【引用】ウィキペディア

バイオスフィア2（Biosphere2)、すなわち第2の生物圏とは、アメリカ合衆国アリゾナ州オラクルに建設された、巨大な密閉空間の中の人工生態系である。建設の目的は人類が宇宙空間に移住する場合、閉鎖された狭い生態系で果たして生存することが出来るのか検証すること、あわせて"バイオスフィア1"―すなわち地球の環境問題について研究することであった。

施設概要

バイオスフィア2は砂漠の中にそびえ立つガラス張りの巨大な空間に、熱帯雨林、海、湿地帯、サバンナなどの環境を世界各地から持ち込んだ動植物で再現している。日光によって空気が膨張し気圧が変化するのを防ぐために、巨大な気圧調整室が設けられた。また温度の上昇は防ぐべくもなく、冷却と照明に関しては外界からの電源供給に頼っている。実験はこの中で農耕、牧畜を行い食料と水分、そして酸素を自給自足することを最大目的としている。目的達成のために様々な科学的分析なども自らの手で行わなければならないが、廃棄物はすべて狭い生態系を循環するため、通常考えられないほど高濃度で自らの口に食料を介して入る可能性がある。従って試薬なども安全性に十分な配慮を要する。

歴史
実験は2年交替で科学者8名が閉鎖空間に滞在し、100年間継続される予定であったが、実際には最初の2年間で途切れてしまった。第1回は1991年9月26日から1993年9月26日まで、その後第2回は1994年に6ヶ月間一時的に行われた。

バイオスフィア2内部からの風景

第1回のミッションで実験生活を行ったのはアビゲール・アリー、ロイ・ウォルフォード、ジェーン・ポインター、リンダ・レイ、マーク・ネルソン、サリー・シルバーストーン、マーク・バンツリオット、ターバー・マッカラムの8名である。実験が継続不可能になった背景には次のような問題がある。

酸素不足 ― 事前の計算では大気は一定の比率で安定するはずであったが、土壌中の微生物の働きなどが影響して酸素が不足状態に陥った。また日照が不足すれば、当然光合成で酸素を生産することが出来ず、不足状態は慢性的なものになった。
二酸化炭素不足 ― 酸素が不足している状態では二酸化炭素が増え、光合成が行われるはずであったが、二酸化炭素の一部が建物のコンクリートに吸収されていることが途中で判明した。一時的に炭素過多な状況になった場合、植物を刈り入れ乾燥させることで炭素を固定し、その後必要なときにそれを使う方法が用いられていたが、コンクリートに吸収された二酸化炭素は用いるすべがなかった。
食糧不足 ― 多くの植物は、以上述べてきた大気の自律調整の難航や日照不足から、予想していたほど生長しなかった。家畜の多くは死に、結果として、バイオスフィア2の食生活は後半に至るほどに悲惨なものとなった。コーヒーなどの嗜好品がごく稀に収穫できたときには、科学者たちは狂喜したという。
心理学的側面 ― これはしばしば宇宙空間でも問題になることであるが、外界との交流を一切断ち切られた空間では情緒が不安定になり、対立構図が生まれる。食の不満足や、安全面での不安がそれをさらに強めたといえる。
150億円を地元の資産家らが投じて建設されたバイオスフィア2が8人の人間を短期間しか生存させることができなかったことは、いかに生態系を模倣することが難しいかを物語っている。例えば熱帯雨林の木はすぐに枯れてしまったが、これはバイオスフィア2の中に風がなかったため、木が自らを支えようと幹を強くすることを怠るようになったためだという。このように生態系は様々な複雑な要素が微妙なバランスを保って維持されているのである。

コロンビア大学による買収
1995年にバイオスフィア2はコロンビア大学に教育施設として売却された。2003年時点で1200人以上の大学院生らがこの跡地で生態系に関する研究活動を行っており、見学者も受け入れている。見学者は2004年4月15日に延べ200万人を超えた。

日本での類似実験
閉鎖生態系実験はこれで終わったわけではない。日本では財団法人環境科学技術研究所が青森県六ケ所村で閉鎖空間長期間滞在実験を試みている。

【関連】財団法人環境科学技術研究所が青森県六ケ所村で閉鎖空間長期間滞在実験

　この施設は、閉鎖空間に自然生態系を模擬して実験を行う施設であり、植物栽培実験施設、動物飼育・居住実験施設及び陸・水圏実験施設から構成され、いわばミニ地球と呼べるものを目指しています。本施設に居住する人間や動物の食料は植物から得、植物栽培に必要な肥料は人間と動物の排泄物から作るなど、必要な物質は全て内部でリサイクルされ、利用されます。 　

■居住区

人間2人まで居住が出来ます。ここには調理、食事、データ整理、洗濯、休養、トイレ、睡眠等の生活に必要な設備が備わっています。

■物質循環処理施設

植物の非可食部や人間・動物の排泄物を湿式酸化処理により肥料に変え、酸素が足りない場合には二酸化炭素を分解して酸素を作り、系内の有害ガスを処理するなど物理・化学的に物質循環の処理をしています。

