VNR Content
Pearl
Kể từ khi khám phá sâu trong vũ trụ, loài người luôn có kế hoạch nhập cư đến các hành tinh khác, đặc biệt trước tình hình sinh quyển Trái đất ngày càng xấu đi, ý tưởng này càng trở nên mạnh mẽ hơn.
Sau nhiều năm thăm dò, các nhà khoa học cho rằng trong hệ mặt trời, sao Hỏa là hành tinh thích hợp nhất cho sự di cư giữa các vì sao nên trong nhiều thập kỷ, nghiên cứu về nó đã đi sâu hơn. Thông qua các thí nghiệm khác nhau, các kế hoạch tiếp theo được thực hiện để con người nhập cư lên sao Hỏa.
Trong số đó, cách đây hơn 30 năm, các nhà khoa học đã nhốt 4 người đàn ông và 4 phụ nữ trong một không gian kín để làm thí nghiệm. Kết quả là gì?
Sinh quyển của Trái đất
Trái đất là một tổng thể mà con người sinh sống, dựa vào sự phát triển tương đối cân bằng của sinh quyển.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng trong một số sự kiện tuyệt chủng trong quá khứ, sinh quyển đã bị tổn hại nghiêm trọng, vì vậy nếu muốn có thể sống trên các hành tinh khác, chúng ta phải tìm một sinh quyển tương tự hoặc thậm chí giống với trái đất.
Trái đất có thể được chia đại khái thành bốn khối cầu: thạch quyển, thủy quyển, sinh quyển và khí quyển, trong đó sinh quyển là cơ quan chính của bốn khối cầu và là nhân tố hoạt động mạnh mẽ nhất.
Sinh quyển là một vòng tròn duy nhất trên trái đất, các sinh vật trên bề mặt bao gồm cả vi sinh vật và môi trường sống của chúng được gọi chung là sinh quyển, các sinh vật này phân bố rộng rãi trong ba vòng còn lại.
Nhưng điều chúng ta cần hiểu là dù vòng tròn nào cũng không thể thiếu trái đất, mỗi vòng tròn đều ảnh hưởng lẫn nhau.
Trong quá trình tiến hóa lâu dài của các loài sinh vật trên trái đất, mỗi giai đoạn còn có sự tham gia của 3 vòng tròn kia và cùng với chúng tạo thành một hệ sinh thái hoàn chỉnh trên trái đất. Ví dụ, thủy quyển cung cấp nước cho sự sống trên trái đất và tiến hành các vòng tuần hoàn của nước để bổ sung cho toàn bộ hệ sinh thái. Ôxy trong khí quyển là khí cần thiết cho hầu hết các sinh vật sống, vì vậy nó là một trong những điều kiện cơ bản để tồn tại sự sống trên trái đất.
Thạch quyển cung cấp một nơi cho sự sống trên trái đất, và bề mặt nơi con người hiện đang sinh sống là phần trên cùng của thạch quyển.
Trong thực tế, mặt khác, sinh quyển không ngừng "ăn lại" ba vòng tròn kia, để sinh thái trái đất được cân bằng hơn.
Qua đó có thể thấy rằng bốn vòng tròn có quan hệ rất mật thiết với nhau, nếu con người muốn di cư giữa các vì sao thì cần phải tìm được một hành tinh trong vũ trụ có sinh quyển tương tự như trái đất.
Vậy các nhà khoa học thời đó đã nghĩ, nếu không có điều kiện thì chúng ta sẽ tạo điều kiện, tạo sinh quyển trực tiếp trên đó, để con người có thể sinh tồn trên đó?
Môi trường thí nghiệm gần với trái đất
Sa mạc Arizona
Với sự tài trợ của một số doanh nhân Mỹ giàu có, các nhà khoa học đã bắt đầu xây dựng một "Biosphere 2" trên vùng sa mạc của Arizona vào năm 1987.
Các nhà khoa học đã mất khoảng hai năm để xây dựng một tòa nhà hoàn toàn bằng kính với diện tích 13.000 mét vuông.
Họ mô phỏng thành phần của sinh quyển bao gồm môi trường tự nhiên bao gồm rừng, sông, đồng cỏ, sa mạc và đại dương, trong đó có 4.000 loài động vật và thực vật sinh sống.
Ngoại trừ việc thực vật có thể quang hợp để cung cấp oxy, mọi thứ khác cần phải tự cung cấp cho những người tham gia thí nghiệm, vì vậy trong đó chúng ta cũng có thể thấy các khu vực canh tác nông nghiệp và các khu định cư của con người.
