8人實(shí)驗(yàn)：2年共處，成果如何？ 環(huán)球快資訊

2023-05-29 17:30:34來(lái)源：盒子里的密探  

假設(shè)讓4男4女在 與世隔絕 的環(huán)境生活2年會(huì)發(fā)生什么？32年前，美國(guó)科學(xué)家就做了這樣一場(chǎng)大膽的試驗(yàn)，結(jié)果令人震撼。

生物圈2號(hào)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)者們

生物圈2號(hào)試驗(yàn)

該實(shí)驗(yàn)被稱為生物圈二號(hào)計(jì)劃，是美國(guó)在20世紀(jì)90年代進(jìn)行的一項(xiàng)生態(tài)技術(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目。


(資料圖)

該項(xiàng)試驗(yàn)旨在模擬人類在封閉的生態(tài)系統(tǒng)中生存的情景，以研究人類在不同環(huán)境下組成生態(tài)系統(tǒng)的可能性。

生物圈2號(hào)外觀

生物圈二號(hào)試驗(yàn)于1991年9月開(kāi)始，歷經(jīng)兩年的時(shí)間，在亞利桑那州的沙漠里建造了一個(gè) 封閉 生態(tài)系統(tǒng) 。

在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)里，有7個(gè)不同的生境環(huán)境，包括森林、草原、山地、河流等等，還有一些動(dòng)物和植物，它們幾乎自主運(yùn)行，人類唯一的工作就是進(jìn)行日常維護(hù)。

生物圈2號(hào)內(nèi)部布局

參加實(shí)驗(yàn)的選人是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選和評(píng)估的，主要考慮的因素包括身體健康狀況、專業(yè)背景、人際交往能力、心理適應(yīng)能力等。

此外，還要求具備一定的科學(xué)背景和技能，包括工程師、農(nóng)林專業(yè)人員、生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)專業(yè)人員等。

相關(guān)人員還需要接受 長(zhǎng)期隔離條件 的考驗(yàn)，要有心理和生理上的適應(yīng)能力，并且具備團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作精神，能夠協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

最后經(jīng)過(guò)層層選拔，終于篩選了8名實(shí)驗(yàn)者，這8名參與者都是專業(yè)人員，包括4名男性和4名女性。

在參加試驗(yàn)之前，他們對(duì)此充滿了信心，畢竟人類作為地球上的霸主，想要在模擬環(huán)境中生存，并不困難。

實(shí)驗(yàn)者們用餐

更何況，他們還有相關(guān)的專業(yè)知識(shí)技能，能夠應(yīng)對(duì)不同的突發(fā)情況。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程

就這樣，幾人有說(shuō)有笑地進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，并用攝影機(jī)記錄下他們的每一天，將其分享給全世界的觀眾。

如果光從前幾個(gè)月來(lái)看，事情的進(jìn)展一切都是那么順利，人們也愿意相信，科學(xué)家能夠創(chuàng)造出“另一個(gè)地球”。

生物圈2號(hào)

但好景不長(zhǎng)，很快問(wèn)題便不斷出現(xiàn)，干擾著實(shí)驗(yàn)者的生產(chǎn)生活。

起初，參與者們面臨了 內(nèi)部能量失調(diào) 的問(wèn)題，這是由于生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用的能源和物質(zhì)供應(yīng)不足所引起的。

具體而言，生物圈二號(hào)實(shí)驗(yàn)中采用的循環(huán)利用和自給自足的方式，主要包括植物種植、動(dòng)物飼養(yǎng)以及田園生活的方式。

但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)的限制以及不可預(yù)見(jiàn)的自然因素，這些生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)能量和物質(zhì)的流失或者損耗，進(jìn)而導(dǎo)致 能量平衡失調(diào) 的問(wèn)題。

例如，植物種植環(huán)節(jié)中，太陽(yáng)能電池板故障等能源供應(yīng)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致植物生長(zhǎng)過(guò)程中 所需的能量 不足。

太陽(yáng)能發(fā)電原理

同時(shí)，由于室內(nèi)光線不足及環(huán)境CO2濃度的下降，植物光合作用的效率下降，進(jìn)一步影響植物的生長(zhǎng)。

類似的問(wèn)題也出現(xiàn)在動(dòng)物飼養(yǎng)等環(huán)節(jié)中，例如水的分配問(wèn)題、動(dòng)物非正常死亡等情況，都會(huì)導(dǎo)致能量和物質(zhì)的流失。

這些問(wèn)題都會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和參與者們的生存，因此要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行不斷地監(jiān)測(cè)和調(diào)整，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的能量平衡。

實(shí)驗(yàn)者們分餐

后來(lái)，由于密閉環(huán)境中 所需的水資源 必須自給自足，參與者們需要定期監(jiān)測(cè)和控制生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)利用，以確保動(dòng)物有足夠且安全的飲用水。

生態(tài)系統(tǒng)中的水循環(huán)利用包括雨水收集、廢水處理和水的循環(huán)利用。

自然界中的水循環(huán)

