in

¿Pueden salvar el futuro?

Biosphere 2 ¿Pueden salvar el futuro?

Comprender cómo existen los seres humanos, los animales y otros organismos en nuestro planeta, pero no pueden hacerlo fuera de la atmósfera terrestre, ha sido el foco de muchos estudios de ciencias naturales durante siglos. La ecología es una de las ciencias naturales más recientes y una de las principales áreas de investigación en este campo se relaciona con el potencial de los ecosistemas y cómo crear sistemas ecológicos cerrados. Aquí hay una descripción general de lo que es un sistema ecológico cerrado y si pueden salvar el futuro.

¿Qué es un sistema ecológico cerrado?

Un sistema ecológico cerrado se describe mejor como un ecosistema que no depende del intercambio de materia con nada externo al sistema. Dentro de estos sistemas, si los productos de desecho son producidos por una especie, entonces deben ser utilizados por otra especie. El objetivo principal de un sistema ecológico cerrado es mantener la vida. Por lo tanto, convertir los productos de desecho en sustancias necesarias es fundamental. Por ejemplo, la orina, las heces y el dióxido de carbono deben convertirse en agua, alimentos y oxígeno.

Para que funcione un sistema ecológico cerrado, se necesita al menos un organismo autótrofo. También conocido como productor primario, un organismo autótrofo es un organismo que toma sustancias simples de su entorno y produce compuestos orgánicos complejos. Esto generalmente se realiza mediante fotosíntesis o quimiosíntesis.

¿Por qué necesitaríamos sistemas ecológicos cerrados?

Hasta ahora, la necesidad principal de crear sistemas ecológicos cerrados se relaciona con la creación de un entorno seguro que pueda sustentar la vida durante los vuelos espaciales, en las estaciones espaciales o en los hábitats espaciales. En el futuro previsible, el uso de un sistema ecológico cerrado se relacionaría solo con el uso por parte de quienes trabajan en la industria aeroespacial o en campos científicos relacionados con el medio ambiente o el espacio. A pesar del enfoque en los sistemas de soporte de vida biogenerativos para el espacio, también hay algunas aplicaciones futuras potenciales para estos sistemas en la Tierra, dice un informe de Christian Tamponnet y Christopher Savage en el Journal of Biological Education. Uno se relaciona con la creación potencial de un sistema ecológico cerrado para sustentar la vida en la Luna o en Marte en caso de un desastre en la Tierra. El segundo es crear un sistema ecológico cerrado que sustente la vida en la Tierra si la situación con la atmósfera empeora y se vuelve difícil sostener la vida en la Tierra.

¿Cuáles son los diferentes tipos de sistemas ecológicos cerrados?

Existen diferentes tipos de sistemas ecológicos cerrados, algunos de los cuales ocurren naturalmente y otros son creados por humanos. Algunos de los diferentes tipos de sistemas ecológicos cerrados incluyen:

  • Ecosfera: un sistema ecológico cerrado para todo un planeta se llama ecosfera. Por ejemplo, la biosfera territorial de la Tierra es un sistema ecológico cerrado único. Esta es una forma natural de un sistema ecológico cerrado y no una creada por el hombre.
  • Sistemas ecológicos cerrados creados por el hombre: cuando se usa el término sistemas ecológicos cerrados, generalmente se refiere a sistemas pequeños creados por el hombre que se crean para sustentar la vida humana. Algunos ejemplos de estos incluyen BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3, Biosphere 2 y MELiSSA.
  • Ecosferas de acuario y jardín de botellas: estos son otros dos tipos de sistemas ecológicos cerrados pequeños creados por el hombre. Puedes comprarlos o hacerlos tú mismo usando un recipiente de vidrio cerrado o parcialmente cerrado. Las cosas que puede incluir en este tipo de sistemas ecológicos cerrados incluyen plantas pequeñas, grava, camarones, gorgonias y algas.

