바이오스피어 2

Biosphere 2
바이오스피어 2
Biosphere 2 Habitat & Lung 2009-05-10.jpg
바이오스피어2의 외부
Biosphere 2 is located in Arizona
Biosphere 2
애리조나주 내 소재지
Biosphere 2 is located in the United States
Biosphere 2
바이오스피어2(미국)
일반 정보
유형연구시설[1]
위치오라클, 애리조나, 미국
주소.32540 S 바이오스피어 Rd, Oracle, AZ 85739
좌표32°34°44°N 110°51′02″w/32.57878°N 110.850594°W/ 32.57878; -110.850594좌표: 32°34°44°N 110°51°02°W / 32.57878°N 110.850594°W / 32.57878; -110.850594
승진3,820 피트 (1,640 m)
공사 시작1987
완료된1991
주인애리조나 대학교
기술적 세부사항
바닥 면적3.14에이커(12,700m2)
근거40에이커(160,000m2)
웹 사이트
biosphere2.org

바이오스피어2는 미국 애리조나주 오라클에 위치한 지구 시스템 과학 연구 시설입니다.이것의 임무는 지구, 지구, 생명계, [1]우주에서의 위치에 대한 연구, 봉사, 교육 및 평생 학습을 위한 센터 역할을 하는 것입니다.그것은 원래 인공적이고 물질적으로 닫힌 생태 시스템 또는 비바리움으로 건설된 3.14에이커(1.27헥타어)[2]의 구조물이다.그것은 지금까지 만들어진 [3]것 중 가장 큰 폐쇄적인 생태계로 남아 있다.

1987년과 1991년 사이에 건설된 바이오스피어2는 원래 지구 바이오스피어 대신 우주 공간에서[4] 인간의 삶을 지원하고 유지하기 위한 폐쇄적인 생태 시스템의 생존 가능성을 보여주기 위한 것이었다.그것은 다양한 생물군을 기반으로 다른 영역을 가진 구조에서 생명 시스템 내의 상호작용의 거미줄을 탐색하도록 설계되었다.사람들을 위한 여러 개의 생물군과 거주지 외에도, 지구 생태학 연구를 위한 새로운 종류의 실험실로서 인간, 농업, 기술 그리고 나머지 자연의 상호작용을 연구할 수 있는 농업 영역과 작업 공간이 있었다.이 우주선의 임무는 8명의 선원 ("생물학자")[5]과 함께 2년에 걸친 폐쇄 실험이었다.장기적으로는 우주 식민지에서 닫힌 생물권의 사용에 대한 지식을 얻기 위한 전조로 여겨졌다.그것은 실험적인 생태 시설로서 지구의 생물권을 해치지 않고 작은 생물권 시스템을 연구하고 조작할 수 있게 했다.

7개의 바이오메 지역은 1,900평방미터(20,000평방피트), 산호초가 있는 850평방미터(9,100평방피트), 450평방미터(4,800평방피트)의 맹그로브 습지, 1,300평방미터(14,000평방피트)의 사바나 초원, 1,400평방미터(15,000평방피트)의 인류안개였다.q ft) 농업 시스템 및 거주 공간, 실험실 및 작업장을 갖춘 인간 거주지.지하에는 기술 인프라의 광범위한 부분이 있었다.난방 및 냉각수는 독립 배관 시스템과 수동형 태양광 입력을 통해 시설의 대부분을 덮고 있는 유리 공간 프레임 패널을 통해 순환되었고, 전력은 현장 천연 가스 에너지 [2]센터에서 바이오스피어 2로 공급되었다.

생물권 2는 폐쇄 시스템 실험으로 원래 의도한 목적을 위해 1991년부터 1993년까지 한 번, 1994년 3월부터 9월까지 두 번째 두 번만 사용되었다.두 시도 모두 널리 알려졌지만, 적은 양의 식량과 산소, 실험에 포함된 많은 동식물의 멸종 등의 문제에 부딪혔다. (이는 프로젝트가 생물군이 발달함에 따라 손실을 예상하는 고의적인 "종 포장" 전략을 사용했기 때문에 예상된 것이지만), 주민들 사이의 동적인 긴장감을 조성했다.프로젝트 관리 및 방향을 둘러싼 권력투쟁 등 다양한 요소가 있습니다.그럼에도 불구하고 폐쇄 실험은 폐쇄적인 생태 시스템, 농업 생산, 승무원들이 따라한 고영양과 저칼로리 식단을 통한 건강 개선, 그리고 복잡한 생체 시스템과 대기 [6]역학의 자기 조직화에 대한 통찰력에서 세계 기록을 세웠다.두 번째 폐쇄 실험은 완전한 식품 만족도를 달성했으며 [7]산소 주입이 필요하지 않았다.

1994년 6월, 2차 실험 도중, 관리 회사인 스페이스 바이오스피어 벤처스는 해체되었고, 시설은 흐지부지되었다.컬럼비아대는 1995년 이 시설을 관리했으며 2003년까지 실험을 위해 이 시설을 사용했다.그 후 주택과 소매점을 위해 철거될 위기에 처한 것처럼 보였지만, 2007년 애리조나 대학에 의해 연구를 위해 인수되었다.애리조나 대학교는 2011년에 이 구조물에 대한 완전한 소유권을 갖게 되었다.

계획 및 시공

바이오스피어2 프로젝트는 1984년 사업가이자 억만장자 자선사업가인 에드 배스와 시스템 생태학자 존 P에 의해 시작되었습니다. 앨런은 1991년까지 [8]1억 5천만 달러의 자금을 지원했다.배스와 앨런은 1970년대 앨런이 이끄는 반문화 공동체 시너지아 목장에서 만나 버크민스터 풀러의 '우주선 지구' 개념을 주창하고 [8]핵전쟁과 같은 재난으로부터의 피난처로서의 생물권 개념을 탐구했다.시너지 목장의 다른 몇몇 전 멤버들도 바이오스피어2 [8]프로젝트에 참여했다.

