Аквариум в банке: как сделать закрытую водную экосистему. Замкнутые системы жизнеобеспечения

Сад в бутылке – одно из удивительных украшений вашего дома. Создание миниатюрных композиций, выбор растений, уход за ними очень быстро становятся любимым увлечением и дополнительным источником дохода: флористические композиции под стеклом сегодня очень популярны. «Работа» в таком саду – хорошая профилактика стресса. У вас всегда будет хорошее настроение: красота дарит спокойствие, скрупулезный труд – терпение.

Видео мастер-класс по созданию флорариума

Создаем мир своими руками

Как сделать сад в бутылке? Этот вопрос открывает вам путь к одному из увлекательных занятий. Для создания цветущего шедевра в специализированных магазинах нужно купить:

  • стеклянную емкость;
  • дренаж, пару листов картона;
  • упаковку таблеток активированного угля;
  • грунт;
  • растения;
  • предметы декора.

Чем необычнее сосуд, тем лучше

Один из ключевых моментов — выбор емкости. Это может быть бутыль необычной формы, с широким горлышком и плотно прилегающей крышкой. Можно выбрать высокий объемный бокал, графин, вазу, банку и даже старый аквариум – пригодна любая емкость из прозрачного стекла.

Даем аквариуму вторую жизнь

Дренаж помимо своего прямого предназначения в бутылочном саду несет большую декоративную нагрузку. Выбирать его следует с учетом общей дизайнерской задумки и эстетичности. Хорошо смотрится крупный песок, оригинально выглядит ракушечник, можно использовать керамзит или яркоокрашенные декоративные камни.

Грунт для цветов следует покупать в минимальном количестве. Емкость заполняется всего на четверть. Активированный уголь – хороший антисептик, он пригодится для композиций, высаженных в закрытом сосуде.

При отборе предметов декора ограничиваемся только собственной фантазией. Чаще всего используются камни, ракушки, песок, ветки, мох, декоративные фигурки людей и животных.

Особое внимание – «посадочному материалу»

Растения для сада в бутылке выбираем по следующим параметрам:

Лучше отдавать предпочтение декоративнолиственным экземплярам. Цветущие растения требуют удаления увядших цветов и опавших листьев, что сделать достаточно затруднительно через узкое горлышко бутылки.

Продумываем композицию для мини-сада

Наиболее эффектно в стеклянных емкостях смотрится Вариегата, аир злаковый. Его высота 25 см, растет медленно, отлично переносит недостаток влаги. Его кремово-зеленые листья украсят любой мини-ландшафт.

Хорошо смотрятся в стекле сорта бегонии королевской с мелкими листьями. Высота растений 15 см, располагают ее, как правило, в центре композиции.

Идеальное растение для мини-оранжерей — хамедорея изящная. Эта красивая, медленно растущая пальма с изящными листьями и тонкими стеблями украсит любой сад.

Для небольших емкостей идеально подходит бромелиевидный криптантус. Его высота всего 8 см, при этом он имеет красивые розетки листьев, зеленых с небольшими белыми вкраплениями в нижней части.

Часто для сада в бутылке используют невысокую стройную драцену Сандера. Ее необычные узкие листья с крупными белыми пятнами сразу привлекают внимание.

Неплохо в низкорослых композициях выглядят разные сорта папоротника. Особой популярностью пользуются птерис мечевидный Виктория, адиантум Радди, пеллея круглолистная, адиантум мелковолосистый. Их красивая зелень идеально подходит для создания «внеземных» ландшафтов.

Фиттония Вершаффельта – еще одно растение, которое любит влажный воздух и отлично себя чувствует в закрытом стеклянном сосуде. У нее необычные листья: оливково-зеленые с красными прожилками. Ее «подруга» серебристожильчатая фиттония имеет на ярко-зеленых листьях белые прожилки. И та, и другая красавицы весьма миниатюрны: высота всего 7,5 см.

Капризная маранта в мини-оранжерее чувствует себя великолепно. Ее стелющиеся стебли и зеленые с черными пятнами листья отлично смотрятся за стеклом.

Можно использовать плющ Спетчли, Литтл Диамонд или Тре Купе. Его крохотные листочки очень декоративны в вертикальном озеленении мини-сада.