BIOS-1, BIOS-2 y BIOS-3

El Instituto de Biofísica de Krasnoyarsk en Rusia ha pasado décadas trabajando en la creación de un sistema ecológico cerrado. Durante este proceso, crearon BIOS-1 y BIOS-2. Estos les ayudaron a desarrollar su proyecto actual, BIOS-3. Comenzaron a construir esto en 1965 y el proyecto se completó en 1972. BIOS-3 es una estructura de acero subterránea que es adecuada para hasta tres personas y se creó originalmente como un sistema ecológico cerrado que puede sustentar la vida humana. La estructura está dividida en cuatro compartimentos, uno de los cuales es un área de tripulación que contiene tres cabinas individuales, una sala de control, una galería y un baño.

Otro de los compartimentos era un cultivador de algas. Los otros dos compartimentos, llamados fiton, se utilizaron para cultivar trigo o verduras. Más tarde, el cultivador de algas se convirtió en un tercer fiton. Cada uno de los cuatro compartimentos recibió luz de lámparas de xenón que proporcionaban un nivel de luz comparable a la luz solar. Para reciclar el aire respirado por los humanos, se utilizaron algas chlorella para absorber el dióxido de carbono y reponer los compartimentos con oxígeno mediante la fotosíntesis. El agua y los nutrientes se almacenaron con anticipación y se reciclaron durante todo el proceso. Al reciclar el agua, la eficiencia del sistema había mejorado en un 85 por ciento en 1968. En ese momento, la orina y las heces no se reciclaban, se secaban y almacenaban. Se importó carne seca a la instalación.

Entre su creación y 1984, BIOS-3 se utilizó para una variedad de pruebas, incluidos 10 experimentos de cierre tripulado que incluyeron entre una y tres personas en la tripulación. El experimento más largo tuvo lugar entre 1972 y 1973 cuando una tripulación de tres hombres participó en un experimento durante 180 días. La instalación se convirtió en parte del Centro Internacional para Ecosistemas Cerrados en 1991 como parte de la subdivisión del Instituto de Biofísica en la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia. En 2005, se reanudó la experimentación en colaboración con la Agencia Espacial Europea, pero el enfoque cambió al cultivo de plantas y al reciclaje de residuos.

Biosfera 2

Según Britannica, Biosphere 2 es una instalación de investigación científica diseñada para emular el medio ambiente de la Tierra que se encuentra en Oracle, Arizona. La instalación se utiliza para estudios sobre la capacidad de los seres humanos para construir y vivir en colonias autosuficientes en el espacio exterior. El diseño fue concebido por primera vez por John P. Allen, un ingeniero estadounidense, en la década de 1980. Allen era el director de Space Biospheres Ventures, quien compró la propiedad donde se encuentra la instalación en 1989, y la construcción se completó en 1989.

La biosfera 2 consta de tres estructuras .; un área designada para habitación humana, un área de tecnología subterránea y un área de vidrio hermético sobre el suelo. La parte de la estructura que está por encima del suelo está hecha de vidrio sellado que se apoya en marcos de acero. Dentro de esta estructura, existen cinco ecosistemas que replican diferentes ambientes en la Tierra. Estos incluyen un desierto costero de niebla, una selva tropical, un océano con un arrecife de coral, pastizales de sabana y humedales de manglares. Esta instalación es más famosa por sus dos grandes experimentos que tuvieron lugar en la década de 1990. Huffington Post describe uno de estos experimentos. Ocho científicos ingresaron a Biosphere 2 en 1991 y luego vivieron dentro de la instalación durante dos años. Cuatro hombres y cuatro mujeres participaron en el proyecto, que tenía como objetivo brindar a los científicos la oportunidad de aprender más sobre la Tierra tomando la biosfera a escala planetaria y reduciéndola en términos de complejidad y tamaño.

Antes de ingresar a las instalaciones del sistema ecológico cerrado, el equipo de científicos realizó un año de entrenamiento poco ortodoxo en el interior de Australia, donde vivían con aborígenes. Luego entraron en Biosfera 2 durante dos años. Todos los científicos tuvieron que trabajar duro durante su tiempo en Biosfera 2, ya que estaban administrando efectivamente su propio planeta. Esto implicó cultivar sus propios cultivos para comer y reciclar su aire y agua.

Este proyecto atrajo mucha atención de los medios porque el concepto de biosfera era inaudito en ese momento. A pesar del gran interés positivo en el proyecto, también hubo algunos críticos del experimento. Algunas personas describieron el experimento como tonterías de la Nueva Era y no como ciencia real. Los científicos también fueron acusados ​​de ser parte de una secta. Se produjeron más críticas después de que uno de los científicos se lesionara y abandonara las instalaciones para recibir tratamiento antes de regresar.

