שינויים

המשלחת כללה 4 גברים ו-4 נשים שחיו במתקן בין 26 לספטמבר 1991, ל-26 לספטמבר 1993. שמונת אנשים אלה נבחרו מתוך 12 מועמדים שהתחרו על הזכות להשתתף בניסוי. המשתתפים למדו כישורים שונים הנחוצים לשרידה בקהילה מבודדת וקטנה. הרצון היה ברקע מגוון הן במחקר והן בעשייה או ניהול כדי להשתתף בצוות. כישורים של חלק מהמשתתפים היו בוטניקה, גידול בעלי חיים, הנדסה ו-הורטיקולטורה (הידע כיצד לגדל ולטפח צמחים). [https://www.nytimes.com/1986/05/27/science/ultimate-survival-desert-dreamers-build-a-man-made-world.html?module=inline]

המשלחת כללה 4 גברים ו-4 נשים שחיו במתקן בין 26 לספטמבר 1991, ל-26 לספטמבר 1993. שמונת אנשים אלה נבחרו מתוך 12 מועמדים שהתחרו על הזכות להשתתף בניסוי. המשתתפים למדו כישורים שונים הנחוצים לשרידה בקהילה מבודדת וקטנה. הרצון היה ברקע מגוון הן במחקר והן בעשייה או ניהול כדי להשתתף בצוות. כישורים של חלק מהמשתתפים היו בוטניקה, גידול בעלי חיים, הנדסה ו-הורטיקולטורה (הידע כיצד לגדל ולטפח צמחים). [https://www.nytimes.com/1986/05/27/science/ultimate-survival-desert-dreamers-build-a-man-made-world.html?module=inline]

הצוות כלל את הרופא והחוקר Roy Walford ,Jane Poynter , Taber MacCallum ,Mark Nelson ,Sally Silverstone ,Abigail Alling ,Mark Van Thillo, ו-Linda Leigh.

הצוות כלל את הרופא והחוקר Roy Walford וכן מדענים ומומחים נוספים - ,Jane Poynter , Taber MacCallum ,Mark Nelson ,Sally Silverstone ,Abigail Alling ,Mark Van Thillo, ו-Linda Leigh.

ביוספרה 2 היתה אמורה להיות ניסוי ענק בדרך בה עבודות [[מערכת אקולוגית]]. התוכניות הצריכו 3,800 מיני צמחים ובעלי חיים, ובהם יונקי דבש וגלגויים, (פרימטים הדומים ללמורים ומכונים בוש בייביז). השפכים היו אמורים לעבור טיהור בשאיבה דרך האדמה, שם יסולקו מהם זיהומים על ידי חיידקים. [https://www.haaretz.co.il/magazine/.premium-MAGAZINE-1.7208419] כמה מן החיות המבוייתות שתוכננו לאיזור החקלאי במשלחת הראשונה כללו 4 עיזים מסוג Pygmy goats ועז אחת מסוג Billy goat מהאיזור המישורי של ניגריה, 35 תרנגולות ו-3 תרנגולים, שתי חזירות וחזיר אחד כמו גם דגי אמנון שגודלו במערכת בריכות אורז ו-Azolla שמקובלת מזה כ-1,000 שנים בסין. המערכת החקלאית סיפקה 83% מהדיאטה הכוללת של המתיישבים, שכללה יבולים של בננות, פפאיות, בטטות, סלק, בוטנים, שעועית מסוג lablab  ו-Cowpea, אורז, וחיטה. לא ניתן היה להשתמש ב[[חומרי הדברה]] רעילים משום שאלה ישפיעו על בריאות המשלחת. נבחרה אסטרטגיה של "אריזת-מינים" כדי להבטיח שרשתות מארגי המזון והתפקוד האקולוגי ימשיכו לתפקד גם אם חלק מהמינים לא יחזיקו מעמד.  במהלך השנה הראשונה שמונת אנשי הצוות דיווחו על רעב מתמשך. במהלך השנה השנייה, הצוות ייצר טונה עודפת של מזון, הצריכה הקלורית עלתה, והם העלו חלק מהמשקל שאיבדו בשנה הראשונה.  

