Das Projekt Biosphere 2 sollte klären, ob acht Menschen zwei Jahre lang in einem vollständig abgeschlossenen Ökosystem überleben können. Die Ergebnisse zeigten jedoch vor allem eines: Wie komplex und unersetzlich natürliche Systeme sind.
Das Konzept und der Ablauf des Experiments
Biosphere 2 wurde in den frühen 1990er Jahren in der Wüste Arizonas errichtet. Die Anlage umfasste eine Fläche von etwa drei Acres (1,2 Hektar) und beherbergte verschiedene Ökosysteme wie einen Regenwald, ein Korallenriff, eine Savanne und landwirtschaftliche Flächen. Das Projekt wurde von John Allen initiiert und vom Milliardär Ed Bass finanziert. Die Baukosten beliefen sich auf rund 150 Millionen US-Dollar.
Am 26. September 1991 betraten acht Personen die abgeschlossene Welt. Sie blieben zwei Jahre lang isoliert von der Außenwelt. Während dieser Zeit sollten sie sich selbst versorgen und das künstliche Ökosystem am Laufen halten. Die Mission endete planmäßig am 26. September 1993.
Die unerwarteten Ergebnisse
Das Experiment verlief anders als geplant. Viele der eingebrachten Tierarten starben aus, darunter alle Bestäuberinsekten und 19 von 25 Wirbeltierarten. Gleichzeitig breiteten sich unerwünschte Arten wie Kakerlaken und eine eingeschleppte Ameisenart (Paratrechina longicornis) unkontrolliert aus.
Die Probleme gingen über die Tierwelt hinaus. Der Sauerstoffgehalt sank von 20,9 Prozent auf 14,2 Prozent ab, was zu Atembeschwerden bei den Bewohnern führte. Die Ursache lag in einem Ungleichgewicht zwischen mikrobieller Aktivität im Boden und der Photosyntheseleistung der Pflanzen. Zusätzlich absorbierte der Beton in der Anlage Kohlendioxid, was die Situation verschärfte.
Die landwirtschaftliche Produktion erwies sich als schwierig. Da keine Bestäuber mehr vorhanden waren, mussten die Bewohner die Bestäubung der Pflanzen von Hand übernehmen. Schnell wachsende Pflanzen wie bestimmte Rankengewächse überwucherten die Anlage und mussten regelmäßig entfernt werden.
Die wissenschaftlichen Erkenntnisse
Das Scheitern von Biosphere 2 lieferte wichtige Erkenntnisse über die Funktionsweise von Ökosystemen. Es zeigte sich, dass generalistische Arten wie bestimmte Insekten und Pflanzen unter den künstlichen Bedingungen deutlich besser zurechtkamen als spezialisierte Arten. Letztere waren auf komplexe Wechselwirkungen angewiesen, die in dem geschlossenen System nicht aufrechterhalten werden konnten.
Forscher der Columbia University werteten das Projekt später aus. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Isolierung kleiner Ausschnitte verschiedener Ökosysteme deren Funktionsweise grundlegend veränderte. Die ursprüngliche Idee, ein in sich funktionierendes Miniatur-Ökosystem zu schaffen, erwies sich als nicht umsetzbar.
Das Experiment machte deutlich, wie stark natürliche Ökosysteme von unsichtbaren Prozessen und Wechselwirkungen abhängen, die sich nur schwer künstlich nachbilden lassen. Diese Erkenntnisse sind insbesondere für zukünftige Raumfahrtmissionen relevant, bei denen geschlossene Lebenserhaltungssysteme eine wichtige Rolle spielen werden.
- Nelson, M. (2018). Biosphere 2: What Really Happened?
- Wetterer, J.K. et al. (1999). Ecological dominance by Paratrechina longicornis in Biosphere 2.
- Columbia University (1996). Assessment of the Biosphere 2 project.
- Mongabay (2005). Aftermath of the Biosphere 2 experiment.