Lukkede økosystemer

af Nicolaj Stenkjær, maj 2010

Lukkede økosystemer opføres for at vise, hvordan naturen fungerer i mindre udgave. Forsøg med lukkede økosystemer kan anvendes, hvis menneskene for eksempel ødelægger jorden med forurening eller hvis vi skal kolonisere andre planeter. Forsøgsanlæggene er designet ud fra at det skal være lukkede, selvforsynende systemer, som kan klare sig helt uden tilførsler ude fra. Et sådant lukket system kaldes også for Close/Controlled Environment/Ecological Life Support System (CELSS) og kendes fra russisk og amerikansk rumforskning.

Bios-3
Det første forsøg med lukkede økosystemer var Bios-3, hvor russerne byggede et lukket system under jorden ved Krasnojarsk i Sibirien i 1965 - 1972. Formålet var at samle viden om, hvordan livet ville være på en rumstation og hvilke krav man skulle stille til en sådan.

En af udfordringerne ved dette system var fødevareforsyningen, som ikke kunne dækkes med animalske fødevarer, da dyrehold ville optage for meget plads. Desuden skulle der dyrkes føde til dyrene, som ville optage meget plads, vand og energi. Nogle dyr optager dog mere plads og energi end andre; snegle, kaniner, fisk og andre mindre dyr behøver ikke så meget energi som de dyr vi traditionelt spiser kød fra som køer og svin.

Der blev dyrket planter under kunstigt lys og chlorella alger blev anvendt til at absorbere CO2 og at danne ilt.

Eden Project
Eden Project er verdens største drivhus med planter indsamlet fra hele verden. Projektet består af flere drivhuse, der er formet som kupler, opført i England i år 2001.

Den tropiske kuppel er på 1,56 hektar og har et tropisk klima og tropiske planter som for eksempel kaffe, banan, gummi og bambus. Middelhavs kuplen er på 0,654 hektar og har planter som olien og vin. Den tempererede verden er repræsenteret med planter som te og solsikker. Klimaet i drivhusene styres af computere, som regulerer temperaturer og luftfugtighed.

Eden projektet handler om ved hjælp af udstillinger at minde mennesket om dets afhængighed af og forbindelse med naturen. Mere end 1 million mennesker besøger årligt Eden Project.

Biosphere 2
Det mest ambitiøse projekt inden for kunstige økosystemer er Biosphere 2. I Arizona, USA blev der i 1987 – 1991 opført en bygning på 12.700 m2, for at gøre det muligt at lave forsøg med en lukket biosfære uden at skade jorden. Navnet kommer af, at jorden er biosphere 1. Prisen for opførelsen var ca. 200 millioner USD og er det største lukkede system, der nogensinde er skabt.

Biosphere 2 består af et enormt drivhus placeret over jorden, hvor den eneste påvirkning ude fra skulle være solens lys og varme. Biosphere 2 indeholdt 1.900 kvadratmeter regnskov, 850 kvadratmeter hav med et koralrev, 450 kvadratmeter mangrove vådområder, 1.300 kvadratmeter savannegræs, 1.400 kvadratmeter ørken, 2.500 kvadratmeter landbrugs-system, menneskelig levested, og et sted med teknisk infrastruktur. Varme- og kølevand cirkuleres gennem uafhængige rørsystemer og passiv solvarme kommer ind gennem glasset, der dækker det meste af anlægget. Elektrisk strøm bliver leveret fra et naturgas energicenter uden for kuplen.

Mellem 1991 og 1993 boede der otte mennesker i længere perioder i Biosphere 2 og syv personer opholdt sig i Biosphere 2 i perioden marts 1994-september 1994.

Beboerne i Biosphere 2 havde problemer med at producere tilstrækkelig føde; de producerede 80 - 90 % af deres føde. Det andet problem var iltindholdet, der faldt fordi beboerne brugte mere ilt end fotosyntesen kunne producere. Til sidst svarede indholdet af ilt til ilten på et bjerg på 4.000 meter og det blev besluttet at øge iltindholdet med ilt ude fra.

Biosphere 2 indeholder ca. 3.800 forskellige arter af dyr og planter og havde lidt problemer med skadedyr, da de ikke måtte bruge sprøjtemidler. Det blev dog løst ved hjælp af olie, sæbe og skadedyrenes naturlige fjender.

Biosphere 2 fik problemer med finansieringen og området havde flere forskellige ejere og derfor ophørte eksperimenterne med lukkede økosystemer. Siden 2007 har Biosphere 2 været ejet af University of Arizona, der holder det åbent for betalende publikum, hvoraf der kommer omtrent 20.000 om måneden. Biosphere 2 anvendes desuden til undervisning inden for klimaforandringer.

Meningerne om Biosphere 2 har været delte; det er både blevet set som meget epokegørende og som pseudovidenskab. Resultaterne af forskningen lader foreløbigt mest til at have været demonstration af hvor komplekse og sårbare mindre, lukkede økosystemer er.

Man kan også selv lave sit eget lukkede økosystem i mindre skala, se eksempelvis her.

Links

Wikipedia - Biosphere 2

Biospherics.org

Biosphere 2

Wikipedia - Bios 3

Wikipedia - Eden Project

Eden Project.com

Dansk Vegetarforening

Biosphere 2, Nordisk Folkecenter for Vedvarende Energi

Biosphere 2. Kilde: http://www.b2science.org/