ביוספרה 2 היתה אמורה להיות ניסוי ענק בדרך בה עבודות [[מערכת אקולוגית]]. התוכניות הצריכו 3,800 מיני צמחים ובעלי חיים, ובהם יונקי דבש וגלגויים, (פרימטים הדומים ללמורים ומכונים בוש בייביז). השפכים היו אמורים לעבור טיהור בשאיבה דרך האדמה, שם יסולקו מהם זיהומים על ידי חיידקים. [https://www.haaretz.co.il/magazine/.premium-MAGAZINE-1.7208419] כמה מן החיות המבוייתות שתוכננו לאיזור החקלאי במשלחת הראשונה כללו 4 עיזים מסוג Pygmy goats ועז אחת מסוג Billy goat מהאיזור המישורי של ניגריה, 35 תרנגולות ו-3 תרנגולים, שתי חזירות וחזיר אחד כמו גם דגי אמנון שגודלו במערכת בריכות אורז ו-Azolla שמקובלת מזה כ-1,000 שנים בסין. המערכת החקלאית סיפקה 83% מהדיאטה הכוללת של המתיישבים, שכללה יבולים של בננות, פפאיות, בטטות, סלק, בוטנים, שעועית מסוג lablab  ו-Cowpea, אורז, וחיטה. לא ניתן היה להשתמש ב[[חומרי הדברה]] רעילים משום שאלה ישפיעו על בריאות המשלחת. נבחרה אסטרטגיה של "אריזת-מינים" כדי להבטיח שרשתות מארגי המזון והתפקוד האקולוגי ימשיכו לתפקד גם אם חלק מהמינים לא יחזיקו מעמד.  במהלך השנה הראשונה שמונת אנשי הצוות דיווחו על רעב מתמשך. במהלך השנה השנייה, הצוות ייצר טונה עודפת של מזון, הצריכה הקלורית עלתה, והם העלו חלק מהמשקל שאיבדו בשנה הראשונה.  

משתתפי הניסוי, נאלצו לעמול קשה כדי לספק צרכים בסיסיים כמו מזון. מזון מעובד דרש מאמץ עוד יותר גדול -  כדי לאכול פיצה נדרשו פעולות הכנה של כמה חודשים של גידול [[חיטה]] וקציר שלה, גידול עגבניות, גידול וחליבה של עיזים, והכנת הגבינה עצמה. משתתפי הניסוי היו מדענים שבדקו את מצב הביוספרה המלאכותית ותפעלו אותה. הצוות כלל גם רופא שבדק את בריאות הנוכחים. אחד הקשיים היה חברתי שכן משתתפי הניסוי לא יכלו למשל לגעת באנשים אחרים וראו את קרובי המשפחה והחברים מבעד לזכוכית בלבד.  

משתתפי הניסוי, נאלצו לעמול קשה כדי לספק צרכים בסיסיים כמו מזון. מזון מעובד דרש מאמץ עוד יותר גדול -  כדי לאכול פיצה נדרשו פעולות הכנה של כמה חודשים של גידול [[חיטה]] וקציר שלה, גידול עגבניות, גידול וחליבה של עיזים, והכנת הגבינה עצמה. משתתפי הניסוי היו מדענים שבדקו את מצב הביוספרה המלאכותית ותפעלו אותה. הצוות כלל גם רופא שבדק את בריאות הנוכחים. אחד הקשיים היה חברתי שכן משתתפי הניסוי לא יכלו למשל לגעת באנשים אחרים וראו את קרובי המשפחה והחברים מבעד לזכוכית בלבד.  

חברי המשלחת צרכו דיאטה דלת-קלוריות ועשירה בחומרי תזונה, שאותה חקר Roy Walford במחקרים על [[תוחלת חיים|הארכת תוחלת החיים]] באמצעות דיאטה. במהלך השנתיים הצביעו סממנים רפואיים על כך שבריאות הצוות מצויינת. הם הראו אותו שיפור בריאות בנושאים כמו הורדת אחוז הכולסטרול בדם, הורדת לחץ הדם, וחיזוק המערכת החיסונית. הם איבדו בממוצע כ-16% ממשקל גופם, לפני שהגיעו להתייצבות ולעלייה במשקל בשנתם השנייה. מחקרים מאוחרים יותר הצביעו כי המטבוליזם של חברי הצוות הפך להיות יעיל יותר בהוצאת חומרי תשונה מהמזון שלהם, כהתאמה לתזונה שלהם.  

חברי המשלחת צרכו דיאטה דלת-קלוריות ועשירה בחומרי תזונה, שאותה חקר Roy Walford במחקרים על [[תוחלת חיים|הארכת תוחלת החיים]] באמצעות דיאטה. במהלך השנתיים הצביעו סממנים רפואיים על כך שבריאות הצוות מצויינת. הם הראו אותו שיפור בריאות בנושאים כמו הורדת אחוז הכולסטרול בדם, הורדת לחץ הדם, וחיזוק המערכת החיסונית. הם איבדו בממוצע כ-16% ממשקל גופם, לפני שהגיעו להתייצבות ולעלייה במשקל בשנתם השנייה. מחקרים מאוחרים יותר הצביעו כי המטבוליזם של חברי הצוות הפך להיות יעיל יותר בהוצאת חומרי תשונה מהמזון שלהם, כהתאמה לתזונה שלהם.  