Las condiciones de vida en la Biosfera 2 comenzaron a deteriorarse en 1992 cuando los niveles de CO2 comenzaron a fluctuar enormemente, muchos de los insectos polinizadores murieron y los científicos se vieron forzados a una situación en la que recurrieron a comer suministros de emergencia traídos en lugar de vivir de los alimentos que tenían. crecido. A pesar de estos problemas, los científicos continuaron con su misión y no abandonaron Biosphere 2 hasta el 23 de septiembre de 1993.

Toronjil

Otro sistema ecológico cerrado muy conocido es el proyecto MELiSSA de la Agencia Espacial Europea. El objetivo de esto es crear sistemas de soporte de vida sostenibles para su uso en la Luna o Marte que sean habitables durante un período más largo del que se ha logrado hasta ahora. Este proyecto comenzó a principios de la década de 1980 cuando se deseaba facilitar la exploración del sistema solar. Además, el proyecto tenía como objetivo resolver algunos de los desafíos que se enfrentan a nivel mundial, como el suministro de agua, la producción de alimentos y el reciclaje de desechos. Hay cuatro compartimentos principales en el ecosistema de ‘circuito cerrado’ de MELiSSA y cada uno requiere múltiples campos disciplinarios de experiencia.

La Planta Piloto MELiSSA tiene su sede en Barcelona, ​​España, y fue inaugurada en la Escuela de Ingeniería de la UAB en 2009. El primer equipo de prueba estuvo formado por animales, incluidas ratas, por motivos de seguridad y costes. Paralelamente al bucle MELiSSA, se están desarrollando otras tecnologías de soporte vital en curso. Un ejemplo de esto es la unidad de tratamiento de aguas grises en la estación Concordia en la Antártida. Allí, están tratando de recrear la simulación más cercana al espacio en la Tierra. Otro proyecto se centra en la tecnología de aguas residuales. Esto ha producido el sistema de filtración de agua Biostyr. Esto combina un biorreactor con un filtro físico en un sistema de circuito cerrado que eliminó la contaminación, como los compuestos de partículas, la contaminación por nitrógeno y la contaminación orgánica. Esta tecnología ya se utiliza en 100 ciudades del Reino Unido, Francia, Dinamarca y Suiza.

¿Cuáles son los desafíos de la creación de sistemas ecológicos cerrados?

Todavía hay algunos desafíos que enfrentan los científicos para crear sistemas ecológicos cerrados exitosos, dice Industry Tap. Uno de ellos es dar cuenta de cada animal u organismo, ya que sus necesidades son diferentes. Para que una biosfera tenga éxito a largo plazo, debe tener en cuenta estas diferentes necesidades. Otro tema es la recopilación y el seguimiento de datos durante la investigación. Para que los proyectos tengan éxito a largo plazo, los investigadores deben rastrear muchas variables clave, incluidos los patrones de crecimiento, el contenido de vapor, los niveles de energía y el contenido de aire.

Sin embargo, el principal desafío es crear un ecosistema que pueda sustentar la vida a largo plazo. Si bien los científicos han disfrutado de varios niveles de éxito a corto plazo, es probable que todavía quede un largo camino por recorrer antes de que se encuentren soluciones permanentes para resolver problemas ambientales o para vivir en el espacio exterior. Para hacer esto, los científicos necesitan tiempo y dinero, los cuales son desafíos adicionales para lograr el éxito. Se necesitan grandes cantidades de dinero para financiar estos proyectos, ya que existen enormes costos relacionados tanto con la tecnología necesaria como con la inversión de tiempo humano. En términos de tiempo, es imposible probar si un sistema funcionará a largo plazo sin probarlo durante un período prolongado.

Poder…

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Kathryn Wilson Charity Pumps Una mirada más cercana a la bomba benéfica Kathryn Wilson de $ 400,000

Una mirada más cercana a la bomba benéfica Kathryn Wilson de $ 400,000

The 1981 Harley Davidson Sportster Una mirada más cercana a la Harley-Davidson Sportster de 1981

Una mirada más cercana a la Harley-Davidson Sportster de 1981