Budování novodobé „Noemovy archy“ skončilo fiaskem. Vědcům po dvou letech v izolaci docházel kyslík

V druhé polovině 20. století se stalo skutečností, po čem zástupci lidského druhu prahli už od nepaměti: člověk, který teprve o století dříve překonal gravitaci, teď opustil oběžnou dráhu Země a začal si podrobovat svět mimo ni. V 80. letech už utichla největší extáze z kosmických výprav, ty tam byly i půtky světových mocností, které v předcházejících dekádách zběsile závodily v dobytí vesmíru. Byla smluvně zapovězena militarizace prostoru nad atmosférou, člověk zpomalil a začal přemýšlet: už se dokážu dostat mimo domovskou planetu, dokážu se na ni i bezpečně vrátit. Dokázal bych ale mimo ni i přežít?

V té době se v odborných kruzích vážně uvažovalo o možnostech kolonizace vesmíru. Hlavní problém byl nasnadě - zatím neexistoval způsob, jak člověka udržet mimo Zemi naživu bez kyslíkových bomb a dalších podpůrných systémů. Jedním z možných řešení měla být mimozemská výstavba uzavřených biosfér - umělých, izolovaných a plně soběstačných ekosystémů, které by dokázaly ve vesmíru konzervovat život.

Na počátku 80. let přišel tým vědců v čele se systémovým ekologem Johnem P. Allenem z  Kolumbijské univerzity s konkrétním návrhem na vybudování experimentální biosféry, i když zatím pouze v pozemských podmínkách. Projekt pojmenovali Biosféra 2, přičemž pořadové číslo „jedna“ náleželo původní biosféře - planetě Zemi. Ve své podstatě mělo jít o gigantickou laboratoř - neprostupný komplex budov uprostřed pouště nebo pustiny, který by v sobě nakumuloval zmenšené kopie již existujících ekosystémů. Přežití člověka uvnitř této imitace Země mělo prokázat, že dokáže stejně přežít i ve vesmíru.

Ambiciózní nápad s hvězdným potenciálem málem skončil v šuplíku kvůli komplikacím vskutku přízemním: na financování projektu takového rozsahu chyběly týmu výzkumníků peníze. Trn z paty jim vytrhl až texaský podnikatel a filantrop Ed Bass, který na realizaci projektu poskytl finanční injekce v celkové výši 150 milionu dolarů. Mezi lety 1987 a 1991 tak na třinácti akrech půdy v pustině Oracle v jižní Arizoně vyrostla stavba, která neměla obdoby. Uvnitř něčeho, co vypadalo jako obří skleník, se nacházelo sedm různých biomů - na 1900 metrech čtverečních vyrostl deštný prales, na 1400 metrech mlžná poušť, 1300 metrů čtverečních zaujímala travnatá savana. Oceán s 3,5 miliony vody a korálovým útesem pokrýval plochu 850 metrů čtverečních, na 450 metrech čtverečních vznikly mangrovové mokřady.

Protože Biosféra měla být v rámci experimentální části projektu na dva roky obydlena lidmi, k tomu všemu bylo nutné připočíst i dva antropogenní biomy: 2500 metrů čtverečních pokrývala orná půda se zemědělskými systémy, na zbytku zastavěné plochy vzniklo lidské obydlí a infrastruktura potřebná k přežití. Celý komplex zahrnoval i podzemní technické zázemí.

Distribuce kyslíku, živin a odpadu uvnitř Biosféry probíhala na principu uzavřené smyčky. Objekt byl dokonale pasivní: sám získával a přerozděloval energie, čistil a recykloval vodu, zpracovával odpad, který veškerý vznikl uvnitř Biosféry. Vodu uvnitř rozváděla nezávislá síť potrubí, elektrická energie byla získávána ze solárních panelů, které pokrývaly celý plášť skleníků.

Média celý komplex přirovnávala k novodobé Noemově arše: jeho hlavní misí byl závěrečný experiment, během kterého měla být posádka osmi vědců (bionautů) v Biosféře uzavřena na celé dva roky. Ještě před začátkem experimentu se v Biosféře na tři dny ubytovali sám John P. Allen, duchovní otec projektu, poté v ní na 21 dní pobyla přírodovědkyně Linda Leigh. Koncového experimentu se účastnil osmičlenný tým lidí, kteří byli sice spojeni s akademickou sférou, ale chyběla jim dostatečná průprava ve zvládání zátěžových situací. Média tehdy kousavě zdůrazňovala, že založením ani přípravou nejde o misi složenou vědců, ale z hippíků.