עם הזמן הופיעו בעיות שונות באיזון המערכת. איזור הערפל במדבר הפך להיות לח יותר בגלל התעבות ממסגרת המבנה. הסוואנה הייתה פעילה בצורה עונתית, הביומסה שלה נחתכה ונארזה על ידי הצוות כחלק מניהול מאזן הפחמן הדו חמצני. מינים חלוצים של יערות הגשם צמחו במהירות אבל עצים במערכת זו ובסוואנה סבלו מהלבנה ומחולשה עקב מחסור בעץ תומך, שבדרך כלל נוצר עקב תגובה לרוח בסביבה הטבעית. באיזור הימי התרבו האלמוגים והצוות סייע לבריאות המערכת הימית על ידי קציר ידני של אצות מהאלמוגים, על ידי מניפולציות של רמות החומציות של המים כדי למנוע מהימים להפוך ליותר מידי חומציים, ועל ידי התקנה של Protein skimmer משופר כתוספת למערכת ה-Algae turf scrubber שהותקנה במקור כדי להסיר עודפי חומרי הזנה. איזור המנגרובים התפתח במהירות, אבל עם כמות פחותה יותר של Understory ביחס ליער ביצות טיפוסי, אולי בגלל כמויות נמוכות יותר של אור.  

עם הזמן הופיעו בעיות שונות באיזון המערכות האקולוגיות והן סבלו מחוסר יציבות. איזור הערפל במדבר הפך להיות לח יותר בגלל התעבות ממסגרת המבנה. הסוואנה הייתה פעילה בצורה עונתית, הביומסה שלה נחתכה ונארזה על ידי הצוות כחלק מניהול מאזן הפחמן הדו חמצני. מינים חלוצים של יערות הגשם צמחו במהירות אבל עצים במערכת זו ובסוואנה סבלו מהלבנה ומחולשה עקב מחסור בעץ תומך, שבדרך כלל נוצר עקב תגובה לרוח בסביבה הטבעית. באיזור הימי התרבו האלמוגים והצוות סייע לבריאות המערכת הימית על ידי קציר ידני של אצות מהאלמוגים, על ידי מניפולציות של רמות החומציות של המים כדי למנוע מהימים להפוך ליותר מידי חומציים, ועל ידי התקנה של Protein skimmer משופר כתוספת למערכת ה-Algae turf scrubber שהותקנה במקור כדי להסיר עודפי חומרי הזנה. איזור המנגרובים התפתח במהירות, אבל עם כמות פחותה יותר של Understory ביחס ליער ביצות טיפוסי, אולי בגלל כמויות נמוכות יותר של אור.  

ביוספרה 2 סבלה מרמות פחמן דו חמצני אטמוספרי שעלו וירדו באופן ניכר, ורוב מיני החולייתנים וכל החרקים המאביקים מתו. האוכלוסייה של חרקים מזיקים כמו מקקים, צמחה במהירות. בניסיון להתגבר על כך הוכנסו למערכת נמלים, בנוסף לשני מיני נמלי העצים שחיו בה קודם. בשנת 1993, הוכנסה למערכת בטעות מין של נמלה מקומית, Paratrechina longicornis והפכה למין השליט.

ביוספרה 2 סבלה מרמות פחמן דו חמצני אטמוספרי שעלו וירדו באופן ניכר, ורוב מיני החולייתנים וכל החרקים המאביקים מתו. האוכלוסייה של חרקים מזיקים כמו מקקים, צמחה במהירות. בניסיון להתגבר על כך הוכנסו למערכת נמלים, בנוסף לשני מיני נמלי העצים שחיו בה קודם. בשנת 1993, הוכנסה למערכת בטעות מין של נמלה מקומית, Paratrechina longicornis והפכה למין השליט.

