هناك واحة من ثلاثة أكرات لا مثيل لها في العالم في صحراء أريزونا وعلى مسافة مائة وثلاثين كيلومتر إلى الشمال من الحدود مع المكسيك.
يمكن اعتبارها قطعة أرض عادية من عدة نواحي،أما من جهة بيئتها الصغيرة والفريدة وأجوائها ودورتها الكيميائية والحيوية، فهي تشكل محيطا حيويا موازيا.
انطلقت فكرة المحيط الحيوي الثاني من حلم بشري قديم في غزو الكواكب الأخرى.
إذا أردت الحفاظ على سمكة تستطيع القيام بعدة أشياء. تستطيع إضافة الأكسجين، وبعض الطعام، أو بعض النباتات، التي قد تقوم بذلك نفسه من خلال التركيب الضوئي.
فالنباتات تقدم الغذاء والأكسجين للسمكة، بينما تقدم السمكة الغذاء وثاني أكسيد الكربون للنبات. بهذه الطريقة، وبالتخلي عن دعم الحياة بالتكنولوجيا، يمكن بناء ملاذ زجاجي فيه ماء وهواء وتربة ونبات.
بعد الموافقة على دعم هذا المشروع، وبعد سنوات من رسم التصاميم والخطط بدأ العمل في بناء المحيط الحيوي الثاني بإطاره الفضائي وستة آلاف لوح من الزجاج مع بداية عام سبعة وثمانين.
بعد إقفاله بإحكام ما عاد يتم أي تبادل في الهواء أو التربة أو الحيوانات بين المحيط الحيوي والعالم الخارجي. ليصبح هذا أحكم الدفيئات إقفالا في العالم.
ولكن لفقاعة زجاج في الصحاري مشكلة مميزة تكمن بالسخونة. يسخن الهواء في داخل المحيط الحيوي نهارا ويتوسع. لولا صمامات الإفلات هناك لتصدعت جدرانه. توصلوا إلى حل عبقري يكمن بمنح المحيط رئة خاصة، تمتص تمدد الهواء في الدفيئة العملاقة نهارا لتفرج عنه ليلا.
ولكن الضغط هو جزء من المشكلة، أما الجزء الآخر فهو السخونة الهائلة، قد لا يتصدع المحيط الحيوي كليا ولكنه سيتحمص بالتأكيد لولا نظام التبريد فيه. ما يتطلب كميات هائلة من الطاقة.
يتم إنتاج كميات كبيرة من المياه الباردة في محطة طاقة مجاورة، تضخ المياه عبر أنابيب تمر من أسفل المحيط الجوي لتجوب جميع أرجائه.
يوازي ما يضخ من طاقة لتبريد المحيط الحيوي ضعف ما يتلقاه الزجاج من الخارج.
أي أن كل ما نتلقاه مجانا على الأرض يكلف طاقة وأموالا في هذا المحيط الحيوي.
يمكن الاستعانة بأدوات آلية وضخ المياه لتشكيل ما يشبه الغيوم والتحكم بالرطوبة.
نقلد سقوط الأمطار عبر ضخ المياه في المرشات.
حتى أمواج البحر تتحرك بالآلات.
البنية التحتية المجهزة للتحكم ومراقبة المحيط الحيوي هائلة جدا، وهي مجهزة في طوابق بنيت أسفل المحيط الحيوي.
تتوفر خمسة أجواء بيئية تكمن في غابات المطر والسهول والمستنقعات والصحاري والمحيطات، بالإضافة إلى بيئة بشرية للزراعة ومساحات السكن. شيد كل منها ليلعب دورا في المحيط الحيوي ككل.
أي أن دور الغابة الاستوائية بنباتاتها الغنية تعزيز كميات الأكسجين وامتصاص ثاني أكسيد الكربون بتخزينه كنبات.
أما المستنقعات والبحر فيساعدان على إزالة الأملاح والأغذية الإضافية.
أما السهول والصحاري فتعمل كصمامات تحكم بالغلاف الجوي.
يمكن لإدارة المحيط الحيوي أن تحول هذه المناطق من السبات إلى النشاط عبر المطر، عند ذلك تعتمد على التركيب الضوئي في امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين.أي أن تعاقب زخات المطر يؤدي إلى تحديد بنية الهواء.
