В 1990-м году в пустыне южной Аризоны, у подножья гор Санта-Каталина, в 60-ти километрах к северу от Тусона компанией «Space Biosphere Ventures» была построена грандиозная конструкция (см. рис.)
из стекла и армированной стали, занимающая площадь 1,27 гектара, имеющая объем заключенной в ней атмосферы 203 760 кубометра, представляющая собой замкнутую природную систему. Она была полностью покрыта стеклянным колпаком, пропускающим 50 % солнечного света. В 5–6-этажных «домах» из стекла и стали разместились семь экологических систем в миниатюре: влажный тропический лес, саванна, болото, океан, пустыня, которые были отделены друг от друга и имели свой особый климат. В экосистеме были бассейны для рыб, 3000 видов растений и животных, инсектариум с 250 видами насекомых, сельскохозяйственная ферма и жилая часть. Даже «дно» было изолировано от земли, на которой сооружение стоит, специальными герметично сваренными железными листами.
Восемь человек пробыли в искусственной экосистеме около двух лет, поддерживая связь с внешним миром только через компьютер. Сначала эксперимент шел по плану – внутри лаборатории росли деревья, трава и кустарники, что давало 46 видов растительной пищи, были пастбища коз, свинарники, курятники, в искусственных водоемах плавала рыба и креветки. Предполагалось, что комплекс будет функционировать автономно, так как были созданы условия нормального круговорота веществ. Солнечного света должно было хватить для достаточного воспроизводства кислорода растениями в результате фотосинтеза, черви и микроорганизмы должны были обеспечить переработку отходов, насекомые – оплодотворять растения и т. д.
Целью проекта было создание на площади в один гектар замкнутой информационно-экологической системы с регенерацией отходов.
Однако через несколько недель жизнь людей, живущих натуральным хозяйством, нарушилась. Обитатели проекта стали терять в весе и задыхаться, появились постоянные головные боли и снижение трудоспособности. Руководителям проекта пришлось пойти на нарушение условий эксперимента и начать поставку внутрь дополнительных ресурсов жизнеобеспечения. Тем самым концепция «чисто природной экосистемы» была нарушена, эксперимент не принес ожидаемых результатов.
Основными проблемами, приведшими к неудаче эксперимента с замкнутой искусственной экосистемой, явились …
недостаток солнечной энергии для фотосинтеза
недостаток углекислого газа для фотосинтеза
избыток концентрации кислорода в воздухе
снижение концентрации кислорода в воздухе
рост концентрации углекислого газа в воздухе