תוצאה מעניינת של הניסוי הייתה הדגמה של הקושי לחקות את התפקוד של [[מערכת אקולוגית|מערכות אקולוגיות]] או "[[הון טבעי|ההון הטבעי]]" של [[הביוספרה|הביוספרה של כדור הארץ]], עם [[הון מלאכותי]] שנוצר על ידי [[בני אדם]] ב[[טכנולוגיה]] מודרניות, של 1991. עם הוצאות כספיות של מעל 150 מיליון דולר, הצליחו שמונה אנשים להחזיק מעמד במשך שנתיים ו-20 דקות בביוספרה 2, אך נאלצו להכניס חמצן חיצוני למערכת בחצי השנה האחרונה בגלל ירידה לא צפויה ברמות החמצן באוויר. התברר כי בעקבות דישון יתר של האדמה, חמצן הגיב עם הבטון עליו נבנתה המערכת. כשמונה טונות של חמצן אבדו בצורה זו, מה שהוריד את רמות החמצן באוויר לרמה מסכנת-חיים. למרות שלא מדובר בבעיה מסובכת במיוחד (עם בידוד אחר של הקרקע ניתן היה להימנע ממנה - לא הייתה פה בעיה ביולוגית של התפשטות בלתי נשלטת של אצות באוקיינוס למשל) הדבר הוביל לפגיעה במטרות הניסוי. מובן שמושבת חלל אמיתית הייתה בבעיה קטלנית אילו הייתה יוצאת המערכת האקולוגית שלה מאיזון.

תוצאה מעניינת של הניסוי הייתה הדגמה של הקושי לחקות את התפקוד של [[מערכת אקולוגית|מערכות אקולוגיות]] או "[[הון טבעי|ההון הטבעי]]" של [[הביוספרה|הביוספרה של כדור הארץ]], עם [[הון מלאכותי]] שנוצר על ידי [[בני אדם]] ב[[טכנולוגיה]] מודרניות, של 1991. עם הוצאות כספיות של מעל 150 מיליון דולר, הצליחו שמונה אנשים להחזיק מעמד במשך שנתיים ו-20 דקות בביוספרה 2, אך נאלצו להכניס חמצן חיצוני למערכת בחצי השנה האחרונה בגלל ירידה לא צפויה ברמות החמצן באוויר. התברר כי בעקבות דישון יתר של האדמה, חמצן הגיב עם הבטון עליו נבנתה המערכת. כשמונה טונות של חמצן אבדו בצורה זו, מה שהוריד את רמות החמצן באוויר לרמה מסכנת-חיים. למרות שלא מדובר בבעיה מסובכת במיוחד (עם בידוד אחר של הקרקע ניתן היה להימנע ממנה - לא הייתה פה בעיה ביולוגית של התפשטות בלתי נשלטת של אצות באוקיינוס למשל) הדבר הוביל לפגיעה במטרות הניסוי. מובן שמושבת חלל אמיתית הייתה בבעיה קטלנית אילו הייתה יוצאת המערכת האקולוגית שלה מאיזון.

למרות מצב זה אין מדובר בהכרח בכישלון של המערכת והניסוי. הנסיינים הצליחו להחזיק מעמד במשך שנתיים מלאות, מה שאינו מובן מאליו. ושנית, מדובר במחקר  שסייע רבות להבנת התנאים הדרושים לקיום מערכת ביוספרית סגורה, ואשר שלל חששות מפני בעיות רבות אחרות כגון התפשטות מוגזמת של פטריות או הדבקות במחלות מסכנות חיים. עם זאת, המחקר גם מדגים את ה[[מערכות מורכבות|מורכבות]] של המערכת ואת הקושי לקיים מערכת יציבה כאשר כמות המלאים נמוכה ביחס לכמות הזרם - כמות קטנה יחסית של חמצן - 8 טונות בסך הכל - הספיקה כדי ליצור משבר קיומי של המערכת. ראו נקודה 11 במאמר [[תריסר נקודות מינוף להתערבות במערכת]].

למרות מצב זה אין מדובר בהכרח בכישלון של המערכת והניסוי. הנסיינים הצליחו להחזיק מעמד במשך שנתיים מלאות, מה שאינו מובן מאליו. ושנית, מדובר במחקר  שסייע רבות להבנת התנאים הדרושים לקיום מערכת ביוספרית סגורה, ואשר שלל חששות מפני בעיות רבות אחרות כגון התפשטות מוגזמת של פטריות או הדבקות במחלות מסכנות חיים. עם זאת, המחקר גם מדגים את ה[[מערכות מורכבות|מורכבות]] של המערכת ואת הקושי לקיים מערכת יציבה כאשר כמות המלאים נמוכה ביחס לכמות הזרם - כמות קטנה יחסית של חמצן - 8 טונות בסך הכל - הספיקה כדי ליצור משבר קיומי של המערכת. ראו נקודה 11 במאמר [[תריסר נקודות מינוף להתערבות במערכת]].