أكدت هذه النماذج أن اعتماد الزراعة المكثفة لتعزيز الإنتاج التجاري بدورات سريعة يؤدي إلى زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في البيئة. تكمن الفكرة هنا في عمليات التخزين والتعفين تدفع الحيوية في البراري إلى تنقية المياه وتوازن الغلاف الجوي.
يمكن أن تحب هذا المكان لأنه يعلم الكثير، خصوصا مسألتين وهي أن البراري تنظم نفسها على أمل أن يكافئها الغلاف الجوي بالعناصر الكيميائية والاستقرار الضروريين.
وما على الإنسان بعدها سوى العمل على زيادة إنتاجه الغذائي. علما أن بعض سبل زيادة الإنتاج عادت على التربة بكوارث فعلية.
اختير ثلاثين مليون نوع للعيش في المحيط الحيوي الأول، بينما اختير ثلاثة آلاف وثمانمائة فقط لتسكن المحيط الحيوي الثاني.
مع هذا ستشكل هذه العملية اختبارا بيئيا لما يحدث عند تلاصق الأنواع معا في مساحة ضيقة نسبيا. تقول النظرية أن عددا من هذه الأنواع سينقرض، أما البقية فستلعب كل الأدوار البيئية لتعيد تشكيل مجتمعات جديدة، ويعيد النظام ترتيب نفسه.
ولكن أحدا لم يتأكد من هذه النظرية على مستويات واسعة، من سيبقى حيا ومن سينقرض؟ يعتقد البعض أن كبرى الحيوانات والنباتات ستختفي، ليقتصر النظام على نوع من النفايات الخضراء. راهن علماء البيئة حول عدد الأنواع التي ستبقى. راهن بعض المعروفين منهم على اختفاء أكثر من ثمانين بالمائة منها.
من الأشياء التي حدثت في الصحراء والسهل حيث زرعت عدة أعشاب. ما حدث هناك هو تفوق نوع من الأعشاب على غيرها في كلا المنطقتين. قد لا يكون هذا مفاجئا ولكن المدهش في الأمر هو أنها أعشاب نمت تجاوبا مع انخفاض تركيز الأكسجين ومعدل الرطوبة وزيادة حجم الضوء وسوء الظروف الغذائية.
أما في المحيط الحيوي الثاني فقد انعكس ذلك.
وضعت حشرات المحيط الثاني في الداخل منذ البداية كالنباتات. عجز الكثير منها عن البقاء فانقرض.
البشر يتحكمون بهذا المكان. لم تحصل بعض الحشرات على غذائها الكافي، قد لا يحصل النحل على ما يلزمه من رحيق ما يعني انه قد لا يبقى حيا. هناك نوع من النحل الذي اختفى في المحيط الحيوي الثاني.
ولكن من المعروف هو أن غالبية الحشرات التي بقيت حتى اليوم هي من النمل والصراصير. ويبدو أن النمل من النوع الجنوني، الذي تكثر في الدفيئة الزراعية عادة والتي دخلت إلى المحيط الحيوي الثاني صدفة.
من الواضح أن النمل ينتشر في كل مكان، في جميع أرجاء المحيط. وهناك مسألة محيّرة وهي أن النمل يريد الخروج من هذا المكان.حيث يحاول الحفر في فلّين النوافذ، وقد ترى النمل يخرج من داخل المحيط الحيوي إلى خارجه.
يمكن القول أن التنوع الحيوي في هذا المحيط قد انخفضت بشكل ملحوظ بالمقارنة مع ما أدخل بداية من نباتات وحشرات، يعتقد أن هذا يشكل جزءا من استراتيجية المصممين، الذين أدخلوا أكبر حجم ممكن من التنوع الحيوي على أمل أن تتمكن لاحقا من تنظيم نفسها.
سيؤدي ذلك إلى مزيج بحالة شبه مستقرة من النباتات والحشرات وكائنات أخرى تحافظ على النبات والأحياء على المستوى المطلوب.
أي أن الفوز كان في صالح النمل والصراصير والأعشاب، كالمتسلقات التي تعرف بأمجاد الصباح. بقي سبعين بالمائة من الأنواع الأولية على قيد الحياة. ولم ينهر أي من الأجواء الحيوية. يعود هذا بشكل أساسي للإدارة البشرية الدقيقة.