1987년과 1991년 사이에 건설은 존 P.의 주임원이었던 합작기업인 스페이스 바이오스피어 벤처스에 의해 수행되었다.발명가 겸 이그제큐티브 회장 Allen, CEO Margaret Augustin, 재무 담당 부사장 Marie Harding, 연구 담당 부사장 Abigail Alling, 우주 및 환경 애플리케이션 담당 이사 Mark Nelson, William F.시스템 엔지니어링 디렉터인 뎀프스터와 미션 [citation needed]컨트롤 담당 부사장 노르베르토 알바레즈-로모입니다.

이것은 지구 다음으로 두 번째로 완전히 자급자족하는 생물권을 의미하기 때문에 "바이오스피어 2"라고 명명되었다.

위치

바이오스피어2는 일반인에게 개방된 40에이커(16헥타어) 규모의 과학캠퍼스에 위치해 있다.
서부 폐를 배경으로 열대우림 생물군과 서식지의 일부를 보여주는 외부

유리와 우주 프레임 시설은 투손에서 북쪽으로 약 50분 거리에 있는 산타 카탈리나 산맥의 기슭에 있는 애리조나주 오라클에 위치하고 있다.이것의 고도는 해발 [9]약 4,000피트이다.

공학 기술

가시덤불에서 본 생물권 2는 사바나 사막(전경) 구간과 해양(배경) 구간 사이의 전이 구역이다.
2005년 바이오스피어2의 안개 사막 구간
2017년 2월 열대우림 생물군

바이오스피어 2의 지상 물리적 구조는 강철 튜브와 고성능 유리 및 강철 프레임으로 만들어졌다.프레임과 유리 재료는 한때 Buckminster Fuller의 동료였던 Peter Jon Pearce(Pearce Structures, Inc.)[10][11]가 운영하는 회사가 설계하고 사양에 맞게 제작했습니다.윈도우 씰과 구조물은 공기 교환량이 극히 적어 시간에 따른 미세한 변화를 추적할 수 있도록 거의 완벽하게 밀폐되도록 설계되어야 했습니다.Pearce와 William Dempster가 개발한 특허받은 기밀 밀폐 방식은 연간 10% 미만의 누출률을 달성했습니다.이러한 엄격한 폐쇄가 없다면, 산소의 느린 감소는 다음과 같은 속도보다 작습니다.첫 번째 2년 폐쇄 실험에서는 월 1⁄4%가 [12][13]검출되지 않았을 수 있습니다.

낮에는 태양의 열로 인해 내부의 공기가 팽창하고 밤에는 차가워지고 수축했다.일정한 볼륨을 유지하는 데 따른 거대한 힘에 대처할 필요가 없도록 구조에는 "렁스" 또는 가변 볼륨 [14]구조라고 불리는 돔에 보관된 큰 다이아프램이 있었습니다.

창문을 여는 것이 선택사항이 아니었기 때문에, 이 구조물은 또한 다양한 생체 영역에 따라 달라지는 원하는 매개변수 내에서 온도를 조절하는 정교한 시스템을 필요로 했습니다.냉각이 가장 큰 에너지 요구였지만 겨울에는 난방을 공급해야 했고 폐쇄 루프 파이프와 공기 핸들러는 에너지 시스템의 핵심 부품이었습니다.현장의 에너지 센터는 천연 가스와 예비 발전기, 암모니아 냉각기 및 냉각수 [15]냉각탑을 사용하여 전기와 가열 및 냉각수를 공급했습니다.

첫 번째 미션

첫 번째 비공개 임무는 1991년 9월 26일부터 1993년 9월 26일까지 지속되었다.승무원은 의사이자 연구원인 로이 월포드, 제인 포인터, 태버 맥칼럼, 마크 넬슨, 샐리 실버스톤, 애비게일 앨링, 마크 반 틸로, 린다 [16]레이였다.

농업 시스템은 바나나, 파파야, 고구마, 비트, 땅콩, 실험실, 카우피 콩, 쌀, [17][18]밀 등의 작물을 포함한 총 식단의 83%를 생산했다.특히 첫 해 동안, 8명의 주민들은 지속적인 굶주림을 보고했다.계산 결과 바이오스피어2의 농장은 "인도네시아, 중국 남부, 방글라데시의 [19]가장 효율적인 농업 공동체의 5배 이상" 세계에서 가장 생산량이 많은 농장 중 하나였다.

그들은 로이 월포드가 [20]다이어트를 통해 수명을 연장하는 연구에서 연구했던 것과 같은 저열량, 영양 밀도가 높은 식단을 섭취했다.의료 표지를 보면 2년 동안 선원들의 건강 상태는 양호했다.그들은 혈중 콜레스테롤의 감소, 혈압, 면역 체계 강화와 같은 건강 지표에서 같은 향상을 보였다.그들은 2년 [21]동안 안정되고 약간의 체중을 회복하기 전에 진입 전 체중의 평균 16%를 감량했다.후속 연구들은 저열량, 고영양 [22]식단에 대한 적응으로 생물 생물의 신진대사가 음식에서 영양분을 추출하는 데 더 효율적이 되었다는 것을 보여주었다."바이오스피어2 내 생물권 승무원의 전반적인 건강상태는 바이오스피어2 기술권 시스템의 원래 설계가 독소의 증가를 방지하고 바이오스피어2 내 생물생성 기술과 생명시스템이 [23]건강한 환경을 유지했음을 확인시켜 줍니다."

첫 번째 임무 동안 농업 지역에 포함된 가축들 중 일부는 포함되었습니다: 네 마리의 아프리카 피그미 염소와 한 마리의 빌리 염소; 35마리의 암탉과 세 마리의 수탉; 일본의 비단 같은 반탐과 이들의 잡종; 두 마리의 암탉과 한 마리의 멧돼지 오사바우 난쟁이 돼지; 그리고 쌀에서 자란 틸라피아 물고기.아조라 연못 시스템은 [24]중국에서 수천 년 전에 시작되었다.

