바이오스피어 2(Biosphere 2)
1991년부터 약 2년 동안 미국 애리조나주 오라클(아래 지도)에서 진행된 인공생태계 프로젝트.
격리된 공간을 만들어 태양빛을 제외한 모든 에너지와 물질의 상호작용을 차단시킨 뒤 인공생태계를 제작
8명의 과학자가 거주하며 실험에 참여했으며, 산소부족 현상으로 실패하여 현재는 관광 단지로 이용되고 있음.
바이오스피어 2 내부 시설
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Traverse the World of Biosphere 2 Explore our facility at your own pace with the guided Biosphere 2 tour app. Get access to rich history, never-before-seen photos, and a deep understanding of current research initiatives and their potential impact, all whi
biosphere2.org
실험 결과의 전말
Biosphere 2: What Really Happened?
More than two decades ago an alum joined seven other explorers to boldly go where no one had gone before: into a sealed, miniature Earth where they would have to survive two years on their own.
dartmouthalumnimagazine.com
실험 진행 후 얼마 지나지 않아 바이오스피어 2 내부 산소 농도가 ~15%까지 급격하게 감소
이산화탄소 농도는 일반 대기 중 농도의 2~3배로 치솟음.
구조물 자체 결함
콘크리트 구조물이 다량의 산소(~7톤)를 흡수
외부날씨 문제
외부 날씨로 인해 태양 광선 유입량이 적어 식물들이 산소 생산이 충분하지 못했음.
실험 진행 후 얼마 지나지 않아 바이오스피어 2 내부 산소 농도가 ~15%까지 급격하게 감소
이산화탄소 농도는 일반 대기 중 농도의 2~3배로 치솟음.
토양 미생물의 산소 소비
열대 우림지역 토양 속에 포함된 미생물들이 탄소를 이산화탄소로 합성하면서 산소를 많이 소비
유기물 함유량이 많은 토양 내 박테리아의 활동이 왕성하여 탄소--> 이산화탄소 변환 과정에서 산소농도가 감소
그 박테리아들이 내뿜는 이산화탄소로 인해 공기중의 이산화탄소 농도가 급격하게 상승
해양지역 설계 문제
바닷물의 이산화탄소 흡수능력도 너무 작은 규모로 설계되어 적절한 역할을 하지 못하고, 오히려 해양영역에 이산화탄소가 많이 용해되어 물이 산성화 되어 산호들이 녹기 시작하고, 중탄산염을 인위적으로 주입하여 바닷물을 중화시켜야 했다.
악순환 진행
낮 시간에는 식물 광합성으로 인해 산소농도가 회복되다가도 밤이 되면 급격하게 감소함.
식물 광합성만으로는 이산화탄소 농도의 조절이 불가능하게 됨.
이산화탄소 흡수를 촉진하기 위해 심은 나팔꽃은 이상증식을 하면서 다른 식물들의 생장을 저해하기 시작
실험실 내 기후가 변하면서 곤충들이 죽고 불개미 등이 대량 번식
곤충 개체수가 줄어들면서 식물 수정이 어려워짐으로 또다시 이산화탄소 증가를 유발하는 악순환
실험자들 인체 변화
실험자들에게 공급될 식량의 생산도 줄어듦.
실험자들은 영양부족으로 건강악화되고, 심리에도 악영향을 미침.
바이오스피어 2 실험의 의의
Biosphere 2는 생태계를 인간이 모방/창조하는 것이 상당히 어려운 난제임을 부각시킴.
자연 생태계를 이해하는 지식이 여전히 부족함을 깨달음.
- 바이오 스피어1: 지구 생태계
- 바이오 스피어2: 1991년에 미국 애리조나 주에서 과학자들이 지구 생태계와 격리되도록 만든 또 하나의 생태계
비슷한 실험 - 에덴 프로젝트
https://www.edenproject.com/mission
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