Пеллиония красивая также часто встречается в флорариумах. Ее стелющиеся красноватые стебли в сочетании с темно-зелеными красивыми листьями выглядят весьма необычно.

У пилеи Кадье есть карликовая разновидность – Нана. Ее ценят за необычные серебристые крапинки на зеленых листьях.

Для декоративного покрытия почвы можно посадить салагинеллу Крауза. Ее маленькие листья издалека напоминают мох. На ее фоне вся композиция смотрится исключительно.

Можно использовать и другие растения. Выбор зависит от общей дизайнерской задумки. Однако следует помнить, что для выращивания в ограниченном пространстве стеклянного сосуда подходят только низкорослые разновидности, высота растений не должна превышать 20 см. К тому же выбранные вами «питомцы» должны любить влажный «климат».

Инструмент для работы в мини-оранжерее

Чтобы сделать сад в бутылке своими руками, без подручного инструмента не обойтись. Ведь всю работу придется выполнять через достаточно узкое горлышко бутылки. Нам понадобятся:

  • чайная ложка, зафиксированная на длинном черенке, — будет выполнять роль совка;
  • острое лезвие, зафиксированное на ручке подходящего размера, – растения нужно будет подрезать;
  • «пресс» для утрамбовки земли – пустая катушка ниток, закрепленная на удобной ручке;
  • две длинных палочки – для подхватывания, переноса, посадки растений;
  • губка для того, чтобы протирать сосуд изнутри;
  • небольшой пульверизатор.

Технология создания флорариума

Берем стеклянный сосуд. Чем оригинальнее он будет, тем привлекательнее получится композиция.

На дно насыпаем дренаж. Если задуман неровный «рельеф», то в горлышко бутылки нужно поставить рупор из плотного листа бумаги, узким концом внутрь. С его помощью можно легко сформировать возвышенности и даже настоящие холмы.

Теперь насыпаем тонким слоем древесный уголь или раскладываем таблетки активированного угля, это защитит наш мини сад в бутылке от болезнетворных бактерий, плесени и переувлажнения.

Теперь добавляем слой плодородной почвы. Чтобы точно быть уверенным, что растения получают все необходимые питательные вещества, грунт следует покупать готовым в специализированных магазинах, исходя из того, какие цветы вы будете сажать. Объем почвы – напрямую зависит от того, насколько глубоко укореняются выбранные вами растения. В любом случае дренаж, уголь и земля не должны занимать больше ¼ части сосуда. Разравниваем слой, слегка «утрамбовываем», используя «пресс» — пустую катушку ниток на длинной ручке. Работать нужно максимально аккуратно, чтобы стенки емкости остались чистыми. Если не получилось, намочите губку, закрепите ее на удобной ручке и тщательно протрите стекло. Его чистота – залог хорошего роста растений. И красоты композиции, конечно.

Приступаем к самому главному – садим цветы и располагаем элементы декора. Для посадки используем обыкновенную вилку и ложку. Ложечкой делаем углубления, вилкой переносим растения и закапываем корни. Не расстраивайтесь, если с первой попытки у вас ничего не вышло. Немного терпения – и у вас все получится. Небольшой секрет. Если корни «саженцев» слишком мощные их следует безжалостно обрезать. Это приостановит рост растений, а также позволит высадить их с минимальными потерями. «Посадки» и почву смачиваем из пульверизатора. Следим, чтобы распыление было микроскопическим, ни в коем случае не используем струйный полив.

Протираем губкой стенки емкости, плотно закрываем ее крышкой.

Чаще всего композиции флорариума составляют из 1-3 растений. Если хотите посадить больше, берите сосуд объемнее. Например, старый аквариум. Посмотрите, как выглядит на фото сад в бутылке, приведенный ниже.

Уход за мини-садом в «пробирке»

Цветы в бутылочном саду не требуют особого ухода. На стенках сосуда иногда появляется обильный конденсат. Это нормально. Обязательно нужно открыть крышку и подсушить. Сильно разросшиеся растения время от времени нужно подрезать, чтобы композиция не теряла свой эстетический вид. В силу того, что за стеклом формируется особая экосистема, полив следует свести к минимуму. В большинстве случаев растениям достаточно той влаги, которую испаряют листья.