"종족 포장" 전략은 몇몇 종이 살아남지 못할 경우 먹이 거미줄과 생태학적 기능을 유지할 수 있도록 하기 위해 실행되었다.안개 사막 지역은 우주 프레임의 응결로 인해 성격이 더 뚜렷해졌다.사바나는 계절적으로 활발했다; 사바나의 생물량은 이산화탄소 관리의 일환으로 선원에 의해 삭감되고 저장되었다.열대우림의 개척자 종들은 빠르게 성장했지만, 그곳의 나무들과 사바나 지역의 나무들은 보통 자연 조건에서의 바람에 반응하여 만들어진 응력 나무의 부족으로 인한 고립과 약함으로 고통 받았다.해양에서 번식한 산호와 선원들은 산호의 조류를 손으로 채취하고 탄산칼슘과 pH를 조절하여 바다가 지나치게 산성화되는 것을 방지하며, 본래 과잉 영양분을 제거하기 위해 설치한 조류잔디 스크러버 시스템을 보완하는 개량된 단백질 스키머를 설치하여 해양 시스템의 건강을 유지하는데 도움을 주었다.맹그로브 지역은 빠르게 발전했지만, 아마도 조도가 [26]감소했기 때문에 일반적인 습지보다 더 적은 층을 가지고 있었다.[25]그럼에도 불구하고, 맹그로브와 습지 식물이 [27]채집된 플로리다의 에버글레이즈 지역과의 성공적인 유사점이라고 판단되었다.

생물권 2는 작은 크기, 완충재, 유기물과 생명의 집중으로 인해 지구 생물권에서 발견되는 것보다 [28]더 큰 변동과 더 빠른 생물 지구 화학적 주기를 가지고 있었다.식물과 동물의 번식이 있었지만 대부분의 척추동물 [29]종과 거의 모든 수분 곤충이 죽었다.바퀴벌레와 같은 병충해가 번성했다.많은 곤충들이 생물군의 원종 혼합물에 포함되었지만, 지구적으로 침입한 부랑개미 종인 Paratrechina longicornis는 의도치 않게 다른 개미 종들을 [30]지배하게 되었습니다.열대우림의 계획된 생태적 계승과 바다에서 나오는 혹독한 햇빛과 염분 에어로졸로부터 이 지역을 보호하기 위한 전략은 효과가 있었고, 놀라운 양의 생물 다양성이 [31]지속되었다.생물권 2는 초기 생태학적 발달에서 섬 [32]생태에 비유되었다.

그룹 역학: 심리학, 갈등 및 협력

주방과 계단에서 엔터테인먼트 구역까지 카운터로 이어지는 승무원 식당 일부의 전경
첫 번째 임무 때 생긴 선원들의 주방은

고립된 인간 집단에 대한 증거의 대부분은 남극 [33]연구소에서 겨울을 나는 과학자들에 대한 심리학적 연구로부터 나온 것이다.이 현상에 대한 연구는 "확정된 환경 심리학(cf. 환경 심리학)"으로[34][35], 제인 포인터에 따르면 그것은 도전으로 알려져 있었고 종종 팀이 [36]파벌로 나뉘었다.

첫 번째 폐쇄 작전이 반쯤 끝나기 전에, 그룹은 두 파벌로 나뉘었고, 포인터에 따르면, 친한 친구였던 사람들은 거의 말을 하지 않는 [37]불굴의 적이 되었다고 한다.다른 사람들은 생물권 2에 해를 끼치는 어떠한 행동도 그들 자신의 건강을 해칠 수 있다는 것을 염두에 두고, 선원들이 실험의 목표를 달성하기 위해 팀으로서 계속 협력했다고 지적한다.이는 내부 마찰이 서로에 대한 무의식적인 파괴와 전체 임무의 파괴로 이어질 수 있는 다른 원정과는 대조적이다.모든 승무원들은 그들의 생활 [38]세계에 매우 강하고 본능적인 유대감을 느꼈다.그들은 매우 본능적이고 심오한 방법으로 공기와 물의 질, 대기의 역동성과 생명 시스템의 건강을 지속적으로 주목했습니다.이러한 친밀한 "대화학적 연결"을 통해 승무원들은 생물 [39]시스템의 미세한 변화까지도 인식하고 대응할 수 있었다. (Alling et al., 2002; Alling and Nelson, 1993)"생물권의 상호연결성과 상호의존성의 가치에 대한 인식은 일상적인 아름다움이자 도전적인 [38]현실로 인식되었습니다." 월포드는 나중에 "나는 그들 중 일부를 좋아하지 않지만 우리는 대단한 팀이었습니다."라고 인정했습니다.그게 파벌주의의 본성이었어요하지만 그럼에도 불구하고, 우리는 그 망할 것을 운영했고 완전히 협조했다."[40]

버블 내부의 파벌들은 생물의학이나 생태계 연구(감소주의로 인식)로서 과학이 어떻게 진행되어야 하는지에 대한 공동 벤처 파트너들 간의 균열과 권력 다툼에서 형성되었다.파인터를 포함한 파벌은 폐쇄성보다는 연구를 늘리는 것이 우선시되어야 한다고 강하게 느꼈다.다른 파벌은 프로젝트 관리와 전반적인 미션 목표를 지지했습니다.2월 14일, SAC의 일부가 [41]사임했다.타임지는 다음과 같이 썼다.「지금, 조작하기 쉬운 데이터, 비밀 식품 저장고, 밀수된 공급품의 혐의에 의해서, 이미 멍든 신뢰성의 겉모습은, 금이 갔다.2년간의 자급자족 실험은 과학보다는 1억 5천만 달러의 묘기에 가까워지고 있습니다."[42]실제로 SAC는 과학적 연구를 재검토하고 개선해야 한다는 권한에서 벗어나 경영 변화를 주창하게 되었기 때문에 해산되었다.SAC 회원들의 대다수는 바이오스피어2의 컨설턴트로 남기로 결정했다.SAC는 보고서에서 새로운 연구 책임자인 Jack Corliss를 포함하여 연구를 늘리고 승무원 노동력을 줄이기 위해 시설의 에어록을 통해 과학 샘플과 장비를 수입/수출할 수 있도록 했으며, 공식적인 연구 프로그램을 만들었다.Walford와 Alling이 주도적으로 [43]개발한 연구 프로그램에는 약 64개의 프로젝트가 포함되었다.