Để làm cho toàn bộ thí nghiệm trông thực tế và có giá trị hơn, các nhà khoa học thậm chí đã bắt chước thành phần của vỏ trái đất và sử dụng hai bộ điều chỉnh áp suất không khí để duy trì sự cân bằng nhất định với môi trường sinh thái.
Năm 1991, sau khi mọi thứ đã sẵn sàng, các đối tượng thí nghiệm chuẩn bị chuyển đến.
4 nam và 4 nữ tham gia thí nghiệm Biosphere 2
8 nhà khoa học tham gia thử nghiệm
Không phải người dân bình thường được tham gia thí nghiệm này, mà là các nhà khoa học rất chuyên nghiệp trong lĩnh vực khoa học, họ cần tiến hành nghiên cứu các loại động vật và thực vật, không khí và đất.
Toàn bộ cuộc thử nghiệm kéo dài hai năm, trong thời gian đó họ phải tự lo tất cả thức ăn và nước uống.
Khi 8 nhà khoa học bước vào không gian hạn chế này, họ rất tự tin và họ nghĩ rằng mình sẽ có thể thu xếp cuộc sống một cách dễ dàng.
Mức oxy giảm mạnh
Trên thực tế, sau khi không gian thí nghiệm được xây dựng, các nhà khoa học đã bắt tay vào nuôi cấy thực vật, để nồng độ oxy trong không gian đạt 21%.
Nhưng khi các nhà khoa học thực sự đi vào đó sống, họ phát hiện ra rằng hệ sinh thái giả vẫn hoạt động bình thường trở nên khó kiểm soát và nhiều dữ liệu khác nhau cho thấy những thay đổi rõ ràng.
Không lâu sau khi có người ở, nồng độ oxy của Biosphere 2 bắt đầu giảm mạnh và thực vật trong đó hoàn toàn không thể đáp ứng được nguồn cung cấp oxy bình thường.
Sau khi giảm xuống 16%, các nhà khoa học cảm thấy khó thở rõ rệt, vì vậy họ phải kêu gọi sự giúp đỡ từ thế giới bên ngoài để khôi phục lại giá trị oxy của Biosphere 2.
Nước lưu thông không đúng cách
Nhưng sau khi giải quyết vấn đề ô xy, các nhà khoa học sớm phát hiện ra rằng vòng tuần hoàn của nước cũng bắt đầu có vấn đề.
Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã đánh giá thấp tầm quan trọng của lượng mưa trong sinh quyển, dẫn đến các đại dương nhân tạo ngày càng mặn hơn.
Cá sống trong đó cũng chết hàng loạt, các nhà khoa học phải dọn xác ngay chứ không có cách nào vứt trực tiếp ra ngoài, vẫn phải dựa vào chính sinh quyển để giải quyết.
Cái chết sinh học xảy ra sau đó
Vi sinh vật
Ngay sau đó, các loài động vật và thực vật sống trong đó lần lượt chết đi, chẳng hạn như ong và bướm, và những loài côn trùng này là chìa khóa để thực vật thụ phấn.
Vì vậy, khi gene của cây không thể tiếp tục và không thể trồng hạt mới, sự sống sẽ khô héo khi thời kỳ ra hoa kết thúc. Theo thời gian, số lượng động vật và thực vật chết đã lên đến một nửa số lượng ban đầu.
Nhưng đó không phải là kết thúc, bởi vì xác của những động vật và thực vật này phải được xử lý, vì vậy vi sinh vật bắt đầu cuộc chơi.
Tuy nhiên, sự tồn tại của chúng đã tạo ra một lượng lớn khí nhà kính như carbon dioxide và methane, đây không phải là điều tốt cho Biosphere 2.
Tạo ra hiệu ứng nhà kính
Biosphere 2 có cấu trúc bằng kính và thép
Bởi vì vật liệu bên ngoài Biosphere 2 sử dụng chủ yếu là kính và thanh thép, ban đầu nó được dự định để giữ thí nghiệm đóng cửa và phản xạ nhiệt, nhưng nó không ngờ lại thúc đẩy việc tạo ra hiệu ứng nhà kính. Với lượng khí thải carbon lớn, oxy trong Biosphere 2 lại bị ảnh hưởng, nhiều sinh vật bậc thấp chết vì không thở được. Những sinh vật khác ăn chúng cũng bị chết đói, đến cả các nhà khoa học cũng phải chóng mặt.
