Bilim kurgu filmi değil gerçek! Uzay kolonisi kurmak için yola çıkmışlardı, bu sonuçları hiç kimse beklemiyordu

Uçsuz bucaksız genişlikteki Arizona çölünün ortasında, bilim kurgu filmlerinden fırlamış gibi görünen bir yapı var.

Üç dönümlük alana yayılmış bu yapı cam piramitler, kubbeler ve kulelerden oluşuyor. Komplekste, içinde 7,6 metre yüksekten dökülen bir şelale bulunan tropikal bir yağmur ormanı, bir savan ve bir sis çölü yer alıyor. Bunların yanında da mangrovlarla kaplı bir sulak alan ile canlı bir mercan resifine ev sahipliği yapan olimpik yüzme havuzundan biraz daha büyük bir ‘okyanus’ bulunuyor.

Bu yapının adı Biyosfer 2. Gezegenimizin küçültülmüş bir versiyonu olan Biyosfer 2 ismini Dünya’nın bir diğer adı olan Biyosfer 1’den alıyor.

TERS GİDEBİLECEK HER ŞEY TERS GİTTİ

Biyosfer 2, 1990’lı yılların başlarında fütüristik bir deney için inşa edildi. Uzayda koloniler kurmanın mümkün olup olmayacağını görmek isteyen sekiz kişi, kendi kendine yeten bir sistemde yaşamanın zorluklarını keşfetmek için iki yıl boyunca buraya kapandı. Dış dünyadan yalıtılan ekiptekiler, kendi yetiştirdikleri ürünlerle beslendi, kendi atık sularını geri dönüştürdü ve oksijenlerini üreten bitkilerin bakımını üstlendi.

Ancak deney çok da iyi gitmedi. 2020 yapımı Spaceship Earth belgeselinde konuşan bir yorumcunun ifadesiyle “ters gidebilecek her şey ters gitti”.

Oksijen seviyelerinin düşüp karbondioksit seviyelerinin artması Biyosfer 2 sakinlerini hasta etti. Bunun sonucunda bitkilerin üremesi için ihtiyaç duyulan tozlayıcılar da dahil olmak üzere sayısız hayvan öldü. “Biyosferliler” kendi yetiştirdikleri yiyeceklerle hayatta kalmayı başardılar ama verdikleri kilolar nedeniyle kalori kısıtlamasının insanlar üzerindeki etkisine ilişkin bir vaka çalışmasına dönüştüler.

İçeriye oksijen takviyesine ihtiyaç duyulduğunda, projeye “fiyasko” ve “bilim kılığına bürünmüş yeni çağ saçmalığı” eleştirileri yapıldı. Ancak son yıllarda pek çok uzman Biyosfer 2 deneyinin ekoloji, atmosfer bilimi ve gezegenimizin yeri doldurulamazlığına dair değerli bir ders olduğunu savunuyor.

ŞİMDİ HİÇ OLMADIĞI KADAR ÖNEMLİ

California Teknoloji Enstitüsü’nde bilim tarihçisi olan Lisa Rand, BBC Future’a yaptığı açıklamada, milyarderlerin özel uzay programları geliştirdiği ve uzay kolonileri kurmayı hedeflediği bu günlerde, Biyosfer 2’den alınan derslerin yeniden gözden geçirilmeye değer olduğunu söyledi.

Günümüzde Biyosfer 2, iklim değişikliğinin canlı ekosistemler üzerindeki etkilerini test eden bilim insanlarıyla dolup taşıyor. İnsanların Dünya’dan kaçmasına yardımcı olmak bir yana, Biyosfer 2, Biyosfer 1’i anlamak için en iyi araçlarımızdan biri haline gelmiş gibi görünüyor.

Nitekim sekiz biyosferciden biri olan ve kâr amacı gütmeyen Ekoteknik Enstitüsü’nün kurucu direktörü Mark Nelson da Biyosfer 2 deneyinin genellikle gelecekte Ay’da ya da Mars’ta kurulacak bir uzay kolonisinin test çalışması olarak tanımlandığını ama aslında derin çevresel kökleri olduğunu söyledi.