의심할 여지 없이 산소 부족과 칼로리가 제한되고 영양이 풍부한[44] 식단은 사기 [45]저하의 원인이 되었다.앨링파는 파인터 그룹이 연구 프로젝트를 수행하기에 더 적합하게 만든다면 식량을 수입할 준비가 되어 있다고 우려했다.그들은 그것이 정의상 프로젝트 실패라고 생각했다.

1992년 11월, 굶주린 바이오스피리언들은 바이오스피어 [46]2에서 재배되지 않은 종자원을 먹기 시작했다.Poynter는 이 사실을 기업 홍보 책임자 Chris Helms에게 알렸습니다.그녀는 Space Biospears Ventures의 CEO인 Margret Augustin에 의해 즉시 해고되었고, 생물권에서 나오라는 지시를 받았다.그러나 이 명령은 수행되지 않았다.Poynter는[47] 그녀가 단지 가만히 있기로 결정했다고 쓰고 있으며, 효과적으로 폐쇄를 종료하지 않고는 명령을 집행할 수 없다는 올바른 추론을 하고 있다.

고립된 집단은 모든 집단에서 공통적으로 나타나는 집단의 역동적이고 개인적인 감정적 변동에 더 큰 의미를 부여하는 경향이 있다.극지 역무원의 일부 보고는 심리적인 문제를 [48]과장했다.그래서, 비록 첫 번째 폐쇄팀 중 일부는 그들이 우울하다고 생각했지만, 생물학자들에 대한 심리검사에서 우울증은 나타나지 않았고, 탐험가/모험가 프로파일에 맞는 것이었으며, 여성과 남성 모두 우주 [49]비행사와 매우 유사한 테스트를 했다.심리학자들 중 한 명은 "만약 내가 아마존에서 길을 잃어서 탈출하고 생존할 가이드를 찾고 있다면, 바이오스피어 선원들이 최고의 선택이 될 것이다."[50]

과제들

첫 번째 임무에서 맞닥뜨린 문제와 계산 착오들 중에는 "사막"을 너무 축축하게 만드는 예상치 못한 응축, 온실 개미와 바퀴벌레의 개체 폭발, 열대우림 지역에서 자라는 나팔꽃, 다른 식물들을 차단하고 시설로 들어오는 햇빛 (원래보다 40-50%)참가했습니다.생물학자들은 생물다양성을 보존하기 위해 필요할 때 침입식물을 통제하기 위해 개입하여 "핵심 포식자" 역할을 했다.또한, 건설 자체가 난제였습니다. 예를 들어, 물결이나 조수의 변화를 일으키기 [51][52]위해 수역을 조종하는 것은 어려웠습니다.엔지니어들은 지구의 생물권이 정상적으로 수행하는 자연 기능을 보완하기 위한 혁신적인 해결책을 생각해냈다. 예를 들어, 해양 바이오타, 정교한 난방 및 냉방 시스템을 위태롭게 하지 않고 바다에서 부드러운 파도를 일으키는 진공 펌프이다.모든 기술은 바이오스피어2의 생명에 [53][54]피해를 줄 수 있는 유해물질의 배출과 배출을 최소화하기 위해 선택되었다.

이 프로젝트가 부상당한 구성원을 퇴거시키고 새로운 물질을 안에 싣고 돌아오게 했다는 것을 대중들이 알게 되면서 논란이 있었다.그 팀은 반입된 유일한 새로운 물자는 비닐봉지였다고 주장했지만, 다른 사람들은 그들이 음식과 다른 물건들을 가지고 왔다고 비난했다.1993년 1월에도 산소 주입을 통해 산소량이 지속적으로 [55]감소하는 시스템 균형을 보완했다는 사실이 알려지면서 비판이 더욱 거세졌다.어떤 사람들은 이러한 비판들이 바이오스피어2가 예상치 못한 일이 일어날 수 있는 실험이라는 것을 무시하고, 모든 것을 [56]미리 알고 있는 데모가 아니라, 어떻게 복잡한 생태계가 발달하고 상호작용하는지에 대한 지식을 더하고 있다고 생각했다.H.T. Odum은 "1992-1993년 동안 이론 개발, 시뮬레이션 테스트 및 수정 조치 적용을 위해 데이터를 사용한 관리 프로세스는 최고의 과학적 전통에 있었습니다.그러나 일부 기자들은 공개 언론에서 이 프로젝트를 마치 문을 열지 않고 얼마나 많은 일을 할 수 있는지 보기 위한 올림픽 대회처럼 취급하며 경영진을 십자가에 못 박았다.[57]

20.9%에서 시작된 시설 내 산소는 꾸준한 속도로 감소했고 16개월 후에는 14.5%로 떨어졌다.이는 해발 4,080m(13,390ft)[58]에서의 산소 가용성과 동일합니다.일부 생물학자들은 수면 무호흡, 피로 등의 증상이 나타나기 시작했기 때문에 월포드와 의료진은 1993년 1월과 8월에 주사로 산소를 증가시키기로 결정했다.승무원의 산소 감소와 최소한의 응답은 기압 변화가 인간의 적응 반응을 유발한다는 것을 보여주었다.이러한 연구는 생물의학 연구 프로그램을 [59]강화했다.