Zemědělský systém produkoval 83% veškerých potravin v Biosféře. Pěstovaly se banány, papáje, arašídy, batáty, rýže, pšenice a několik druhů fazolí. Volba plodin a živočišných druhů pěstovaných uvnitř skleníku byla předmětem dlouhého zkoumání; plodiny měly být základem nízkokalorické stravy podle Roye Walforda, který vyvinul speciální dietu k prodloužení života. Celkem Biosféra 2 hostila na 3800 živočišných druhů včetně několika desítek pečlivě vybraných druhů obratlovců. K osídlení jednotlivých biomů byly zvoleny takové druhy, aby i při nepředvídaném vyhynutí některých z nich celý systém fungoval i dále.

Zejména v prvním roce hlásili účastníci kontrolnímu středisku téměř neustále hlad, podle lékařských záznamů byl ale jejich zdravotní stav v té době vynikající. Jejich metabolismus se na nízkokalorickou stravu dobře adaptoval: zlepšil se jejich krevní tlak i hladina cholesterolu, metabolismus prokázal vyšší efektivitu při zpracování živin z potravy, jejich imunitní systém zesílil. Po počátečním úbytku váhy dokonce začali někteří členové posádky znovu přibírat. Tím však výčet úspěchů celého experimentu končí.

Sami účastníci po ukončení pobytu ve skleníku sdělili, že největším úspěchem celé mise je, že jich přežilo všech osm. Již během prvního roku pomřela většina hmyzu, což se ukázalo být fatální komplikací: absence opylovačů měla zásadní vliv na nedostatek úrody zemědělských plodin a protože z hmyzu přežily pouze invazivní druhy jako kobylky nebo švábi, i ten malý výpěstek podléhal zkáze. Rostlinná říše na tom nebyla o mnoho lépe: přežívaly zpravidla invazivní, neproduktivní druhý rostlin. Ukázalo se, že sebelepší skleník nedokáže dokonale simulovat vnější prostředí a udržet ho „čisté“.

Většina vegetace se nechovala podle očekávání vědců, bio-geochemické cykly byly v uzavřeném skleníku mnohem rychlejší, než se očekávalo. Příliš mnoho živin např. vedlo k vzniku enormního množství řas, které bylo třeba sušit a vodu filtrovat, čímž vznikal další odpad, který nebylo možné dostatečně rychle zpracovat. Celý ekosystém se začal hroutit, byl stále znečištěnější a jako by „požíral sám sebe“. Z pětadvaceti druhů obratlovců nevydrželo více než osm.

Dalším zádrhelem, se kterým výzkumníci dopředu nepočítali, byla sociální dynamika mezi bionauty. Ti pod ohromným stresem uvnitř skleníku tvořili aliance, přátelství i milenecké vztahy, které se opakovaně hroutily a znovu vznikaly. Docházelo ke krádežím, potyčkám a dokonce i k pašování potravin zvenčí. Následky několika vyostřených konfliktů mezi účastníky si vyžádaly i lékařské zákroky, což představovalo další nechtěný zásah zvenčí. Stres prohluboval i fakt, že na konci projektu se ekosystém potýkal se zoufalým nedostatkem kyslíku.

Tým osmi bionautů opustil Biosféru 2 na podzim roku 1993. Přestože se dožili oficiálního konce experimentu v původním počtu, všem bylo jasné, že projekt skončil fiaskem. Byli vyčerpaní, vyhublí a psychicky ve velmi špatném stavu. Obří laboratoř se sedmi biomy, která měla představovat naději pro budoucnost vesmírné kolonizace, nedokázala sama o sobě zajistit výživu a kyslík pro osm lidí na pouhé dva roky. Druhý experiment mezi lety 1993-4 skončil stejným nezdarem.

Kritici vždy namítali, že Biosféra 2 více než vědecký experiment připomínala kontroverzní a především extrémně drahou reality show. Projekt tehdy právem vyvolal mediální senzaci, uvnitř byly umístěny kamery a veřejnost se zájmem sledovala dění uvnitř na televizních obrazovkách, na tým vědců v kontrolních stanicích bylo tudíž uvaleno podezření, že děním ve skleníku manipulovali, aby dosáhli lepší sledovanosti a tím i většího podílu na zisku.

Biosféra 2 stojí v arizonské poušti dodnes. Využití pořád má: z pomníku lidských ambic a neúspěchu se stalo muzeum vědy.

ZDROJE:

Allen, John (1991). Biosphere 2: The Human Experiment. Penguin Books. ISBN 978-0140153927

Zimmer, Carl (29.3.2019). „The Lost History of One of the World's Strangest Scientific Experiments“. The New York Times. Čteno 2.1.2024