensemble du complexe. L'écosystème fermé devait se fournir à 100 % en eau, en nourriture, en déchets d'engrais et en air. Les calculs ont montré que tout cela était faisable. Mais comme c'est généralement le cas, peu de temps après le début de l'expérience, quelque chose s'est mal passé.

Tabernacles d'Eden ?

Huit volontaires, quatre hommes et quatre femmes, sont entrés pour la première fois dans ce paradis terrestre le 26 septembre 1991. Ils avaient une tâche simple: y retourner au plus tôt deux ans plus tard. Naturellement, pendant tous ces mois, l'équipe n'a pas eu le temps de s'ennuyer. Ils ont travaillé dans les champs, s'occupant du bétail et réalisant des expériences planifiées.

- Pour faire de la pizza, je devais récolter du blé et faire de la pâte. Ensuite, nourrir et traire les chèvres pour le fromage. Il m'a fallu quatre mois pour faire de la pizza à Biosphere-2 », a déclaré Jane Poynter, l'une des participantes à l'expérience, lors de ses conférences TED. Selon elle, elle a passé deux ans et 20 minutes dans un monde isolé.

Cependant, ici, Jane n'est pas complètement honnête. Un peu plus de deux semaines plus tard, la jeune fille a coupé le bout de son majeur alors qu'elle travaillait sur une décortiqueuse de riz. Un médecin local de l'équipe a essayé de l'attacher, mais le doigt n'a pas voulu guérir. Jane a été évacuée d'urgence du paradis et envoyée au centre médical, où son doigt a été cousu en place. Sept heures plus tard, elle est retournée à la Biosphère.

Mais elle mentionne rarement cet incident. Jane aime dire à quel point c'était excitant pour la première fois de respirer un air vraiment différent, que, à part elle, seules sept personnes au monde respiraient. Et se sentir comme une partie de la biosphère.

« Quand j'exhalais, mon dioxyde de carbone alimentait les patates douces que je cultivais. Et nous avons mangé énormément de patates douces. Et cette patate douce est devenue une partie de moi. En fait, nous en avons tellement mangé que cela m'a viré à l'orange. J'ai littéralement mangé le même carbone encore et encore. D'une manière bizarre, je me suis mangé d'une certaine manière.

La fissure dans l'arche céleste

Le désert fut le premier à émerger de l'obéissance de l'homme: l'humidité accumulée au sommet du dôme engendrait une pluie presque continue sur celui-ci. Les coraux de l'océan ont commencé à mourir: l'eau a absorbé trop de dioxyde de carbone.

Au fil du temps, les capteurs et les colons eux-mêmes ont commencé à remarquer une baisse du niveau d'oxygène dans l'atmosphère locale. Le contenu de cet élément extrêmement important en 16 mois est passé de 21 % à un niveau critique de 14 %. Comme les études menées à la fin de l'expérience l'ont montré, il y avait trop de structures en ciment à l'intérieur de la « Biosphère-2 », qui absorbait le dioxyde de carbone et réduisait ainsi la concentration d'oxygène produite.

Pendant longtemps, les gens ont dû vivre pratiquement en haute montagne. La privation d'oxygène, naturellement, a affecté négativement la santé des "bionautes". A la fois physique et mental. Jane se souvient que leur médecin, un homme plutôt âgé à l'époque, n'était plus en mesure d'additionner les chiffres à un moment donné. Certains membres de l'équipe n'ont pas pu terminer la phrase, car ils ont dû reprendre leur souffle au milieu.

- Vous vous réveillez à bout de souffle parce que la composition de votre sang a changé. Et puis vous faites littéralement ceci: vous arrêtez de respirer, puis vous inspirez, et ça vous réveille. C'est terriblement ennuyeux.

De plus, la microflore de la forêt tropicale est devenue incontrôlable, qui a commencé à se développer trop rapidement. La prolifération imprévue de micro-organismes et d'insectes a entraîné une consommation supplémentaire d'oxygène. Ils se reproduisaient surtout en sol noir. Pour les champs expérimentaux, le meilleur et le plus fertile a été choisi.

Les médias, qui étaient auparavant sceptiques quant à l'expérience, qualifiant dans certains cas ses participants de "secte de la survie", ont claironné que l'équipe était littéralement en train de mourir lentement. Tous ces facteurs ont conduit au fait que la direction a décidé d'inclure l'approvisionnement en oxygène du ciel de l'extérieur.

Facteur humain

Mais l'une des raisons les plus importantes de l'échec de l'expérience était le facteur humain. Aucun des membres de l'équipe "Biosphere-2" n'a été isolé pendant plus de deux mois. Seul Taber McCallum a fait l'expérience d'un voyage à la voile de trois ans. Les querelles au sein de l'équipe ont rapidement divisé les huit en deux groupes qui, selon Jane, même après tant d'années, ne se tolèrent pas.

Chaque groupe avait sa propre vision de la façon dont il serait meilleur et plus correct de poursuivre l'expérience. Certains pensaient qu'il était nécessaire de décharger l'équipage et de transférer une partie du travail scientifique aux scientifiques à l'extérieur du dôme, sacrifiant un isolement complet, pour permettre l'import/export d'équipements et d'échantillons. D'autres pensaient qu'il était nécessaire de préserver complètement la pureté de l'expérience et de se débrouiller seuls. Ils craignaient que des opposants ne mènent l'expérience pour permettre l'importation de nourriture, ce qui serait un véritable échec du projet.