لا شك أن النظرية هنا قد أثبتت نفسها ذلك أن البيئة نظمت نفسها بنفسها، وتولت بعض الأنواع الباقية على قيد الحياة الدور الذي كانت تلعبه تلك التي انقرضت.
تغير المرجان في المحيط أيضا.
انخفض الفوسفور في الماء لنمو الأكسجين، فتولى نمو الفطريات دور التركيب الضوئي ومزيل بالتالي لثاني أكسجين الكربون.
أدى انتشار الصراصير لانقراض العديد من الحشرات الأخرى، ولكنها لعبت دور الملقح مكانها.
تلقى علماء البيئة دروسا كثيرة، حول صعوبة جمع شبكات غذائية في أماكن التعايش بين النباتات والحشرات والحيوانات معا.
أقفل على أربعة رجال وأربعة نساء في المحيط الحيوي الثاني بين عامي واحد وتسعين وثلاثة وتسعين.
سرعان ما تعلم العاملين في المحيط الحيوي الثاني عبر الحياة في الداخل عدم التعامل مع أي شيء على الأرض وكأنه مضمون.
أهم شيء منها أشعة الشمس التي لا يمكن لنبات أن ينمو بدونها، مع أنه يمنح المكان غذاء وأكسجين. سماكة الزجاج القادرة على تحمل حبات البرد في الشتاء تخفف من جانب آخر خمسين بالمائة من نسبة الضوء، أي أن أشعة الشمس أصبحت توازي البقاء على قيد الحياة.
وقد شاءت الأقدار أن تجعل المناخ في الخارج أشد سوءا.
في هذه الأثناء أخذت الأجواء داخل المحيط الحيوي الثاني تشهد بعض التحولات الخطيرة. لا تنعم البراري هنا بالاستقرار المطلوب. فقد أخذ ثاني أكسيد الكربون ينمو ببطئ ودون توقف. ما جعل المشرفين على المحيط البيئي بمراقبة الهواء بحذر شديد.
نسبة ثاني أكسيد الكربون في الخارج قاربت ثلاثمائة وخمسة وخمسون جزءا في المليون ومن المحتمل أن ترتفع أكثر. أما في الداخل وعند إقفال الباب تصبح أربعمائة جزء في المليون. وأحيانا ما كانت تصل أثناء المهمة إلى ثلاثة آلاف في المليون كما قاربت الأربعة آلاف جزء في المليون.
هذه نسبة أعلى بكثير مما في الخارج ما يشكل اختلافا كبيرا.
أدى التعامل مع ثاني أكسيد الكربون إلى أزمة حادة، سعوا بداية إلى حلها بشكل طبيعي. دفع صمامي الأمان هناك من سهل وصحراء إلى أقصى حدود العمل، ولكن الثمن كان باهظا.
بدا وكأن الفكرة ستنجح لبعض الوقت، ولكن مستوى ثاني أكسيد الكربون ارتفع، لأن غيوم الشتاء الأول كانت أكبر من المتوقع كما كان مستوى المواد العضوية في التربة أكبر من اللازم في نظام مقفل. وقد بذل كل جهد ممكن للسيطرة على ثاني أكسيد الكربون، كانت غابات المطر في حركتها القصوى لا يمكن فعل شيئا بها.
وأعشاب السهول التي نمت في الشتاء بلغت حدها فأخذوا يقصونها لتحفيز النمو. لم يعد أمامهم سوى مضاعفة الأمطار فوق الصحراء، علما أن الصحراء غير ممكنة بمضاعفة الأمطار.
عدم الإنتاج لا يتناقض مع التنوع الحيوي السائد في العالم، ولكنهم بهذه الحالة لا يستطيعون تحملها لحاجتهم الماسة للتحكم بثاني أكسيد الكربون.
إنهم بحاجة إلى إخراج أربعة أطنان من الأخشاب سنويا من الصحراء.
وعليهم إلقاء بأكثر أنواع النباتات قدرة على النمو سريعا في الصحراء، ورفع مستوى الأمطار وتقليص جفاف الصيف، بحيث بإمكانهم الحصول على أشجار كثيفة ليتم قطعها في العام التالي ليتمكنوا بذلك عزل أكبر كمية ممكنة من الأشجار ويصبحوا على مسافة قريبة من إخراج الكربون على شكل خشب يخزن في الطابق السفلي بعيدا عن الدوران. أو ما يمكن اعتباره أساس من الفحم في الأرض.