但是，在實(shí)驗(yàn)期間，可能會(huì)出現(xiàn)一些水資源的不足或 污染 等問(wèn)題。

例如，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)控制水質(zhì)的設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)故障，污染物可能會(huì)在水循環(huán)中不斷積蓄，并逐漸影響到動(dòng)物的健康。

為了解決這些問(wèn)題，生物圈二號(hào)實(shí)驗(yàn)參與者們需要密切監(jiān)測(cè)水資源的利用和質(zhì)量，并及時(shí)采取措施來(lái)保證供水得到充分補(bǔ)給和水質(zhì)達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。

這讓他們每天的工作變得 異常繁忙 。

在生產(chǎn)糧食的環(huán)節(jié)中，參與者們還需要種植作物、施肥澆水以及收成、加工等。

生物圈2號(hào)內(nèi)部綠植

然而，由于受限于自然因素和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的技術(shù)限制，種植過(guò)程中可能無(wú)法滿足植物所需的光照、水分、營(yíng)養(yǎng)元素等，導(dǎo)致植株生長(zhǎng)緩慢或無(wú)法成熟，從而 降低糧食產(chǎn)量 。

另外，在能源利用方面，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)的限制，能源效率也較低，例如，某些設(shè)備的能量消耗較多、太陽(yáng)能電池板效率不高等。

最后，在諸多因素的影響下，生物圈二號(hào)的氧氣濃度也發(fā)生了改變。

這些因素包括，第一， 活動(dòng)量增加 ，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，參與者的活動(dòng)量可能會(huì)發(fā)生變化，例如運(yùn)動(dòng)量增加或工作強(qiáng)度增大等，這會(huì)導(dǎo)致他們的呼吸頻率和深度增加，氧氣濃度降低。

第二，空氣循環(huán)系統(tǒng)問(wèn)題，在密閉環(huán)境下，空氣循環(huán)系統(tǒng)的效率非常重要，以保持室內(nèi)空氣清新和氧氣含量穩(wěn)定。

南肺西肺供氧

如果空氣循環(huán)系統(tǒng)的效率不足，會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)氧氣含量不足。

第三， 植物生長(zhǎng)和代謝 ，植物在光合作用過(guò)程中會(huì)釋放氧氣，但是在某些情況下，如氧氣濃度過(guò)低或光照不足等環(huán)境影響下，植物代謝會(huì)減慢，釋放的氧氣量也會(huì)減少。

這僅僅是對(duì)當(dāng)時(shí)氧氣濃度增加的技術(shù)性總結(jié)，總之地球的生態(tài)圈是復(fù)雜且多樣的，人類幾乎 不可能模擬出來(lái) 。

地球是不可替代的

失敗原因和給人類的警醒

除開(kāi)人類在技術(shù)層面的失敗原因之外，還有試驗(yàn)本身的 不嚴(yán)謹(jǐn)性 。

有報(bào)道稱，在試驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中，有實(shí)驗(yàn)者竟然偷偷溜出了場(chǎng)地，比如當(dāng)這里的老鼠泛濫之后，有人出去買(mǎi)了捕鼠工具。

要知道，這是一個(gè)完全封閉的試驗(yàn)，一旦有人和外界接觸，試驗(yàn)的 變量和性質(zhì) 就已經(jīng)不同了。

生物圈2號(hào)實(shí)驗(yàn)者們

當(dāng)然，也有可能是因?yàn)樽匀画h(huán)境的不可模擬性，這也給了人類警醒。

我們所生活的地球是一個(gè)有限的生態(tài)系統(tǒng)，所以要認(rèn)識(shí)到人類的行為和生存模式對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的影響和壓力。

如果我們不能在行動(dòng)上保護(hù) 生態(tài)系統(tǒng)的平衡 ，那么可能會(huì)面臨無(wú)法可控的環(huán)境和健康問(wèn)題。

此外，生物圈二號(hào)實(shí)驗(yàn)也提示我們，人類需要共同合作來(lái)應(yīng)對(duì)全球環(huán)境問(wèn)題。

在實(shí)驗(yàn)中，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)物種都扮演著維持整個(gè)系統(tǒng)平衡的重要角色。

生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一覽

同樣，全球環(huán)境問(wèn)題需要所有國(guó)家和人民共同行動(dòng)，只有每個(gè)人都為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)自己的力量，我們才能擁有更美好的地球未來(lái)。

因此，我們需要更多地投資于環(huán)境科學(xué)研究和環(huán)境保護(hù)，加大 環(huán)保宣傳和教育 ，提高環(huán)保意識(shí)，在行動(dòng)和思想上全面推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，為我們的星球創(chuàng)造一個(gè)更加美好、健康和繁榮的未來(lái)。

參考資料

[1]、Trembath-Reichert, Elizabeth.《Biosphere 2 Now for Sale to Highest Bidder. Columbia Daily Spectator》

[2]、Nelson, Mark; Burgess,《Using a closed ecological system to study Earth"s biosphere: Initial results from Biosphere 2》

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