Lúc này, ngay cả khi thế giới bên ngoài gửi oxy trở lại, thì bên trong đã hình thành một vòng luẩn quẩn dưới tác động của hiệu ứng nhà kính.
Trước tình hình đó, mâu thuẫn giữa các nhà khoa học ngày càng nhiều, nhưng họ vẫn cố gắng bù đắp những sơ hở trong thí nghiệm.
Nhưng ở tháng thứ 21 của thí nghiệm, các nhà khoa học cuối cùng không thể chịu nổi và chỉ có thể yêu cầu được sơ tán và chấm dứt thí nghiệm. Các nhà khoa học tham gia vào thí nghiệm này cũng trải qua những mức độ tổn thương khác nhau trên cơ thể.
Thử nghiệm Biosphere 2 đã kết thúc trong thất bại.
Dù thí nghiệm này không thành công, thậm chí trở thành trò cười trong thời gian dài nhưng chúng ta vẫn cần rút kinh nghiệm cho những thất bại của mình để có thể hướng tới xây dựng một không gian sống hoàn thiện hơn.
Đối với loài người, chúng ta không biết mình sẽ tồn tại trên trái đất được bao lâu, nhưng theo dự đoán của nhà khoa học nổi tiếng Hawking, trái đất đã bị quá tải.
Đã hơn 4 tỷ năm kể từ khi trái đất được sinh ra, nhưng nền văn minh thực sự của loài người mới chỉ có vài nghìn năm tuổi. Tất nhiên chúng ta không muốn nền văn minh đã phát triển mạnh mẽ này biến mất trong một khoảng thời gian ngắn như vậy thời gian.
Thông qua thí nghiệm này, các nhà khoa học cũng biết được sự tương tác của 4 quả cầu của trái đất, mỗi quả cầu đều có tác động đến sự tồn tại của con người và các sinh vật khác.
Và những vòng tròn lớn này không phải là thứ mà chúng ta có thể bắt chước thành công cùng một lúc, nhưng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, chúng ta có thể tạo ra nhiều phiên bản 2.0 và 3.0 hơn dựa trên những thí nghiệm thất bại.
Vì vậy, trong tương lai, chúng ta có thể sử dụng thí nghiệm Biosphere 2 để xây dựng một sinh quyển tiên tiến, và chúng ta cũng có thể sử dụng hiện tượng suy thoái môi trường trong đó để khiến mọi người chú ý hơn đến hệ sinh thái của trái đất.
Sau nhiều năm thăm dò, các nhà khoa học cho rằng trong hệ mặt trời, sao Hỏa là hành tinh thích hợp nhất cho sự di cư giữa các vì sao nên trong nhiều thập kỷ, nghiên cứu về nó đã đi sâu hơn. Thông qua các thí nghiệm khác nhau, các kế hoạch tiếp theo được thực hiện để con người nhập cư lên sao Hỏa.
Trong số đó, cách đây hơn 30 năm, các nhà khoa học đã nhốt 4 người đàn ông và 4 phụ nữ trong một không gian kín để làm thí nghiệm. Kết quả là gì?
Sinh quyển của Trái đất
Trái đất là một tổng thể mà con người sinh sống, dựa vào sự phát triển tương đối cân bằng của sinh quyển.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng trong một số sự kiện tuyệt chủng trong quá khứ, sinh quyển đã bị tổn hại nghiêm trọng, vì vậy nếu muốn có thể sống trên các hành tinh khác, chúng ta phải tìm một sinh quyển tương tự hoặc thậm chí giống với trái đất.
Vậy chính xác thì sinh quyển của Trái đất như thế nào?
Sinh quyển là một vòng tròn duy nhất trên trái đất, các sinh vật trên bề mặt bao gồm cả vi sinh vật và môi trường sống của chúng được gọi chung là sinh quyển, các sinh vật này phân bố rộng rãi trong ba vòng còn lại.
Nhưng điều chúng ta cần hiểu là dù vòng tròn nào cũng không thể thiếu trái đất, mỗi vòng tròn đều ảnh hưởng lẫn nhau.
Trong quá trình tiến hóa lâu dài của các loài sinh vật trên trái đất, mỗi giai đoạn còn có sự tham gia của 3 vòng tròn kia và cùng với chúng tạo thành một hệ sinh thái hoàn chỉnh trên trái đất. Ví dụ, thủy quyển cung cấp nước cho sự sống trên trái đất và tiến hành các vòng tuần hoàn của nước để bổ sung cho toàn bộ hệ sinh thái. Ôxy trong khí quyển là khí cần thiết cho hầu hết các sinh vật sống, vì vậy nó là một trong những điều kiện cơ bản để tồn tại sự sống trên trái đất.