En raison de conflits, l'équipe n'a pas pu travailler ensemble et avancer en douceur. Les gens dînaient séparément, essayaient de ne pas se regarder dans les yeux et parlaient très rarement.

Les conflits étaient aggravés par le manque d'oxygène et de nourriture, les gens devenaient déprimés, irrités. Les mêmes insectes et micro-organismes qui mangeaient de l'oxygène ont affecté négativement la croissance des cultures. L'équipe a été forcée de passer à un régime pauvre en calories et en graisses.

Soit dit en passant, le prédicateur du régime était le même docteur en médecine Roy Walford, qui a essayé de coudre le doigt de Jane. Il était convaincu que l'alimentation quotidienne d'une personne devrait être limitée à 1500 kilocalories sans graisse, ce qui augmenterait l'espérance de vie d'une personne jusqu'à 130 ans. Malheureusement, il est décédé à l'âge de 79 ans (11 ans après avoir quitté Biosphère-2) des suites d'un arrêt respiratoire associé à une sclérose latérale amyotrophique. Certains experts ont suggéré que cela pourrait être le résultat d'un faible apport énergétique du scientifique.

Si Walford était préparé à un tel régime, de nombreux autres participants n'aimaient pas cette restriction alimentaire. Des mauvaises récoltes constantes, de nombreuses heures de travail dans les champs… l'équipe n'a pas laissé de côté la pensée de la nourriture, et leur poids a fondu comme une glace sur un asphalte chaud. Taber d'un vrai grand homme est devenu un martyr émacié, ayant perdu 27 kg, ne mangeant que des fruits, des légumes, des noix et des légumineuses, des œufs et des produits laitiers de chèvre.

L'équipe ne voyait de la viande que le dimanche - un peu de poulet ou de poisson. Afin de ne pas perdre une seule calorie précieuse, certains membres de l'équipe, selon les souvenirs de Poynter, léchaient les assiettes après chaque repas.

Néanmoins, Walford, qui a effectué régulièrement des analyses de sang de tous les participants, a constaté que les indicateurs étaient proches de l'idéal: les taux de cholestérol, d'insuline et de glucose ont chuté et la pression artérielle est revenue à la normale. Mais les "bionautes" n'en sont pas devenus plus heureux.

En novembre 1992, certains des colons ont commencé à manger des semences qui n'étaient pas cultivées à l'intérieur du bâtiment. Au milieu des reportages des médias sur les réserves de nourriture, la contrebande de nourriture, les allégations de falsification de données, l'ensemble du conseil consultatif scientifique du projet a décidé de le quitter.

En attendant, le public s'est fait une opinion sur "Biosphère-2" comme une sorte de sport olympique (ils disent, combien de temps vont-ils durer sans ouvrir les portes), et non comme une expérience scientifique, une théorie qui est en cours d'élaboration. sur un modèle, en apportant progressivement des modifications. Ainsi, à la fin de l'expérience, le fond autour de lui était principalement négatif.

Expérimenter l'arrière-goût

En septembre 1993, les portes de la Biosphère-2 s'ouvraient. Et ils ont libéré les colons épuisés de là. Voici ce que Jane Poynter a à dire sur le moment de la délivrance:

- Je dirais que nous sommes tous sortis un peu fous. J'étais ravi de voir toute ma famille et mes amis. Pendant deux ans, j'ai vu des gens à travers le verre. Et alors tout le monde a couru vers moi. Et j'ai reculé. Ils puaient ! Les gens puent ! On pue la laque, le déodorant et toutes ces conneries.

En 1994, la deuxième mission des « bionautes » débute. Déjà dans une composition différente. Le béton a été prudemment scellé et prêt à passer 10 mois en captivité. Mais d'abord, deux membres licenciés de l'ancienne équipe ont fait irruption dans le dôme en signe de protestation, ont ouvert plusieurs issues de secours, rompant le sceau pendant 15 minutes. Cinq verres ont également été brisés. Les commandants du nouvel équipage ont quitté le dôme un par un et, en juin 1994, les sponsors ont abandonné le projet et fermé son financement.

Malgré tous les millions de dollars, des locaux spacieux et le meilleur sol noir, la première mission vers Biosphère-2 peut être considérée comme un échec. Les gens ne pouvaient pas obtenir une circulation d'oxygène stable dans leur dôme, et les mauvaises récoltes constantes et la prolifération des ravageurs les mettaient littéralement au bord de la survie. De plus, ces huit colons ont démontré que l'homme est l'un des maillons les plus faibles d'un tel isolement.

"Biosphere-2" se trouve toujours dans le désert de l'Arizona. Aujourd'hui, il s'agit plutôt d'un jardin botanique avec un dôme, qui appartient à l'université d'État. Des expériences y sont menées, mais pas à une si grande échelle. Des excursions pour les écoliers et les touristes sont constamment organisées. L'une des attractions qui sont montrées lors des excursions est l'inscription laissée par l'ancien « bionaute »: « Il n'y a qu'ici que nous avons senti à quel point nous dépendons de la nature environnante. S'il n'y a pas d'arbres, nous n'aurons rien à respirer, si l'eau est polluée, nous n'aurons rien à boire."