Biyosfer 2 fikri, New Mexico’da bir ekoköyde yaşayan ve zamanlarını organik tarım, performans sanatı ve marangozluk yaparak geçiren, aralarında Nelson’ın da bulunduğu bir grup insandan çıktı. Nelson, grubun kurucusu John Allen’ın, Dünya’nın karmaşıklığını daha iyi anlamak ve doğal dünyayla daha barışçıl bir şekilde var olmak için teknolojiyi kullanmanın yollarını bulmak için kendi kendine yeten bir sistem kurmayı hayal ettiğini belirtti.

BUGÜNKÜ MALİYETİ 440 MİLYON DOLAR

Proje, Biyosfer 2’ye yaklaşık 150 milyon dolar (bugün 440 milyon dolar) yatıran milyarder Ed Bass tarafından finanse edildi. Allen’ın liderliğinde inşaat 1984 yılında başladı. Nelson, Biyosfer 2’nin türünün en büyük örneği olduğunu ve bu unvanı halen taşıdığını söyledi.

Biyosfer 2’nin şu anki müdür yardımcısı John Adams, ekosistemlerin hiçbirinin gerçek dünyadaki muadilinin mükemmel bir modeli olmadığını ancak her birinin benzer türde bitki örtüsünün yanı sıra çeşitli böcekler, balıklar ve kuşlarla tasarlandığını vurguladı.

Projeye mahsul yetiştirebilmek için bir tarım arazisi de dahil edildi. Boru ve pompalardan oluşan bir yeraltı sistemi sıcaklıktan neme kadar her şeyi kontrol ediyordu. Diğer sistemler atık suyu mahsul sulaması için geri dönüştürüyor ve klima ünitelerindeki yoğuşmadan içme suyu elde ediyordu.

Biyosfer 2’nin bir yüzyıl boyunca çalışması planlanmıştı, ancak Nelson, “O kadar büyük bir deneydi ki 1991 Eylül’ünde tesise girdiğimizde hiçbirimiz orada iki yıl boyunca şu ya da bu şekilde dayanabileceğimizden emin değildik" ifadelerini kullandı.

Nelson ve Adams içeride yaşananları başarısızlık olarak değil, diğer bilimsel çalışmalarda olduğu gibi bir deneyin sonuçları olarak gördüklerini de vurguladı. Adams, "Bilimde başarısız deney diye bir şey yoktur" dedi.

OKSİJEN SEVİYESİ ÇOK DÜŞTÜ

Biyosferciler için en acil sorun, oksijen seviyesinde yaşanan düşüştü.

Normalde atmosferin yaklaşık yüzde 21’ini oksijen gazı oluşturuyor. Ancak Biyosfer 2’de 16 ayın sonunda deniz seviyesinden yaklaşık 3.350 metredeki oksijen seviyesi olan yüzde 14’e gerilemişti.

Nelson, Biyosferlilerin ilave oksijen getirilinceye kadar irtifa hastalığından dolayı yorgun ve zayıf düştüklerini, bunun da tarım ve diğer işleri zorlaştırdığını anlattı.

Deneyi sonradan inceleyen komitenin üyelerinden Minnesota Twin Cities Üniversitesi’nden ekoloji uzmanı David Tilman, bu sorunu ve diğer sorunları çözmenin bilim insanlarının zamanını aldığını belirterek, “Sorunun ilk başta tahmin edebileceğinizden çok daha karmaşık olduğu bizim için çok açıktı” dedi.

BU SONUCU HİÇ KİMSE TAHMİN EDEMEMİŞTİ

Uzmanlar ilerleyen zamanda oksijen miktarındaki düşüşün nedeninin, ekinlerin ve diğer bitki örtüsünün hızlı büyümesini sağlamak için getirilen aşırı zengin, genç topraklar olduğunu anladı. Genç topraklar bizim gibi oksijen tüketip ve karbondioksit yayan bakteri ve mantarlar için çok zengin bir besin kaynağıydı. Diğer yandan ekosistemlerdeki fotosentez yapan (yani karbondioksit alıp oksijen üreten) ağaçlar ve çalılar, hem bu etkiyi dengeleyemeyecek kadar genç hem de mikroplara kıyasla sayıca yetersizdi.

Adams, “Bence bu öğrenilmesi gerçekten önemli bir dersti: Toprak mikrobiyomu, biz göremesek de son derece etkilidir” ifadelerini kullandı.