Thạch quyển cung cấp một nơi cho sự sống trên trái đất, và bề mặt nơi con người hiện đang sinh sống là phần trên cùng của thạch quyển.
Trong thực tế, mặt khác, sinh quyển không ngừng "ăn lại" ba vòng tròn kia, để sinh thái trái đất được cân bằng hơn.
Qua đó có thể thấy rằng bốn vòng tròn có quan hệ rất mật thiết với nhau, nếu con người muốn di cư giữa các vì sao thì cần phải tìm được một hành tinh trong vũ trụ có sinh quyển tương tự như trái đất.
Thử nghiệm Biosphere 2
Sau khi Hoa Kỳ tiến hành nhiều cuộc thám hiểm vũ trụ trong thế kỷ trước, họ đã nghĩ đến việc nhập cư với người ngoài hành tinh, nhưng tại thời điểm này, môi trường của các hành tinh này trong hệ mặt trời và trái đất có thể nói là rất khác nhau, và có không có cách nào để con người có thể sống trên chúng một cách bình thường.Vậy các nhà khoa học thời đó đã nghĩ, nếu không có điều kiện thì chúng ta sẽ tạo điều kiện, tạo sinh quyển trực tiếp trên đó, để con người có thể sinh tồn trên đó?
Môi trường thí nghiệm gần với trái đất
Với sự tài trợ của một số doanh nhân Mỹ giàu có, các nhà khoa học đã bắt đầu xây dựng một "Biosphere 2" trên vùng sa mạc của Arizona vào năm 1987.
Các nhà khoa học đã mất khoảng hai năm để xây dựng một tòa nhà hoàn toàn bằng kính với diện tích 13.000 mét vuông.
Họ mô phỏng thành phần của sinh quyển bao gồm môi trường tự nhiên bao gồm rừng, sông, đồng cỏ, sa mạc và đại dương, trong đó có 4.000 loài động vật và thực vật sinh sống.
Ngoại trừ việc thực vật có thể quang hợp để cung cấp oxy, mọi thứ khác cần phải tự cung cấp cho những người tham gia thí nghiệm, vì vậy trong đó chúng ta cũng có thể thấy các khu vực canh tác nông nghiệp và các khu định cư của con người.
Để làm cho toàn bộ thí nghiệm trông thực tế và có giá trị hơn, các nhà khoa học thậm chí đã bắt chước thành phần của vỏ trái đất và sử dụng hai bộ điều chỉnh áp suất không khí để duy trì sự cân bằng nhất định với môi trường sinh thái.
Năm 1991, sau khi mọi thứ đã sẵn sàng, các đối tượng thí nghiệm chuẩn bị chuyển đến.
4 nam và 4 nữ tham gia thí nghiệm Biosphere 2
Không phải người dân bình thường được tham gia thí nghiệm này, mà là các nhà khoa học rất chuyên nghiệp trong lĩnh vực khoa học, họ cần tiến hành nghiên cứu các loại động vật và thực vật, không khí và đất.
Toàn bộ cuộc thử nghiệm kéo dài hai năm, trong thời gian đó họ phải tự lo tất cả thức ăn và nước uống.
Khi 8 nhà khoa học bước vào không gian hạn chế này, họ rất tự tin và họ nghĩ rằng mình sẽ có thể thu xếp cuộc sống một cách dễ dàng.
Thử nghiệm kết thúc thất bại
Nhưng cú tát vào mặt luôn đến bất ngờ. Đã xảy ra chuyện gì với họ trong đó?Mức oxy giảm mạnh
Trên thực tế, sau khi không gian thí nghiệm được xây dựng, các nhà khoa học đã bắt tay vào nuôi cấy thực vật, để nồng độ oxy trong không gian đạt 21%.
Nhưng khi các nhà khoa học thực sự đi vào đó sống, họ phát hiện ra rằng hệ sinh thái giả vẫn hoạt động bình thường trở nên khó kiểm soát và nhiều dữ liệu khác nhau cho thấy những thay đổi rõ ràng.
Không lâu sau khi có người ở, nồng độ oxy của Biosphere 2 bắt đầu giảm mạnh và thực vật trong đó hoàn toàn không thể đáp ứng được nguồn cung cấp oxy bình thường.