أدى عدم تلقي الصحراء لأمطار صحراوية لتحويلها سريعا إلى منطقة غير صحراوية. تم ذلك بسرعة مدهشة.
لقد فقدت ثمانية وثلاثين بالمائة من الأنواع، كما انخفض عدد عشرين بالمائة منها، لم يتوالد بشكل جيد إلا ثمانية بالمائة من الكائنات هناك، وكان أربعة من بين الخمسة الأكثر نموا أنواع من الأعشاب.
أي أن النباتات هناك أكدت أنها لم تعد في الصحراء بل في السهل. وهذا ما كان متوقع.
ولكن محاولات خفض ثاني أكسيد الكربون بزيادة إنتاج النباتات ورغم التضحية بالصحراء، لم يكن كافيا.
كانت المشكلة الرئيسية تكمن بكثرة التراب وقلة الهواء. كما أضيفت كميات كبيرة من المواد العضوية في المحيط الحيوي لضمان خصوبته لمائة عام.
كان هذا خطأ فادحا، ذلك أن المكان اعتبر أشبه بجنة صغيرة لكل هذه الجراثيم .
الجراثيم في التربة تفسد المواد العضوية، وهي بذلك تطلق ثاني أكسيد الكربون، كما تستهلك الأكسجين. عجز التركيب الضوئي مقابل ذلك، والذي يمتص ثاني أكسيد الكربون، عجز عن السير على نفس المستوى.
من روائع العلوم أنها أحيانا ما تعبر عن أكثر العمليات تعقيدا بأبسط المعادلات. لنأخذ الفضلات على سبيل المثال. عندما تفسد الجراثيم والحشرات موادا عضوية يمكن وصف ذلك بمعادلة: مواد عضوية، زائد أكسجين، يؤدي إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة.
بارتفاع مستوى ثاني أكسيد الكربون في المحيط الحيوي الثاني يفترض أن يهبط الأكسجين، وهذا ما حدث شهر بعد آخر. وبعد ذلك طرحت الأحجية.
لا بد من توفر كميات أكبر من ثاني أكسيد الكربون في الجو مقابل الأكسجين الذي يختفي منه. بقي هناك خلاصة واحدة. رغم ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الجو إلا انه لم يكن كافيا، لا بد أن هناك شيء ما يمتص كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون.
وضعوا كميات كبيرة من المواد العضوية في التربة، ما أصاب الجراثيم بالجنون وهي تلتهم المواد العضوية وتمتص كل الأكسجين.
إن الإسمنت يبدأ بكمية كبيرة من هيدروكسيد الكالسيوم ثم يأتي ثاني أكسيد الكربون عبر الماء ليحول هيدروكسيد الكالسيوم إلى فحم الكالسيوم.
إن مساحة الإسمنت التي شيد المكان به من أرض ومساحات تبين لاحقا أنها أكبر من مساحات التربة. تبين أن ثاني أكسيد الكربون هناك، وهذا ما أوضح سبب تحكم هذا المكان بنفسه حينها. #9;
والحقيقة أن هذا التخزين لثاني أكسيد الكربون في كالسيوم الفحم يمثل نفس الطريقة التي تزال فيها غالبية ثاني أكسيد الكربون لتخزينه في الأرض. أو ما وصفه أحد العاملين هنا بإعادة بناء سفوح دوفر البيضاء. والأهم من ذلك أن غوص المحيط الحيوي الثاني الغير متوقع أنقذ النظامين الأول والثاني من ظروف عصيبة.
لو قاموا ببناء المحيط الحيوي بدون الإسمنت وقلصوا كمية المواد العضوية في التربة، لتخلصوا من تأثير الدفيئة وارتفع مستوى ثاني أكسيد الكربون إلى خمسمائة جزء في المليون يوميا، وإذا أضفت ذلك تسعين يوما قد تصل إلى سبعة بالمائة من ثاني أكسيد الكربون ما يعني مواجهة مشكلة هائلة في ثاني أكسيد الكربون.
اعتبر حل مشكلة ثاني أكسيد الكربون نصرا علميا،ولكنه لم يساعد سكان المحيط الحيوي. عام اثنين وتسعين هبط مستوى الأكسجين إلى نسبة أربعة عشرة فاصلة اثنان بالمائة، حتى بدأ سكان المحيط يواجهون غثيان أشبه بحالات متسلقي المرتفعات الجبلية.
