İnsanlığın Dünyayı Taklit Etme Girişimi: Biosphere 2 Deneyi ve Beklenmedik Sonuçlar

1991’de, sekiz kişi, ekoloji ve uzay çağı düşüncelerinin birleştiği bir dönemde, insanlığın kapalı bir ekosistemde yaşayıp yaşayamayacağını test etmek amacıyla tasarlanmış, Arizona’daki devasa bir cam yapıda yer alan Biosphere 2’ye girdi. Space Biospheres Ventures tarafından hem ekolojik mühendislik deneyi hem de uzun süreli uzay yaşamı için bir prototip olarak tasarlanan kompleks, yağmur ormanı, savana, çöl, okyanus, tarım alanı, laboratuvarlar ve yaşam alanlarını tek bir yapı altında bir araya getirdi. İki yıl boyunca yaşananlar, ekolojik, mimari, teknolojik ve insan sistemlerinin birbirine nasıl dolandığına dair olağanüstü bir örnek teşkil etti.

Biosphere 2, kapalı atmosferini düzenlemek için ‘akciğerler’ kullandı.

Biosphere 2 projesi, ekolojik düşüncenin, karşı kültürün, sistem teorisinin ve uzay keşfinin giderek iç içe geçtiği bir döneme denk geldi. John P. Allen, Texaslı iş adamı ve hayırsever Edward P. Bass ile birlikte çalışan proje, kapalı bir ekolojik sistemin çalışıp çalışamayacağını anlamak amacıyla geliştirildi. Amaç hem karasal hem de dış uzay odaklıydı: Dünya’nın döngülerini minyatür olarak yeniden oluşturarak anlamaya çalışırken, aynı zamanda bu ilkelerin gelecekte Ay veya Mars’ta insan yaşamını destekleyip destekleyemeyeceğini araştırmak.

Bu iddialı yaklaşım, yapının kendisini de bir deneyin parçası haline getirdi. 1987 ile 1991 yılları arasında inşa edilen Biosphere 2, yaklaşık 200.000 metreküp atmosferi içeren, çelik ve camdan oluşan bir yapıya sahipti. Yapının altındaki paslanmaz çelik liner, çevredeki toprak ve suyla kontrolsüz etkileşimleri önlemeyi amaçlıyordu. Geniş boru hatları, pompalar, ısı değiştiriciler, havalandırma sistemleri ve su geri dönüşüm altyapısı, görünür peyzajın altında gizli bir teknolojik yapı oluşturuyordu.

Kapalı yapının Arizona güneşinin etkisiyle ısınması ve soğuması, iç atmosferin genleşmesine ve büzülmesine neden oluyordu. Bu nedenle, mühendisler devasa, değişken hacimli odalar olan ‘akciğerler’ inşa ettiler. Esnek membranlar, havanın basıncını dışarı vermeden düzenlemek için hava hacmindeki değişikliklere tepki veriyordu. Bu sistem, Biosphere 2’nin sadece bir minyatür dünya değil, aynı zamanda atmosferik fiziksel süreçleri yöneten bir makine olduğunu hatırlatıyor.

Proje, ekolojik çeşitliliği nispeten küçük bir alanda yoğunlaştırmaya çalıştı. Yüksek cam hacimde bir yağmur ormanı bulunurken, savana, mangrov, okyanus ve mercan resifleri ile buğu çölü gibi farklı habitatlar sıralanmıştı. Tarım alanı, mürettebatın önemli bir kısmının yiyecek ihtiyacını karşılamayı amaçlarken, yaşam alanları ve laboratuvarlar aynı kapalı ortamın içine entegre edilmişti. Temel strateji, ekosistemin kendi kendine organize olmasını sağlamaktı. Ancak deney, hızla biyolojik çeşitliliğin sadece bir tür listesinden toplanıp olgun bir ekosistemdeki ilişkileri yeniden üretmenin mümkün olmadığını gösterdi.

Atmosfer Beklenmedik Şekilde Değiştiğinde

26 Eylül 1991’de mürettebatın yapının içine girmesinden sonra, oksijen seviyeleri düşmeye başladı. Ocak 1993’e gelindiğinde, atmosferdeki oksijen yaklaşık %20.9’dan %14.5’e gerilemişti. Bu koşullar, mürettebat üzerinde önemli fizyolojik streslere neden oldu ve sonunda, kapalı sistemin içinde olması gereken oksijenin dışarı verilmesi gerekti.

Sorun sadece bitkilerin yeterince oksijen üretmemesi değil, aynı zamanda yapay ekosistemin büyük bir organik madde rezervine sahip olmasıydı. Mikroorganizmalar, solunum yoluyla bu karbonu tüketerek oksijeni kullanıyor ve karbondioksit üretiyordu. Fotosentezin bu değişimi dengelemesi bekleniyordu, ancak ışık seviyesindeki azalma ve ilk kış aylarında yaşanan olağandışı hava koşulları nedeniyle bu denge bozuldu.

Yapının beton kullanımı da dikkate alınmayan bir faktördü. Mikroorganizmaların solunumuyla üretilen karbondioksit, yapının betondaki kalsiyum bileşikleriyle reaksiyona girerek, oksijenin azalmasına rağmen, büyük bir kısmının havada kalmamasına neden oldu.

Eğer Ekosistem Bir Dünya Olmak İstiyorsa

Diğer başarısızlıklar biyolojikti. Polenleyen böcekler ve birkaç tanıtılan memeli türü ortadan kaybolurken, karıncalar ve hamamböcekleri gibi fırsatçı türler çoğaldı. Agresif sarmaşıklar yağmur ormanını istila etti ve tarım üretimi, tozlaşma, zararlılar, hastalıklar, hava durumu ve ışık gibi faktörlerin karmaşık etkileşimleri nedeniyle zorlaştı.

Tarım sistemi, mürettebatın yiyecek ihtiyacının önemli bir kısmını karşıladı. Ancak eksiklik, insan vücudunun kıtlığa uyum sağlamasına neden oldu, bu da ekolojik deneyin yanında yaşanan başka bir süreçti.

Mürettebat, sınırlı yiyecek, değişen atmosfer koşulları, yoğun çalışma temposu ve sürekli gözlem altında tutulma gibi zorlu şartlarda yaşadı. Misyon doktoru Roy Walford, aynı zamanda bu yapıyı kullanarak kalori kısıtlamasının etkilerini inceledi ve mürettebatı düşük kalorili bir diyetle besledi. Kilo kaybı, yorgunluk, açlık ve fizyolojik adaptasyon, deneyin gündelik gerçekliği haline geldi.

İşte bu noktada Biosphere 2, sadece işe yaramayan bir mühendislik projesi hikayesinden daha ilginç hale geliyor.

Deney, bir ekosistemi yeniden üretmeye çalışıyordu, ancak aynı zamanda insanların o ekosistem içinde nasıl hayatta kalabileceğini de yeniden üretmek zorundaydı. Bu, yönetimin, psikolojinin, beslenmenin, bakımın, iş yükünün ve kişilerarası ilişkilerin bile çevresel faktörler haline geldiği anlamına geliyordu.