Для роста и правильного развития растениям нужен свет. Если флорариум расположен в плохо освещенном месте, следует продумать дополнительные источники света. Лучшее решение – люминесцентная лампа. Она не дает большого тепла, а значит, не пересушит садовых «жителей».

Сад в бутылке – прекрасная альтернатива выращиванию комнатных цветов на подоконнике. Он красив и необычен, к тому же благодаря закрытой экосистеме спокойно «терпит» долгое отсутствие своего владельца.

1 сентября 2013 в 20:19

Замкнутая экосистема по-русски

  • DIY или Сделай сам

Здравствуй, Хабр!

Недавно наткнулся в интернете на интересную статью, с точки зрения садоводства, об англичанине, который 53 года назад посадил в банку традесканцию .Он закупорил бутылку и, после полива 40 лет назад, больше не открывал её. Идеи пришла ему из любопытства. И по сей день растение живет, растет и поглощает кислород. Традесканция образовала экосистему: при фотосинтезе образуется кислород, происходит увлажнение воздуха внутри сосуда и выпадает влага, опавшие листья перегнивают, выделяя CO 2 . Но для фотосинтеза нужен еще и свет, поэтому бутылку нужно постоянно пододвигать к окну и разворачивать, чтобы листья росли равномерно. Я добавил немного электроники для комнатного растения, и вот, что из этого получилось.

Этап Первый
Как уже говорилось, в процессе фотосинтеза самое важное это свет. Но не любой!

Для растений наиболее важным является сине-зеленый и желто-красный. Длины волн соответственно от 440 до 550 нм и от 600 до 650 нм. Я пошел в магазин и купил 4 красных, 2 синих и 2 зеленых светодиода (прочитав на «Радиокоте»). Далее, расположил их под крышкой банки, закрепив на картонке, и соединил параллельно (на 2 красных 1 синий и 1 зеленый).
Т. к. светодиоды разных цветов свечения имеют разное напряжение питания, поставил резисторы.
В крышке сделал отверстие для проводов и укрепил картонку со светодиодами под крышкой, предварительно просунув провода в дырку. Для большей изоляции от внешнего мира дырку можно заклеить.

Ревизия модуля освещения от 01.07.13.
Модуль специально был покрыт толстым слоем Цапонлака для предотвращения коррозии выводов элементов и меди на плате.

Этап Второй
Основное, т. е. подсветку, я уже сделал, поэтому перехожу к полезным дополнениям.
1. Чтобы свет горел только тогда, когда растение находится в тени, нужно добавить фотоэлемент.
Схема подключения:

Чтобы сделать горшок совсем умным, подключим к нему Arduino. Analog InPut на схеме - любой аналоговый вход у Arduino. На ШИМ (или PWM) выход повесим светодиоды, яркость свечения которых будет изменяться в зависимости от освещенности фоторезистора. Но для начала выясним, какие значения будет выдавать делитель напряжения.

Код

int sensor =0; // подключаем делитель к аналоговому входу Arduino A0 void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { Serial.println(analogRead(sensor)); delay(1000); // Отправляет значения с делителя раз в секунду }


В своей схеме я использовал фоторезистор из электронного конструктора ЗНАТОКа. У него теневое сопротивление 120 кОм. Расчет резистора R1 производится по формуле: R 1 =V in *R 2:V out -R 2 ; V in на схеме - +5V, V out - «к аналоговому входу Arduino» (Я надеюсь, все хорошо помнят порядок действий: сначала действия первой степени - умножение и деление, а потом второй - сложение и вычитание). Также, следует помнить, что сопротивление у фоторезистора может изменяться нелинейно .
Минимальное значение освещения с моего делителя - около 100 (назовём их условными единицами), максимальное - около 755 у.е.
Зная эти значения можно написать программу для Arduino - контроллера.