Sau khi giảm xuống 16%, các nhà khoa học cảm thấy khó thở rõ rệt, vì vậy họ phải kêu gọi sự giúp đỡ từ thế giới bên ngoài để khôi phục lại giá trị oxy của Biosphere 2.
Nước lưu thông không đúng cách
Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã đánh giá thấp tầm quan trọng của lượng mưa trong sinh quyển, dẫn đến các đại dương nhân tạo ngày càng mặn hơn.
Cá sống trong đó cũng chết hàng loạt, các nhà khoa học phải dọn xác ngay chứ không có cách nào vứt trực tiếp ra ngoài, vẫn phải dựa vào chính sinh quyển để giải quyết.
Cái chết sinh học xảy ra sau đó
Ngay sau đó, các loài động vật và thực vật sống trong đó lần lượt chết đi, chẳng hạn như ong và bướm, và những loài côn trùng này là chìa khóa để thực vật thụ phấn.
Vì vậy, khi gene của cây không thể tiếp tục và không thể trồng hạt mới, sự sống sẽ khô héo khi thời kỳ ra hoa kết thúc. Theo thời gian, số lượng động vật và thực vật chết đã lên đến một nửa số lượng ban đầu.
Nhưng đó không phải là kết thúc, bởi vì xác của những động vật và thực vật này phải được xử lý, vì vậy vi sinh vật bắt đầu cuộc chơi.
Tuy nhiên, sự tồn tại của chúng đã tạo ra một lượng lớn khí nhà kính như carbon dioxide và methane, đây không phải là điều tốt cho Biosphere 2.
Tạo ra hiệu ứng nhà kính
Bởi vì vật liệu bên ngoài Biosphere 2 sử dụng chủ yếu là kính và thanh thép, ban đầu nó được dự định để giữ thí nghiệm đóng cửa và phản xạ nhiệt, nhưng nó không ngờ lại thúc đẩy việc tạo ra hiệu ứng nhà kính. Với lượng khí thải carbon lớn, oxy trong Biosphere 2 lại bị ảnh hưởng, nhiều sinh vật bậc thấp chết vì không thở được. Những sinh vật khác ăn chúng cũng bị chết đói, đến cả các nhà khoa học cũng phải chóng mặt.
Lúc này, ngay cả khi thế giới bên ngoài gửi oxy trở lại, thì bên trong đã hình thành một vòng luẩn quẩn dưới tác động của hiệu ứng nhà kính.
Trước tình hình đó, mâu thuẫn giữa các nhà khoa học ngày càng nhiều, nhưng họ vẫn cố gắng bù đắp những sơ hở trong thí nghiệm.
Nhưng ở tháng thứ 21 của thí nghiệm, các nhà khoa học cuối cùng không thể chịu nổi và chỉ có thể yêu cầu được sơ tán và chấm dứt thí nghiệm. Các nhà khoa học tham gia vào thí nghiệm này cũng trải qua những mức độ tổn thương khác nhau trên cơ thể.
Thử nghiệm Biosphere 2 đã kết thúc trong thất bại.
Nhân loại vẫn chưa từ bỏ việc nhập cư giữa các vì sao
Đối với loài người, chúng ta không biết mình sẽ tồn tại trên trái đất được bao lâu, nhưng theo dự đoán của nhà khoa học nổi tiếng Hawking, trái đất đã bị quá tải.
Đã hơn 4 tỷ năm kể từ khi trái đất được sinh ra, nhưng nền văn minh thực sự của loài người mới chỉ có vài nghìn năm tuổi. Tất nhiên chúng ta không muốn nền văn minh đã phát triển mạnh mẽ này biến mất trong một khoảng thời gian ngắn như vậy thời gian.
Thông qua thí nghiệm này, các nhà khoa học cũng biết được sự tương tác của 4 quả cầu của trái đất, mỗi quả cầu đều có tác động đến sự tồn tại của con người và các sinh vật khác.
Và những vòng tròn lớn này không phải là thứ mà chúng ta có thể bắt chước thành công cùng một lúc, nhưng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, chúng ta có thể tạo ra nhiều phiên bản 2.0 và 3.0 hơn dựa trên những thí nghiệm thất bại.
Vì vậy, trong tương lai, chúng ta có thể sử dụng thí nghiệm Biosphere 2 để xây dựng một sinh quyển tiên tiến, và chúng ta cũng có thể sử dụng hiện tượng suy thoái môi trường trong đó để khiến mọi người chú ý hơn đến hệ sinh thái của trái đất.