CO 수준을 관리하는 것은2 특별한 도전이었고, 바이오스피어 2 프로젝트의 대중적 허위 표현과 관련하여 논란의 원인이 되었다.식물 광합성에 의한 일조 시간 동안 강한 감소로 인해 이산화탄소 역학의 일일 변동은 일반적으로 600ppm이었고, 시스템 호흡이 지배적인 야간에도 비슷한 상승이 뒤따랐다.예상대로 CO 레벨에 대한2 계절적 시그니처도 강했고, 겨울철 레벨은 4,000~4,500ppm, 여름 레벨은 1,000ppm 가까이 되었습니다.승무원들은 가끔 CO 스크러버를 켜고2 관개수 제어를 통해 사막과 사바나를 활성화 및 비활성화하고, 바이오매스를 절단 및 저장하여 탄소를 격리하고, 시스템 광합성을 [60]증가시키는 모든 잠재적 식재 지역을 활용하여 CO를 관리하는2 작업을 수행했습니다.1991년 11월, The Village Voice의 조사 보도는 승무원들이 CO 스크러버 장치를2 몰래 설치했다고 주장했으며, 이는 모든 물질을 자연적으로 [61]재활용한다는 바이오스피어 2의 광고된 목표를 위반했다고 주장했다.다른 사람들은 이산화탄소 장치에 대한 비밀이 전혀 없으며 그것은 생태학적 과정을 증가시키는 또 다른 기술적 시스템을 구성한다고 지적했다.탄소 침전기는 화학 반응을 역전시킬 수 있으며, 따라서 시설에 추가적인 [60]탄소가 필요할 때 저장된 이산화탄소를 방출할 수 있다.

많은 사람들은 [citation needed]산소 감소가 토양에 있는 미생물 때문이라고 의심했다.토양은 생태계의 식물이 유아기에서 성숙기까지 자랄 수 있는 충분한 탄소를 가지도록 선택되었으며, 이는 약 20 쇼트톤(18,000kg)[62]의 식물 질량이 증가한 것이다.토양 미생물의 호흡에 의한 이산화탄소의 배출 속도는 바이오스피어2 실험이 밝혀내기 위해 고안된 것은 알려지지 않았다.후속 연구에 따르면 바이오스피어2의 농장 토양은 [63]1998년까지 탄소 및 질소의 보다 안정적인 비율에 도달하여 CO 배출 속도를2 낮춘 것으로 나타났다.

호흡 속도는 광합성 속도보다 빨랐다(부분적으로는 유리 구조를 통한 빛의 투과율이 상대적으로 낮고 생물권 2가 작지만 빠르게 증가하는 식물 바이오매스로 시작되었기 때문일 수 있음). 결과적으로 산소의 감소가 느렸다.산소 감소와 함께 미스터리가 뒤따랐다: 그에 따른 이산화탄소 증가는 나타나지 않았다.이것은 동위원소 분석을 이용한 콜롬비아 대학 라몬트 도허티 지구 관측소의 제프 세버링하우스와 월리스 브로커에 의한 조사에서 이산화탄소가 바이오스피어2 내부의 노출된 콘크리트와 반응하여 탄산칼슘을 형성하고, 따라서 염기서열화 b가 생성될 때까지 근본적인 과정을 은폐했다.탄소와 [64]산소입니다.

두 번째 미션

바이오스피어 2의 첫 번째 임무 이후, 이산화탄소 흡수를 방지하기 위한 콘크리트 밀폐를 포함한 광범위한 연구와 시스템 개선이 이루어졌다.두 번째 미션은 1994년 3월 6일에 시작되었으며, 10개월간의 일정으로 발표되었다.승무원은 노베르토 알바레즈 로모(선장), 존 드루이트, 맷 핀, 파스칼 마슬린, 샬롯 고드프리, 로드리고 로모, 틸락 마하토였다.두 번째 승무원은 식량 [7]생산에 있어서 완전한 만족을 얻었다.

1994년 4월 1일 경영진의 심각한 분쟁으로 인해 연방보안관이 접근금지 명령을 내렸고, 금융가인 에드 배스는 Space Biospheres Ventures를 운영하기 위해 캘리포니아주 베벌리 힐스에서 당시 배넌 & Co. 투자은행 팀의 매니저였던 스티브 배넌을 고용했습니다.프로젝트는 경영에 들어갔고, 인수인이 허우적거리는 프로젝트를 돌리기 위해 외부 관리팀이 설치되었다.그 논쟁의 이유는 세 가지였다.이 임무의 잘못된 운영은 끔찍한 홍보, 재정 관리, 연구 부족을 야기했다.사람들은[who?] 프로젝트의 총체적 재정 관리 부실로 1992 [65]회계연도에 2,500만 달러의 손실을 입었다고 주장했다.일부 승무원과 직원들은 이전에 현장의 비용 초과를 조사했던 배넌에 대해 우려했다. 바이오스피어2의 전직 승무원 2명은 고용에 항의하기 위해 애리조나로 돌아왔고 배넌과 새로운 경영진이 그들의 [66]안전을 위협할 것이라고 현 승무원들에게 경고하기 위해 구내에 침입했다.

1994년 4월 5일 오전 3시, 첫 번째 승무원인 애비게일 앨링과 마크 반 티요가 밖에서 [67]이 프로젝트를 파괴했고, 이중 에어록 문 1개와 단일 문 3개의 비상구를 열어 15분 동안 열어둔 것으로 알려졌다.유리 다섯 장도 깨졌다.앨링은 나중에 시카고 트리뷴과의 인터뷰에서 "바이오스피어가 비상사태에 처해 있다고 생각했다"고 말했다.그것은 방해 공작이 아니었다.그건 [68]내 책임이었다.시스템 분석가 Donella Meadows에 따르면 이 기간 동안 바이오스피어 공기의 약 10%가 외부와 교환되었습니다.Donella Meadows는 그녀와 Van Thillo가 극적으로 변화한 인간 실험을 계속할 것인지 아니면 떠날 것인지를 내부에 있는 사람들에게 선택할 수 있도록 하는 것이 윤리적인 의무라고 판단했습니다.이제 선원들이 새로운 상황에 대해 들은 것을 알게 되었다.1994년 4월 1일 오전 10시경 바이오스피어 사이트에 리무진이 도착해 두 명의 투자은행을 고용했다.그들은 프로젝트의 직접적인 통제권을 인수하기 위한 임시 접근 금지 명령을 가지고 도착했다.배스 조직에는 6-8명의 경찰이 고용되어 있었다.그들은 즉시 사무실의 자물쇠를 바꿨다.모든 통신 시스템(전화와 액세스 코드),[우리가]데이터를 바이오 스피어 2."Alling 여러번 그녀의 편지에서도 강조하는"bankers"갑자기 점령했다"knew 아무것도 기술적으로 과학적으로, 그리고 조금biospherian 우주인에 관한 안전, 운영 및과 관련된 연구를 받는 계속되었다 바뀌었다."[69]

나흘 후, 선장 노르베르토 알바레즈-로모는 아내의 [68]정직 이후 급하게 바이오스피어를 떠났다.그는 첫 번째 임무의 주장으로 지명되었으나 막판에 교체된 베른트 자벨로 교체되었다.두 달 후 맷 스미스가 맷 [citation needed]핀의 뒤를 이었다.