Neyse ki karbondioksitteki artış, bu gazın büyük bir kısmının tesisin beton yüzeyleri tarafından emilmesiyle bir nebze olsun dengelendi. Biyosferciler de hem oksijen seviyesini yükseltip hem de karbondioksit artışını durdurmak için çok çabaladı.

Savanadaki ölü otları kesip büyümeyi teşvik etmek için hızlı gelişen yağmur ormanı türlerini budadılar. Kestikleri bitkileri kuru koşullarda depolayarak karbondioksit salan bir süreç olan çürümeyi yavaşlattılar. Ayrıca şeker kamışı gibi hızlı büyüyen bitkiler ektiler ve bodrum katında bir yosun yatağı oluşturdular. Ancak her şeye rağmen oksijen seviyeleri düşmeye devam etti.

BÖCEKLERİN YOK OLMASI ÇOK BÜYÜK SORUN OLDU

Ekosistemler dengeye oturdukça bazı türlerin nesillerinin tükenmesi beklenen bir durumdu ancak tozlaşmayı sağlayan böceklerin ortadan kalkması bitki yaşamı için beklenmedik bir sorun yarattı. Nelson bu durumu tozlayıcıları avlayan uzun boynuzlu çılgın karıncaların popülasyonundaki patlamaya bağlarken, Maine Üniversitesi’nden ekolog Brian McGill, Biyosfer 2’yi çevreleyen camın böceklerin çiçekleri bulmak için ihtiyaç duyduğu ultraviyole ışığı engellemesi nedeniyle ölmüş olabileceklerini belirterek, “Özellikle arılar UV spektrumunda görürler” dedi.

Nelson, ekosistemdeki çiçekli bitkilerin çoğu uzun ömürlü olduğundan bu sorunun acil olmadığını, bazı biyosfercilerin birkaç türü elle tozlaştırdığını, polenleri çiçeklere sürerek tohumların oluşmasını sağladığını anlattı. Uzun vadede plan, karınca popülasyonlarını kontrol etmek ve dış dünyadan yeni tozlaştırıcılar getirmekti.

Bilim insanları başka ilginç gözlemler de yaptı. McGill, bazı ağaçların zayıfladığını ve kırılmaya daha yatkın hale geldiğini fark ettiklerini, bunun da muhtemelen ağaçların kendilerini güçlendiren “stres odunu” üretmesini tetikleyen rüzgâr eksikliğinden kaynaklandığını söyledi.

Şu anda tesiste deniz araştırmalarını yöneten deniz biyoloğu ve yerbilimci Diane Thompson ise bilim insanlarının mercanların esaret altında gelişmek için ihtiyaç duydukları ışık türleri hakkında da çok şey öğrendiklerini ifade etti.

EN ÖNEMLİ DERS NEYDİ?

Ne var ki uzmanlar, biyosfercilerin deneyiminden çıkarılacak en önemli dersin, Dünya’dan başka bir yerde yaşamanın zorluğu olduğu konusunda hemfikir.

İnsanlar “biyosferik paketler” içinde dünyaya geldiklerini söyleyen Nelson, bu karmaşık sistemleri yeniden yaratmanın kolay bir iş olmadığını söyledi.

Tilman ise bazı sorunların çözülebileceğini düşünse de tesisi ziyareti sırasında buranın insan yaşamını sürdürebilmekten çok uzak olduğunu açıkça gördüğünü belirtti. Tilman, “Bunu gördüğümde beni gerçekten etkiledi, çünkü başta bu işin muhtemelen yürütülebileceğini düşünüyordum. Şimdi ise Dünya’nın gerçekten de bizim tek gezegenimiz olduğuna kesinlikle inanıyorum” ifadelerini kullandı.

Sözün kısası bu deney, gezegenimizi bozulmamış bir halde koruma ihtiyacının altını çizdi. Üstelik yukarıda bahsettiğimiz zorlu fiziksel çabaların yanına atmosferi ve yaşam destek sistemlerini sağlam tutmanın getireceği muazzam maliyetleri de eklemek gerekiyor.

Tilman, gelecekteki uzay kolonilerinin Biyosfer 2 gibi olması halinde, içinde yaşamanın kişi başına ayda 82.500 dolara mal olacağını ve bunun bile insan yaşamını sürdürmeyi garanti edemeyeceğini söyledi. Tilman, “Dünya’nın ekosistemlerinin insanlığa ücretsiz olarak sağladığı hizmetleri ikame etmeye çalışmak inanılmaz derecede pahalı” diye konuştu.

