科学家将人类生存的地球称为”生物圈1号”。为了实验人类离开地球能否生存,美国从1984年起在亚利桑那州沙漠中建造了一个几乎完全密封,占地约1.2万平方米的实验基地,称为”生物圈2号”。这是一个由80000根白漆钢梁和6000块玻璃组成的玻璃建筑。

在”生物圈2号”中,研究者设计建设了5个野生生物群落(热带雨林、热带草原、海洋、沼泽和沙漠)和两个人工生物群落(集约农业区和居住区),它们以地球北回归线和南回归线间的生态系统为参照。”生物圈2号”内共有约4000个物种,包括动物、植物和微生物。研究者通过工程手段,避免”生物圈2号”与外界大气和地下土嚷进行物质交换,允许太阳尤透过玻璃结构供植物进行尤合作用。

1991年9月26日,第一批8名科研人员进驻”生物圈2号”,他们只带入一批植物种子和少量必备物品。能源取自太阳能,氧气由自己种的植物制造,粮食靠自己种植,肉类和蛋白质取自自己养的鸡、鸭、猪、羊等,连生物圈内的气候,也需要研究者自己控制,并尽可能地模拟地球气候。这些说着容易,做起来难。例如,绿色植物过多,没有充足的肥料和二轧化碳供植物呼吸,植物会死亡;他们想多吃肉食,必须多养动物,而动物过多,粮食和饲料就会紧张,氧气的消耗会增加,空气中的二氧化碳浓度会升高,从而影响研究者自身生存。这一切都需要研究者周密计划和细致安排,任何一方面出现偏差,都可能导致整个实验前功尽弃。

这个实验引起了世界的关注,但实验结果并不乐观。第一批科研人员在”生物圈2号”中停留共计21个月。第二批科研人员于1994年3月6日进驻,工作10个月后离开。研究者在实验期间对大气、水和废物循环利用及食物生产进行了广泛而系统的科学研究。通过实验,研究者发现”生物圈2号”的氧气与二氧化碳的大气组成比例,无法自行达到平衡;”生物圈2号”内的水泥建筑物影响正常的碳循环;多数动植物无法正常生长或生殖,其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论,确认”生物圈2号”实验失败。这也证明了在现有的技术条件下,人类无法模拟出一个类似地球的、可供人类生存的生态系统。同时也向世人昭示,地球仍是人类唯一的家园,人类应当努力保护它,而不是破坏它。

1996年,”生物圈2号”交由美国哥伦比亚大学管理和规划,作为生态学、环境变迁研究及教学的基地。2011年7月,亚利桑那大学获得”生物圈2号”的所有权,将其科学研究的用途延续至今。

思考:1.”生物圈2号”涉及了哪几个圈层?

2.导致这个实验失败的主妥原因是什么?

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