소유 및 관리 회사인 Space Biosperes Ventures는 1994년 6월 1일 해산되었습니다.이로써 미션의 과학적 및 비즈니스 관리는 재무 파트너인 Decisions Investment Co.[58]와 계약한 중간 전환 팀에 맡겨졌습니다.

미션 2는 1994년 9월 6일에 조기 종료되었다.콜롬비아 대학이 시설을 폐쇄적인 생태 시스템에서 CO를 원하는 수준에서 [58]조작할 수 있는2 "흐름" 시스템으로 변경함에 따라 바이오스피어 2에서 더 이상의 전체 시스템 과학은 나타나지 않았다.

스티브 배넌은 2년 후 바이오스피어2를 떠났지만,[70] 그의 출국은 침입한 전직 승무원들이 스페이스 바이오스피어 벤처스를 상대로 제기한 "절차 남용" 민사 소송으로 기록되었다.최초 설립 그룹의 바이오스피어2의 주요 매니저들은 배넌과 다른 사람들의 학대적인 행동과 은행가들의 실제 목표는 [71]실험을 파괴하는 것이라고 말했다.1996년 재판에서 배넌은 원고 중 한 명인 애비게일 앨링을 "자기중심적이고 착각에 빠진 젊은 여성"과 "빔보"[72]라고 불렀다고 증언했다.그는 또한 이 여성이 현장의 안전 문제를 설명하는 5페이지 분량의 고소장을 제출했을 때 고소장을 "그녀의 목구멍에 쑤셔 넣겠다"고 약속했다고 증언했다.배넌은 이것을 "악감정과 깨진 꿈"[73] 때문이라고 말했다.재판의 마지막에, 법원은 원고들의 손을 들어주고 스페이스 바이오스피어 벤처스에 60만 달러를 지급하라고 명령했지만, 원고들에게 그들이 야기한 [66]손해에 대해 40,089 달러를 지급하라고 명령했다.

과학

마리노와 하워드 T가 편집한 생태공학 저널의 특별호.Odum은 1999년에 "Biosphere 2: Research Past and Present"로 발행되었으며,[74] 이는 바이오스피어 2에서 수집된 논문과 연구 결과를 가장 포괄적으로 정리한 것이다.이 논문은 시스템 대사, 수문학적 균형, 열과 습도를 설명하는 보정된 모델부터 이 이산화탄소가 풍부한 [75][76]환경에서 열대우림, 맹그로브, 해양 및 농업 시스템의 개발을 설명하는 논문까지 다양합니다.여러 논문과 많은 과학 논문이 바이오스피어 2의 초기 폐쇄 실험 데이터를 사용했지만, 원본 데이터의 대부분은 분석되지 않았고 아마도 과학 정치와 싸움 때문에 [23][43]사용할 수 없거나 손실되었다.

과학사학자 레베카 레디어는 바이오스피어2의 창조자들이 학술과학의 외부인으로 인식되었기 때문에, 이 프로젝트는 면밀히 조사되었지만 언론에서 잘 이해되지 않았고, 콜롬비아 대학이 관리를 맡은 후 이러한 정밀 조사가 중단되었다고 주장했습니다. 왜냐하면 그들이 "적절한"[40] 과학자라고 추정되었기 때문입니다.

칭찬과 비판

바이오스피어2에 대한 한 견해는 "존 F 대통령 이후 미국에서 수행된 가장 흥미로운 과학 프로젝트"라는 것이었다. 케네디는 우리를 달로 보냈다.[77]다른 사람들은 그것을 [78]"과학으로 가장한 뉴에이지의 헛소리"라고 불렀다.존 앨런과 로이 월포드는 주류 자격증을 가지고 있었다.John Allen은 콜로라도 광산대학원에서 금속광업공학 학위를, 하버드 경영대학원에서 [24][79]MBA 학위를 받았습니다.로이 월포드는 시카고 대학에서 의학박사 학위를 받았고 UCLA에서 병리학 교수로 35년간 가르쳤다.마크 넬슨은 H.T. 교수 밑에서 1998년에 박사학위를 취득했다. 생태공학의 오둠은 바이오스피어2의 [80]하수처리 및 재활용에 사용되는 습지를 산호가 [81]채취된 유카탄 해안의 산호초 보호에 더욱 발전시켰다.Linda Leigh는 [82]Odum과 함께 생물 다양성과 바이오스피어2 열대우림에 대한 논문으로 박사학위를 취득했습니다.애비게일 앨링, 마크 반 틸로, 샐리 실버스톤은 바이오스피어 재단을 설립하는 데 도움을 주었고, 그곳에서 산호초와 해양 보존, 그리고 지속 가능한 농업 [83]시스템을 연구했습니다.제인 포인터와 태버 맥칼럼은 최초의 미니 클로즈드 시스템과 우주에서의 최초의 완전한 동물 라이프 사이클을 연구하여 높은 [84]고도에서 세계 기록을 세우는 데 도움을 준 Paragon Space Development Corporation을 공동 설립했습니다.

