Biosphere 2: Trái đất nhân tạo với hệ sinh thái khép kín lớn nhất thế giới, có đại dương mô phỏng và môi trường sống thám hiểm không gian!

Biosphere 2 là một trong những trung tâm nghiên cứu bảo tồn môi trường hàng đầu trên thế giới và là hệ sinh thái khép kín lớn nhất từng được tạo ra.

Bạn đã từng mơ tưởng về cuộc sống trên Sao Hỏa hay Mặt Trăng chưa? Hoặc bạn quan tâm đến cách các nhà khoa học đang nghiên cứu để bảo vệ các rạn san hô khỏi biến đổi khí hậu? Nếu có, hãy thăm Biosphere 2 (còn gọi là Sinh quyển 2) - một trong những trung tâm nghiên cứu bảo tồn môi trường hàng đầu và là hệ sinh thái khép kín lớn nhất từng được tạo ra.

Biosphere 2 là một công trình kiến trúc kính khổng lồ với diện tích 3,14 mẫu Anh (1,27 ha) tại Oracle, Arizona, Mỹ. Bên trong, có các hệ sinh thái khác nhau mô phỏng môi trường tự nhiên của Trái Đất như rừng nhiệt đới, thảo nguyên, sa mạc và đại dương nhân tạo, cùng môi trường sống khám phá không gian.

Biosphere 2 được xây dựng từ năm 1987 đến năm 1991 với mục đích giới thiệu tính khả thi của các hệ sinh thái khép kín, mô phỏng hỗ trợ cho cuộc sống của con người ngoài vũ trụ.

Sinh quyển 2 bao gồm bảy khu vực quần xã: rừng nhiệt đới, đại dương với rạn san hô, vùng đất ngập nước ngập mặn, đồng cỏ thảo nguyên, sa mạc sương, hệ thống nông nghiệp và môi trường sống của con người.

Cơ sở hạ tầng kỹ thuật của Biosphere 2 bao gồm hệ thống sưởi và làm mát, sử dụng năng lượng Mặt Trời thông qua các tấm khung không gian kính độc lập. Nguồn điện được cung cấp từ một trung tâm năng lượng khí đốt tự nhiên tại chỗ.

Biosphere 2 đã thực hiện hai cuộc thí nghiệm về hệ thống khép kín của mình: từ 1991 đến 1993 và từ tháng 3 đến tháng 9 năm 1994. Thí nghiệm đầu tiên (kéo dài hai năm) được thiết kế để nghiên cứu các hệ sinh thái khép kín nhỏ để áp dụng trong việc xâm chiếm không gian.

Nhiệm vụ đầu tiên của Biosphere 2 đã gặp phải nhiều vấn đề và sai lầm, bao gồm sự ngưng tụ bất ngờ ở 'sa mạc', sự gia tăng dân số kiến và gián, sự phát triển quá mức của rau muống và ít ánh sáng Mặt Trời hơn dự kiến.

Việc xây dựng Biosphere 2 đã đưa ra nhiều thách thức, như điều khiển nước để đối phó với sóng biển và thủy triều. Kỹ sư đã tạo ra giải pháp sáng tạo như máy bơm chân không để xử lý sóng và hệ thống sưởi và làm mát tiên tiến để bảo vệ sự sống của Biosphere 2.

Sau thí nghiệm đầu tiên, các nghiên cứu và cải tiến hệ thống đã được tiến hành, bao gồm việc bịt kín bê tông để ngăn chặn sự hấp thụ carbon dioxide. Thí nghiệm thứ hai, bắt đầu vào tháng 3 năm 1994, đã bị ảnh hưởng bởi tranh chấp trong quản lý dẫn đến sự phá hoại từ bên ngoài.

Bất chấp tất cả những thách thức đó, hai thí nghiệm đã thiết lập kỷ lục thế giới về hệ thống sinh thái khép kín, sản xuất nông nghiệp, cải thiện sức khỏe và hiểu biết sâu sắc về hệ thống sinh học phức tạp và động lực học khí quyển. Thí nghiệm thứ hai cũng đã đạt được tổng lượng thức ăn đầy đủ mà không cần bơm oxy.

Hiện nay, Biosphere 2 đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu cách các hệ sinh thái đối phó với biến đổi khí hậu, đưa ra những hiểu biết sâu sắc về tác động tiềm tàng đối với hành tinh và thử nghiệm các công nghệ sống bền vững, tái chế chất thải và sản xuất năng lượng tái tạo.

Đại dương giả của Biosphere 2 được sử dụng để nghiên cứu cách các rạn san hô phản ứng với biến đổi nhiệt độ, độ axit và ô nhiễm, hy vọng tìm ra cách bảo tồn những hệ sinh thái quan trọng bị đe dọa.

Môi trường sống thám hiểm không gian của Biosphere 2 là một căn cứ mô phỏng trên Sao Hỏa hoặc Mặt Trăng, kiểm tra khả năng tồn tại và phát triển của con người trong điều kiện khắc nghiệt và biệt lập.