Код

int sensor = 0; // Потенциометр к А0 int ledPin = 9; //Светодиоды к выходу 9 void setup () { analogReference(DEFAULT); pinMode(ledPin, OUTPUT); //Serial.begin(9600); Раскомментируйте эту строку для отображения текущей //освещенности в у.е. в Мониторе Порта. } void loop() { int val = analogRead(sensor); val = constrain(val, 130, 755); //Выставляем значения освещенности. //Если < 130, то превращаем в 130, если > 755, то выставляем в 755. int ledLevel = map(val, 130, 755, 0, 255); //Превращаем значения освещенности и у.е. //в 8-битные значения для ШИМ. analogWrite(ledPin, ledLevel); // Serial.println(analogRead(ledLevel)); Раскомментируйте эту строку для отображения текущей //освещенности в у.е. в Мониторе Порта. }

Также, обратите внимание на то, что максимальный ток через цифровые Входы/Выходы Ардуины не должен превышать 40мА .

2. Вместо цифрового метода определения уровня освещенности можно использовать аналоговый. Добавив к делителю стабилитрон и транзистор получим все тоже, что и с процессором, только в меньшем объеме. Схема:


Стабилитрон D1 - любой мощности на 3.6 В. Транзистор T1 - любой NPN.

P.S. Смотрелось бы намного лучше, если бы провода не торчали. Сама конструкция будет технологичнее, если на дно банки положить катушку и питать подсветку без проводов (по примеру беспроводной зарядки у телефонов).

На фото ниже представлена первая экспериментальная банка. Растение в нее было посажено 01.06.13.


Впоследствии, от этой банки решено было отказаться, т.к. растению в ней не хватало места для роста (также, стальная крышка, с большой долей вероятности, за 40 лет использования, заржавеет:)).


Взамен маленькой литровой банки, растения были посажены в большие - 3-ех литровые. Заменена была и крышка - на полиэтиленовую.
P.S.S. Дата посадки: 30.06.2013 (01.07.13 была открыта банка для замены модуля освещения).
Фото 1: 10.07.13

Фото 2: 17.07.13. На фото ниже видно как на стенках начала проявляться растительность. Это свидетельствует о том, что простейшие виды растений тоже чувствуют себя в системе хорошо.

Фото 3: 02.09.13

Также, для эксперимента, в банку с денежным деревом была посажена косточка мандарина (предварительно не выдерживавшаяся во влажной марле и т.п.). Как видно на фото выше, сейчас она проросла.
По мере накопления экспериментальный данных, информация будет выкладываться здесь.

C лайд 1.

Здравствуйте!

Я- Кашпура Алексей, ученик 3 «Г» класса представляю Вам проект «Искусственная экосистема в банке на окне».

Слайд 2.

Однажды в газете я увидел фотографию и заметку к ней, в которой говорилось о том, что Уникальную экосистему придумал британец Дэвид ЛАТИМЕР.

В 1963 году растениевод поместил в 10-литровую бутыль немного компоста и осторожно опустил туда побег традесканции. В 1972 году Дэвид Латимер в последний раз оросил водой листочки, после чего наглухо забил бутыль пробкой. Шли годы, но растение не погибло - продолжало зеленеть и выбрасывать новые побеги. Время от времени английский пенсионер поворачивал бутыль к свету, чтобы обеспечить доступ солнечных лучей ко всем частям буйной поросли.

Таким образом, традесканция, лишенная воды и кислорода, создала собственную экосистему: солнечный свет использовался ею для фотосинтеза, а опавшие листья, гниющие на дне бутыли, образовывали диоксид углерода, необходимый для роста. Это блестящий пример идеального жизненного цикла и отличный опыт для космонавтики и дальних космических полётов.

Мне захотелось проверить, хотя бы частично, возможно ли создать подобную экосистему самому.

Слайд 3.

Я поставил перед собой вопрос:

Есть ли необходимость в изучении такого рода экосистемы?

Предположил, что изучение разного вида экосистем – дорога в будущее развитие космоса.

Слайд 4.

Цели и задачи на слайде.

Слайд 5.

Разработал механизм реализации проекта (на слайде).

Слайды 6

Первым делом я узнал, что такое экосистема, так как в третьем классе мы это еще не проходим.

Ввёл понятие экосистемы английский учёный А. Тенсли. Позже известные всему миру ученые Юджин Одум, Владимир Сукачев и другие дадут подробную информацию об этом. Но если говорить простым языком, то экосистема – это определённая среда обитания, образованная живыми организмами. Это может быть почва, атмосфера, лужа и даже целый океан - естественные экосистемы. В рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие.

Но создать искусственную экосистему труднее, нужно знать многие экологические закономерности.