마크 쿠퍼는 참가자들의 자격에 의문을 제기하며 (세계 최고 수준의 과학자들과 러시아 과학 아카데미의 바이오스피어 2 준비 단계에서 기여했음에도 불구하고) "바이오스피어 프로젝트를 건설하고, 구상하고, 지휘하는 그룹은 최첨단 기술 연구자 그룹이 아니다"라고 썼다.권위주의적이고 분명히 비과학적 개인숭배에서 발전한 재활용 연극 배우 집단입니다.[85]그는 뉴멕시코의 시너지 목장을 언급하고 있었는데, 그곳은 실제로 존 앨런의 지도 하에 많은 바이오스피리언들이 극장을 연습한 곳이었고, 바이오스피어 [86]2의 배후에 있는 아이디어를 개발하기 시작했습니다.이들은 또한 생태기술연구소를[87] 설립하고 많은 바이오스피어 후보자들이 실시간 복합 [88][89]프로젝트 운영 경험을 쌓은 인간 기술과 환경의 건전한 통합을 촉진하기 위해 바이오옴에 도전하는 혁신적인 필드 프로젝트를 시작했습니다.

그들 자신의 과학 컨설턴트 중 한 명이 일찍이 비판적이었다.큐에 있는 왕립 식물원의 책임자인 길런 프랜스 박사는 바이오스피어 안에 있는 열대우림 생물군을 설계했다.그는 나중에 이 실험의 독특한 범위를 인정하고 컨설턴트로써의 성공에 기여했지만, 프랜스는 1983년 인터뷰에서 "연구 자금이 삭감되고 연구소가 많은 것을 한 것처럼 보여서 나는 생태공학 연구소에 끌렸다"고 말했다.자유롭게 쓸 수 있는 돈나는 다른 사람들과 마찬가지로 학대받았다.과학에 대한 그들의 관심은 진짜가 아니다.그들은 일종의 비밀 의제를 가지고 있는 것 같습니다. 그들은 종교나 철학적 체계에 이끌리고 있는 것 같습니다." 프랜스는 1991년 신문 인터뷰에서 다음과 같이 말했습니다. "그들은 선견지명이 있는 사람들입니다.그리고 아마도 그들의 비전을 충족시키기 위해 그들은 다소 컬트적인 존재가 되었다.하지만 그들은 컬트 자체가 아니다...저는 생태 복원 시스템에 관심이 있습니다.그리고 저는 이 실험을 통해 우주의 목표를 훨씬 넘어 모든 종류의 과학적 것들이 나올 수 있다고 생각합니다.그들이 이 새로운 프로젝트를 가지고 제게 왔을 때, 그들은 매우 체계적이고 영감을 받은 것처럼 보였고, 저는 그저 과거를 잊기로 결심했습니다.그들의 과거를 [90]부정해서는 안 된다.

파인터는 회고록에서 바이오스피어2의 창조팀 중 일부는 과학자로 인정받지 못했기 때문에 그 노력의 결과는 무효라는 비판을 반박한다."일부 기자들은 우리가 비과학적이라고 비난을 퍼부었습니다.많은 SBV 매니저들이 그 자체를 탐닉하는 과학자가 아니었기 때문에 세계 최고의 과학자 몇 명이 프로젝트의 설계와 운영에 열심히 임하고 있었음에도 불구하고, 이것은 프로젝트의 전체 타당성에 의문을 제기했습니다.그 비평은 공평하지 않았다.바이오스피어2를 떠난 이후 10년간 우주왕복선과 우주정거장에 실험을 보내는 소규모 사업을 운영하며 대체 우주왕복선과 미래 달기지를 위한 생명유지시스템을 설계하고 있다.저는 존[앨런]처럼 하버드 MBA도 없습니다.저는 과학자와 최고 엔지니어를 고용합니다.우리 회사의 신용도에 의문이 내 신분증 때문에. 우리는 우리의 work"의 질에 심판을 받는 호출되지 않습니다.[91]을 당시.Odum이 따르고 외부인들 종종 과학의 발전에 기여했다:"바이오 스피어 2의 원래 경영은 많은 과학자들에 의해 과학적도 부족으로, 심지어 자기가 훈련을 받지 않은 것으로 간주되는 것이라고 말했다.그들은 10년 동안 폐쇄적인 시스템과 관련된 러시아 과학자들을 포함한 국제 사회와 상호작용하면서 예비 연구 프로그램에 참여했었다.과학의 역사는 비정상적인 배경을 가진 사람들이 새로운 가설을 가지고 메소코스름 조직과 생태공학을 시행하는 새로운 방향으로 과학을 여는 많은 예를 가지고 있다.[92]

스미스소니언 연구소의 톰 러브조이가 의장을 맡은 바이오스피어2 과학자문위원회는 1992년 8월 보고서에서 "바이오스피어2의 개념과 건설은 비전과 용기의 행동이었다는 데 동의한다.생물권 2의 규모는 독특하고 생물권 2는 이미 다른 방법으로는 불가능한 예기치 않은 과학적 결과를 제공하고 있다(특히 기록된 대기 산소 수준의 예상치 못한 감소).바이오스피어2는 생물지구화학적 순환, 닫힌 생태계의 생태, 복원 생태학 분야에서 중요한 과학적 기여를 할 것이다.컬럼비아 대학교는 외부 과학자들을 모아 경영권을 넘겨받은 후 다음과 같은 결론을 내렸다: "세계적인 수준의 과학자 그룹이 모여 바이오스피어 2 시설이 지구와 그 환경에 관련된 중요한 질문에 대처하기 위한 예외적인 실험실이라고 결정했다.멘트.[93]

첫 번째 인클로저에 이은 지속적인 연구는 현재의 생태학적 이해에 긍정적인 결과를 낳았다.마크 넬슨은 "생물권 2의 바다에 대한 수년간의 연구는 대기 중 CO의2 상승으로 인한 파괴적인 영향을 보여주었다... 산호초는 200ppm, 350ppm, 700ppm, 1200ppm의 CO로2 연구되었다"고 쓰고 있다.산호는 1990년대 지구 대기 중 350ppm에 비해 낮은 층에서 두 배나 빠르게 성장했습니다.산호 생육은 1200ppm으로 90% 감소했습니다.전 국립과학아카데미 사무국장 프랭크 프레스(Frank Press)는 이 상호 작용을 "인간이 [94]지구에 미치는 영향에 대한 명백한 최초의 실험적 확인"이라고 설명했다.