OLUMSUZ HABERLER PROJENİN ÖNEMİNİ GÖLGEDE BIRAKTI

Nelson ve diğer biyosferciler, kaleme aldıkları Life Under Glass adlı kitapta deneyden aldıkları kişisel dersleri anlattı. Örneğin Nelson, hayatta kalmasının tamamen çevresindeki ekosistemlerin sağlığına bağlı olduğunu fark etmenin kendisi için dönüştürücü olduğunu vurguladı.

Biyosferci olmak, mümkün olduğunca sürdürülebilir bir şekilde yaşamak, en nazik tarım uygulamalarını kullanmak, Biyosfer 2’nin herhangi bir yerinde kirlilikten kaçınmak ve oksijen üreten her bitkiye saygı duymak anlamına geliyordu.

Deney 1993’te sona erdiğinde çıkan olumsuz haberlerin bu mesajları gölgede bıraktığını belirten Rand, “Çünkü alınan dersler o dönemde yaygın olarak benimsenen görüşlerle çatışıyor gibi görünüyordu” dedi.

90’lı yıllarda birçok uzman bilimin nasıl yapılması gerektiğine dair katı görüşlere sahipti ve Biyosfer 2’yi meşru bir deney olarak görmüyordu. Zira proje, bir hükümet yerine varlıklı bir kişi tarafından finanse edilmiş ve akademik kurumlardan doktoralı bilim insanları yerine kendi kendini yetiştirmiş uzmanlar tarafından yürütülmüştü. Rand, günümüzde böyle bir deneyin çok daha az tartışma yaratacağına inandığını belirtti.

Kamuoyu projeyi gelecekteki bir uzay kolonisinin modeli olarak gördüğü için, biyosfercilerden birinin pirinç çekme makinesinde kopan parmağı nedeniyle hastaneye kaldırıldığında ya da ekiptekiler oksijen pompasını kurduklarında hile yapıyor olarak görüldüğünü söyleyen Rand, “Gazeteciler ve kamuoyu tarafından başarısızlık olarak algılanan olaylar, günümüzde normal, geçerli deneysel sonuçlar olarak görülebilirdi” dedi.

BİLİM İNSANLARI KIYMETİNİ ANLADI

Adams ise olumsuz medya algısının yanı sıra ilk deney sona erdikten sonra Biyosfer 2’nin nasıl yönetileceği konusundaki anlaşmazlıkların projeyi denetleyenler için zorluklar yarattığını söyledi. Ed Bass tesisin yönetimini 1996 yılında Columbia Üniversitesi’ne devretti daha sonra da Biyosfer 2’yi Arizona Üniversitesi’ne hediye etti. Adams, bu kurumlardaki bilim insanlarının Biyosfer 2’nin sağladığı eşsiz fırsatı gördüklerini söyledi.

McGill, canlı sistemlerin nasıl çalıştığını inceleyen ekoloji uzmanlarının bunu genellikle sıcak hava dalgaları veya kuraklık gibi olayların ardından neler olduğunu analiz ederek yaptıklarını hatırlattı. Ancak örneğin iklim değişikliğinin gelecekte Dünya’nın ekosistemlerini nasıl değiştireceğini tahmin etmek için araştırmacıların gelecekteki koşulları yeniden yaratmaları ve canlıların nasıl tepki verdiğini görmeleri gerekiyor. Bir zaman makinesi işlevi gören Biyosfer 2 tam da bunu yapmalarını sağlıyor.

Bugün Biyosfer 2’nin yağmur ormanları, gerçek dünyadaki benzerlerinin küresel ısınma altında nasıl bir performans gösterebileceğini test eden deneylere sahne oluyor.

Örneğin bir çalışmada sıcaklık artırıldı ve ormanların şaşırtıcı bir şekilde ısıya dayanıklı olduğu görüldü. Ancak, ısınmayla ilişkili kuraklık ormanlara zarar verdi. Okyanusların asidik hale gelmesiyle mercan resiflerinin büyümesinin ve gelişmesinin zorlaştığını gösteren ilk deneylerden biri de burada yapıldı.

Adams, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nın fizikçiler ya da James Webb Teleskobu’nun astronomlar için yaptıklarını Biyosfer 2’nin de ekoloji uzmanları için yapabileceğini söyledi.