■植物栽培区

人間に必要な栄養を満たす植物を栽培します。非可食部は動物の飼料になります。植物の栽培環境は温度、湿度、二酸化炭素濃度、人工光照度について制御できます。

■動物飼育区

檻の中で動物を飼います。檻には水飲み器、飼料箱があり、糞尿はすのこを用いた床により分離できるようになっています。

■水圏モジュール
３つの水槽を使って沿岸域での生態系を作る実験が行えます。水槽内の水はバイオフィルター等を使って浄化循環できるようになっています。

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1.バイオスフィア2ってどんな所？

「人は宇宙空間に浮かぶスペースコロニーのような完全密閉空間で生きられるのか？」という問いに対して、実際にアメリカ・アリゾナ州の砂漠の真中に、スペースコロニーのような施設を建設して、その答えを得るための大規模な実験をおこなった研究所です。
熱帯雨林、草原、砂漠などミニチュア化された地球環境がみごとに再現されていて、植物、動物、そして男女８人が実際に施設内部に入って実験が行われていた場所です。

1.1.バイオスフィア１はあるの？
　バイオスフィア1というのは地球のことです。Biosphereというスペルで書かれるとおり、辞書を引くと「生物圏」などと表現される地球全体のことを意味するようです。バイオスフィア2の施設に行くと、実はバイオスフィア2の本格的な実験を行う前に、人間がやっと一人入れるほどの、一戸建てくらいの大きさのバイオスフィア研究室があり、そこをバイオスフィア1と呼んだりもするそうです。
1.2.バイオスフィア2をもっと詳しく
　バイオスフィア2は、アリゾナ州南部の北緯32.5度、海抜1200メートルにあります。バイオスフィア２を取り囲むガラスは、強い日光のフィルタの役割を果たしています。紫外線はほぼすべて吸収されてしまいます。同時に、光合成に必要な強い放射線（PAR）も55％遮断されてしまいます。しかしながら、この施設は低い緯度にあるため農業区域のPARレベルは、一般的な温室よりも高く研究に適しています。温度の上昇や調整を行うエネルギーは外部にあるエネルギーセンターから供給しています。水は一定量しか設備内にはなく、サバンナ区域の下の貯蔵タンクの中、施設冷却エアコン用の冷却水、人工降雨などを循環しています。内部の圧力は気温が上がると上昇します。朝と夜とでは地球環境同様に温度差があります。密閉空間内の圧力の変化を抑え、一定にするために、施設の両脇に「ラング（肺）」と呼ばれる施設があります。膨張した空気を逃がすために、ラングには巨大な風船があり、それが膨らむことで圧力を一定に保ちます。4万平方メートルのガラスの温室のような空間で、その中に熱帯雨林(rain forest)、サバンナ(savannah)、砂漠(desert)、湿地(marsh)、海洋(ocean)、農地(agricultural area)といった6つの生態系が人工的に再現されています。

3.バイオスフィア2は今は何してるの？
　1994年、実験生活に様々な批判が集まっていたときに、研究に携っていたコロンビア大学の研究者が、このダイナミックな研究所の場を大学の校舎として活用しようという提案をしたところ、1995年から実際に校舎とする方向で話がまとまり、初代の研究所責任者として、当時コロンビア大学で海洋地球科学を教授していた、高橋太郎氏が就任する事になりました。現在は順調に地球環境科学を学習するための施設として、学生が100人前後修学するようになり、施設も研究所として、校舎として充実しつつあります。
主な研究内容は、二酸化炭素濃度を変化させることで、どのように生態系が変化するかを調べています。地上の生態系に関する調査と海中に関する調査が成されています。

4.バイオスフィア2の中に入ったら？

　秋　：「なぜ、わざわざあのような巨大な倒木をこのスペースに置いたのですか？」

研究者の方は、次のようにこたえてくれました。

　教授：「あれはね、内部に運び入れたときは、最も健康的で病気などのない丈夫な樹木だったんだよ。実は実験をはじめた当初、あの樹木はあおあおとこのスペースの中央に立って成長しつづけていたのだけれど、この施設の内部には実際の地球とは違う点が一つあったんだよ。何だと思う？」
　秋　：「熱帯雨林には行ったことはないのですが、なにか違いますね、、木がゆれていないというか、風がないのですかね？」
　教授：「そう！その通り。自然界において風は非常に重要な役割を果たしていたんだよ。草花の花粉を運んだり、木々を揺らすことで、日光を木々で覆い尽くすジャングルの地表まで届かせたりする。この樹木が倒れた理由は、風が木々を揺らすと、木々は成長と共に自分の質量で倒れないように、幹を太く補完しながら成長していくんだ。つまり、ゆれることで丈夫に育つんだ。熱帯雨林の樹木は養分や水分、日光も豊富にあるために、非常に早いスピードで育つ。さらに、この環境は二酸化炭素が多く、それが成長を加速させる性質があることがこの実験でわかった。そこにつけて風がない。ぐんぐん育った樹木は自分の質量に絶えられなくなり、ついには倒れてしまったわけだ。」