컬럼비아 대학교

1995년 12월 바이오스피어2 소유주는 뉴욕 컬럼비아 [95]대학으로 경영권을 이양했다.콜롬비아는 [96]2003년까지 바이오스피어2를 연구 사이트와 캠퍼스로 운영했다.그 후 경영진은 소유주에게 돌아갔다.

1996년 컬럼비아 대학교는 폐쇄적인 시스템 연구를 위해 설계된 사실상 밀폐된 구조를 "흐름" 시스템으로 변경하고 폐쇄적인 시스템 연구를 중단했습니다.그들은 지구 온난화 연구를 위해 이산화탄소 수치를 조절하고,[97] 필요에 따라 배출하면서 원하는 양의 이산화탄소를 주입했다.콜롬비아의 재임 기간 동안 콜롬비아와 다른 대학 학생들은 종종 [98]한 학기를 현장에서 보내곤 했다.

콜롬비아의 재임 기간 동안의 연구는 지속적인 지구 기후 [99]변화로 인해 증가하는 대기2 중 CO와 산성화로 인한 산호초에 대한 파괴적인 영향을 보여주었다.전 국립과학아카데미 회장인 프랭크 프레스(Frank Press)는 생물권 2의 제어하기 쉬운 해양 메소코스(mesocosm)를 이용하여 이러한 대기와 해양 사이의 상호작용을 "행성에 대한 인간의 영향에 대한 최초의 명백한 실험적 확인"[100]이라고 설명했다.

생물권 2의 육지 생물군에 대한 연구는 CO가 증가하면서2 포화점에 도달했으며, 그 이상은 더 많이 흡수할 수 없다는 것을 보여주었다.연구 저자들은 전체 시스템 응답에서 생물권 2 열대우림과 사막 생물군 사이의 현저한 차이가 "복잡한 지구 변화 문제를 연구하는 데 있어 대규모 실험 연구의 중요성을 보여준다"[101]고 지적했다.

판매 사이트

2005년 1월 바이오스피어2의 소유주인 Decisions Investments Corporation은 이 프로젝트의 1,600에이커(650ha) 캠퍼스를 매각할 것이라고 발표했다.이들은 단지 내 연구용도를 찾길 원했지만 대형 대학, 교회, 리조트, 스파 [102]등 다른 의도를 가진 구매자들을 배제하지 않았다.2007년 6월, 이 부지는 CDO 목장 개발, L.P. 1,500채의 주택 및 리조트 호텔에 5,000만달러에 매각되었지만, 주요 구조는 연구 및 교육용으로 [103]사용할 수 있었습니다.

애리조나 대학교 인수

2007년 6월 26일, 애리조나 대학교는 바이오스피어 2의 연구를 인수할 것이라고 발표했다.그 발표로 그 건물이 파괴될 것이라는 우려는 사라졌다.대학 관계자들은 민간 기부금과 보조금으로 3년간 연구비와 운영비를 충당할 수 있었고 10년간 [104]기금을 연장할 수 있었다고 말했다.10년간 연장되어 현재는 지상수 순환에 관한 연구, 생태, 대기과학, 토양지구화학, 기후변화 등 연구 프로젝트를 진행하고 있다.2011년 6월, 대학은 7월 [105]1일부터 바이오스피어 2의 완전한 소유권을 인수할 것이라고 발표했다.

바이오스피어 2, 2015

CDO 목축 및 개발은 토지, 바이오스피어 빌딩 및 기타 여러 지원 및 관리 건물을 기증했습니다.2011년 Philecology Foundation(Ed Bass가 설립한 비영리 연구 재단)은 진행 중인 과학과 [105]운영을 위해 미화 2000만 달러를 약속했다.2017년 에드 배스는 바이오스피어2를 지원하기 위해 애리조나 대학에 3,000만 달러를 기부하여 두 개의 학술 직책을 부여하고 "생물권 생물학 연구 기부 기금"[106]을 설립했습니다.

과학캠프도 구내에서 열린다.여기에는 대학생들을 위한 일주일간의 '우주 캠프'와 학교 [107][108]학생들을 위한 야간 캠프가 포함되어 있다.

현재의 연구

바이오스피어 2에는 다음과 같은 대규모 연구 프로젝트와 더불어 많은 소규모 연구 프로젝트가 있다.

  • LEO는 1,800개의 센서를 사용하여 수백만 파운드의 비생물적 화산암을 감시하고 이 무생물 토양이 미생물과 혈관식물의 생명을 유지할 수 있는 비옥한 토양으로 몇 년 동안 서서히 발전하는 것을 추적하는 프로젝트이다.구조적으로, 이것은 기존의 돔 안에 세계에서 가장 큰 무게 리시미터로서 3개의 큰 강철 프레임의 "힐사이드"를 건설하는 것을 포함했고, 기존 [109]구조물에 대한 제한된 접근성으로 인해 설계와 구현 구조가 제약되었다.
  • 식물의 [110][111]증산을 통해 물을 재활용하고 정화시키는 생물 재생 생명 유지 시스템을 개발하여 달이나 화성의 채소를 재배하는 방법을 이해하고자 하는 제어 환경 농업 센터의 두 번째 원형인 달 온실.
  • 한 수직적 농업 프로젝트 바이오 스피어 2의 서쪽으로 폐에 민간 회사 시민 Farms,[112]과 협력한 노력의 LED전구 특정 파장 급증하는 물 효율의 목표를 향해 겨냥되고, 해충 때문이든 살충제,고 제로 effe과 0농장 결선 투표를 생산하는 데에 구성되는 실내 식물 생장 주기를 개발하는 데.ct from 외부 기상 조건.[113]

대중문화에서

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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참고 문헌

외부 링크

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