وأخيرا اتخذ القرار الصعب. لا يمكن للمحيط الحيوي الثاني أن يستمر في العمل كملاذ مقفل قادر على استيعاب البشر. في الثالث عشر من كانون الثاني يناير من عام ثلاثة وتسعين، وبعد أربعمائة وخمسة وسبعين يوما من إقفال المحيط الحيوي على البشر، تم حقن أربعة عشر ألف من الأكسجين السائل في الرئة على مدار تسعة عشر يوما.
عند حدوث ذلك شعر الجميع في الداخل بارتياح شديد لحصولهم أخيرا على ما يكفي من الأكسجين.
استطاعوا تحديد الفارق مباشرة بين انخفاض الأكسجين كأن يكون المرء على ارتفاع أربعة عشر ألف قدم عن سطح البحر، مقابل الحصول على ستة وعشرين بالمائة من الأكسجين. كان ذلك رائعا.
وقد أكمل فريق المحيط الحيوي الثاني مهمة العامين، ليخرج إلى المحيط الحيوي الأول خريف عام ألف وتسعمائة وثلاثة وتسعين.
شكل هذا نصرا من جهة، وهزيمة من الجهة الأخرى. لأن إضافة الأكسجين يعن وضع البشر على لائحة الأنواع التي لم تتمكن من البقاء في المحيط الحيوي الثاني. أي أنهم لم يبقوا أحياء إلا عبر مساعدة خارجية. لا يوجد أي خطة لإقفال بشر في المحيط الحيوي الثاني في المستقبل المنظور.
منذ كانون الثاني من عام ستة وتسعين، ومع استيلاء مركز مراقبة لامونت دوروثي الأرضي في جامعة كولومبيا على المحيط الثاني انشغل علمائه إلى أقصى الحدود.
إن زيادة ثاني أكسيد الكربون ستغير طريقة عمل النباتات ما يساعد على زرع مزيد من الأغذية بمياه أقل. كما ستغير المنافسة بين النباتات.
ليس مؤكدا أن تعايش النباتات الكبيرة في أماكن مقفلة تتحكم فيها بالكربون والماء مسألة واردة في أي مكان آخر من العالم.
ستوضع هذه المزايا الفريدة الخاصة بالمحيط الحيوي الثاني ضمن برنامج أبحاث يعمل ضمن قواعد علمية دقيقة.
سيتم دراسة التفاعل بين كل نبتة على انفراد مع النظام بكامله لتغيير غازات الدفيئة في براري المحيط الحيوي من سهل وصحراء ومستنقع وغابة مطر.
ستقسم المنطقة الزراعية إلى ثلاثة أجزاء فرعية، للتعرف على تأثير الدفيئة بتفاصيلها الدقيقة.
ستعمل ضمن ثلاث مستوعبات مختلفة من ثاني أكسيد الكربون، وربما تعمل ضمن مستوعبين مختلفين لثاني أكسيد الكربون، تعمل إحداهما بنسبة ثاني أكسيد الكربون العادية في الجو بينما تزيد الأخرى ثلاثة أو أربع درجات إضافية.
سيمثل أحد القسمين عالم ترتفع فيه نسبة ثاني أكسيد الكربون كما يفترض أن يحدث، دون سخونة محددة، بينما ترتفع في الثاني نسبة ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى السخونة.
قد يوفق المحيط الحيوي الثاني في إنجاز مهمته بالتحول إلى مركز عالمي لدراسة عمليات نظام الأرض.
رغم فشل هذه المساحة في الاعتماد على نفسها كجنات اكتفاء ذاتي، إلا أنها سلطت الضوء على طريقة عمل البيئة والدورات الكيميائية على الأرض. لا شك أن المحيط الحيوي أحرز نجاح هام، خصوصا من خلال ما تحقق فيه من حشرات الأبحاث العلمية.
وأخيرا يذكرنا المحيط الحيوي الثاني باستمرار أن الكرة الأرضية رغم حجمها الهائل لا تتعدى كونها فقاعة مقفلة، تؤثر فيها التربة والنباتات والغلاف الجوي والبشر كل على الآخر.
--------------------انتهت.
