- •Вступ. Основні поняття екології та екологічні закони
- •1. Поняття навколишнього природного середовища
- •2. Екосистеми та їх види
- •3. Біологічний кругообіг речовин
- •4. Вчення в.І.Вернадського про біосферу
- •4) Безперервність процесів в біосфері забезпечується завдяки кругообігу речовин та притоку сонячної енергії.
- •6. Висновки сучасної екології
- •5. Основні закони біосфери
- •1) Закон фізико-хімічної єдності: уся жива речовина має єдину фізико-хімічну основу.
- •2) Біосфера Землі сформувалася з самого початку як складна система, з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконував свою роль у загальній системі.
- •3) Основний закон біосфери: кількість живої речовини є планетною константою за весь геологічний час.
- •Проект "Біосфера-2"
Проект "Біосфера-2"
26 вересня 1991 р. у пустельному районі американського штату Арізона, неподалік від містечка Оракл восьмеро дослідників увійшли під герметичне склепіння приміщення, схожого на гігантську оранжерею площею 2,5 га, де вони мали провести в повній ізоляції від навколишнього середовища два роки. Так розпочався експеримент, що дістав назву “Біосфера-2” (назву “Біосфера-1” автори проекту дали нашій планеті).
Протягом семи років тривало проектування й будівництво комплексу, вартість якого перевищила 100 млн доларів. Автори проекту (Дж. Аллен, М. Огастін та ін.) поставили за мету створити зменшену копію земної біосфери, гармонійно поєднаної з техносферою. Ця міні-біосфера мала функціонувати на основі самозабезпечення, бути абсолютно незалежною та ізольованою від “Біосфери-1” (зовні надходила лише сонячна енергія та інформація), а головне — повністю керуватися людьми. В майбутньому модель подібної штучної біосфери, на думку авторів, могла б використовуватися для створення колоній людей на Місяці, Марсі та у відкритому Космосі. Таким чином автори проекту поставили за мету створити замкнену систему життєзабезпечення з штучно підтримуваним гомеостазом, тобто здійснити, хоча і в невеликих масштабах, мрію про керовану людським розумом біосферу.
З мільйонів живих організмів Землі для “Біосфери-2” було відібрано 3800 представників фауни й флори, причому головним критерієм відбору була користь, яку вони могли принести колоністам (вживатися в їжу, використовуватися з лікувальною метою, очищувати повітря, переробляти відходи тощо). Під скляним дахом відсіків “Біосфери-2” було створено 5 біот: вологий тропічний ліс, савана, пустеля, болото й море (басейн глибиною близько 8 м із живим кораловим рифом, де спеціальна установка генерувала хвилі). Крім того, комплекс мав город і ферму, де експериментатори збиралися культивувати овочі, фрукти, рис, вирощувати свиней, курей, кіз. В їжу можна було вживати також фрукти з “тропічного лісу” та рибу штучних моря й річки. З харчових продуктів, вирощених у “Біосфері-1”, було взято лише великий запас кави.
Техносфера комплексу, крім городу й ферми, мала житлові приміщення, бібліотеку, спортзал, лабораторію, численне технічне устаткування, дощувальні установки, насоси для циркуляції води й повітря тощо, а також комп’ютерну систему з 2500 датчиками, що мала здійснювати безперервний автоматизований моніторинг життєво важливих параметрів “Біосфери-2” (вологості, температури й газового складу атмосфери, освітленості тощо). У разі потреби комп’ютер автоматично вмикав чи вимикав системи підігріву або охолодження повітря, керував роботою інших агрегатів. Чистоту повітря й води забезпечували 60 фільтрів, переважно біологічних, очисниками в яких були рослини, водорості й мікроорганізми, як у “Біосфері-1”.
Експеримент закінчився невдало – менш ніж через півроку його довелося припинити, а дослідників евакуювали. Бажаної керованості процесів і збалансованості техносфери й “Біосфери-2” досягти не вдалося. Основні параметри системи вийшли з-під контролю й стали загрожувати здоров’ю дослідників. Відбулися непередбачені зміни в складі угруповань мікроорганізмів, що населяли штучні біоти “Біосфєри-2”, а головне – швидко збільшився вміст вуглекислого газу в повітрі. Коли він досяг небезпечного для здоров’я людей рівня, й ніякими заходами повернути атмосферу до оптимального стану не вдалося, експеримент було припинено.
Крах проекту “Біосфера-2” ще раз підтвердив, що людство не може жити ніде, крім “Біосфери-1”, тому зусилля людства найближчим часом мають спрямовуватися на її збереження Повна збалансованість усіх процесів, кругообіг речовин і енергії, екологічна рівновага біосфери можливі лише в масштабах Землі, де ці процеси відпрацьовувалися природою протягом мільйонів років. І ніякі комп’ютери не можуть керувати системою, складність якої набагато вища за їх власну.