　なるほど、風の重要さを知る。人も自然も風当たりが強いほうが丈夫に育つというものか・・・

　その他の内部の出来事としては、バイオスフェリアン（実験生活をしていたメンバーを総称して言う）の食生活を聞かせていただきました。というより直接食べていたものを見せてもらいました。（現在は残念ながら保管されていないと思います）最初は普通の食生活、つまり色鮮やかな野菜があり、果物があり、卵や時々肉があったりしたそうです。しかし、食用の飼育していた動物は死んでしまったり、卵を産んでくれた鶏も死んでしまって、徐々に食生活が貧しくなり、生き生きした豆類も徐々に不気味なものに変わっていったそうです。そして最終的には、、黒い、、、ドロリとした、、、ぐにゃりとした、、、つ～んと、、苦い、、なんともいえない液体になっていました。ビンに詰めて冷蔵庫にしまってあるものを見せてもらいました。
　

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バイオスフィア2が身売りらしいがバイオスフィアといったらゴキブリだよね。

バイオスフィアなのかバイオスフェアなのかはどうでもよくて
完全密閉空間に於ける生態系と水の循環などを研究するためアリゾナに立てられた施設が
バイオスフィア2です。ちなみに1は今われわれが住んでいる地球のことです。
しかし…、
以下読売から転載

米環境実験施設「第２の地球」身売り…高維持費が原因
　【ワシントン＝笹沢教一】外界から完全に隔絶されたガラス張りの巨大ドームの中に大気や生態系などを人工的に再現した米アリゾナ州の民間研究施設「バイオスフェア２」が、身売りされることになった。ＡＰ通信などが伝えた。
　バイオスフェア２は、地球温暖化など環境問題の対策や未来の宇宙住居の研究開発のため、テキサス州の実業家が出資したベンチャー企業によって８０年代に建設された。
　「バイオスフェア」は、地球に生存する生命全体を意味する言葉。
　バイオスフェア２には「第２の地球」との意味が込められており、男女８人が１９９１年から２年間の滞在実験を行った。
　ＡＰ通信によると、施設を管理する投資会社は、研究を引き継いだコロンビア大との契約が２００３年に終了したうえ、維持管理に高額な費用がかかることが身売りの原因としている。

身売りしたことはいいのですよ。別に。ただこの「バイオスフィア」の話を聞くと
おぞましい記憶が蘇ってくるのですよ。
結局この滞在実験は失敗。人間が地球の環境をシミュレートするなどという考えは
浅薄かつ傲慢などうしようもないもんでしたとさ、と日本昔話もビックリの
ステロタイプなプロットで語られがちなのですが、この実験のインパクト大な所は
失敗の原因が「ゴキブリ」というところにあるのですよ。
想定外に忍び込んだ（建造時？）ゴキブリが大繁殖。
実験後半では食い物という食い物にゴキブリがたかっていた、という話。
ぞー。ブルーバックスかなんかで読んだんだよなぁ。
バナナ剥いたら中身が全部ゴキ、とか。ぎゃー！！死ぬ！
バナナ食えない！（もぐもぐ）
まあそこらへんの話をしりたければ
「バイオスフィア　ゴキブリ」で検索すると結構引っかかるので一読くだされ。

追記：バナナ食べられなくなったらごめんなさい
　　　　　　　　　　　　　　　　

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BIOSPHERE II
バイオスフィアな実験が11月29日に開始です。
日本初の実験。

世界初のバイオスフィア実験は…悲惨なものとなってたな。

世界初の大規模な実験(100年間)が失敗(2年で終了)したため、日本での活動はすごいショッパイな。2009年に4ヶ月間って…人件費(残業代)の問題!? って思える。そりゃ宇宙飛行士に比べると期間的には長いが、規模が小さすぎてやってることは酪農家レベルだ。とはいえ、この実験は結構大事なんだろうな。

宇宙ステーションの完成があったとしても、酸素や食料の供給がスペースシャトルだし、その後の月開拓にも支障を来たすだろうし。
それに、今後の環境の悪化や、巨大隕石の衝突によって現在の自然が維持できない状況に陥って、人類は短期間地下シェルターに潜るとしても、その後地上の自然回復(浄化)を待つのに10年程度かかるかも知れん訳だ。その間に他の生物が絶滅したりするわけで、突然の大きな環境の変化に人類は適応していかなくっちゃならんのだな。(妄想)
その為に今、大衆ができることはゴミの分別と二酸化炭素の削減をしにゃイカンってことだ。
コロニー作れって？
実験が事件になったらどうなるやら…

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