Слайды 7, 8, 9, 10.

Я решил, если и не повторить опыт Латимера, то в течение года попробовать создать подобную искусственную экосистему в банке.

Начал работу в июне. Н ашел большую банку, насыпал туда компоста, посадил белоцветковую традесканцию.

Ежедневно наблюдал за ее ростом. Раз в неделю поливал.

С августа поливал раз в две недели.

С начала учебного года перевез банку с дачи домой, поставил в двух метрах от окна на северной стороне. Сократился доступ света. Но традесканция не погибла , а продолжала расти.

Слайд 11.

В конце октября я завязал горло банки двумя слоями пленки, сверху обмотал бумагой – пусть постепенно привыкает к ограниченному поступлению воздуха и перестал ее поливать. Латимер это сделал после 10 лет жизни растения, у меня опыт кратковременный, поэтому я решил начать подготовку к закупориванию банки через пять месяцев.

Слайд 12.

Интересно было наблюдать, как менялась жизнь растения после этого.

Для контраста в обыкновенной трехлитровой банке я тоже посадил растение, но не закрыл ее. Растение продолжало тянуться вверх, к свету.

Слайды 13-14.

А в закрытой банке рост вверх прекратился, появились воздушные корни, множество боковых побегов.

Слайд 15.

Если растение в открытой банке мы поливали, то в закрытой – нет. На листьях и стенках закрытой банки можно было видеть капли воды. Шло испарение.

Слайд 16.

Некоторые листья гнили, опадали на почву.

Слайд 17.

В феврале горлышко банки обмотали четырьмя слоями пленки, почти законсервировали. Забить деревянной пробкой я побоялся, так как растение живет всего 8 месяцев, а не 10 лет, как у Латимера!

Итак: растение не получает извне воду, кислород. И лишь неяркий свет попадает на растение.

Оно продолжает расти. Возможно, зацветет.

Слайд 18.

Вывод: Конечно, такую экосистему нельзя назвать замкнутой, так как стекло пропускает свет, а значит - энергию, к растению.

Но, в банке, я считаю, создалась собственная мини-экосистема. Растение получает немного света, благодаря чему возможен процесс фотосинтеза. Цикл фотосинтеза ( это образование органических веществ из углекислого газа и воды, на свету, с выделением кислорода) играет решающую роль в выживании традесканции, перерабатывающей питательные вещества, которые растение само же и создает. Старые листья растения падают на дно бутыли и перегнивают. Собственный перегной традесканция использует в качестве почвы. В процессе гниения выделяется кислород, который растение перерабатывает в углекислый газ. Вода постоянно высыхает и оседает на стенках бутыли, в результате чего растение не испытывает потребности во влаге. Изолированной экосистеме необходим солнечный свет. Это – единственное, чем она не может себя обеспечить.

Слайд 19.

Может ли использоваться на космическом корабле экосистема, созданная по этой модели?

Такой удивительный, практически идеальный цикл жизни уже давно заинтересовал НАСА (NASA), ведомство, принадлежащее федеральному правительству США, которое разрабатывает программу использования и адаптации растений в космосе. Некоторые виды растений работают как прекрасные скрубберы (очистители), способные забирать загрязняющие вещества из воздуха. Если научиться выращивать и транспортировать растения, снабжая их лишь светом, (а он на корабле есть) можно существенно сократить затраты на питание космонавтов. Кроме того, в космосе растения необходимы для переработки двуокиси углерода в кислород и очистки воздуха. Все это позволит космической станции фактически превратиться в самоподдерживающуюся систему.

Слайд 20.

Если кого то заинтересовала эта работа, то можете попробовать создать свою экосистему. Например: в аквариуме или можно посадить в банку денежное дерево и закрыть полиэтиленовой крышкой.

Запаянные аквариумы со своей экосистемой участвовали в экспериментах американского «Шаттла» и Российской космической станции «Мир».

Слайд 21.

Земля еще длительное время в состоянии обеспечить живущих на ней всем необходимым, если человечество более рационально и бережно будет расходовать ресурсы планеты, экологически грамотно решать вопросы преобразования природы, исключит гонку вооружений и покончит с ядерным оружием.

В то же время специалисты считают, что применение искусственных экосистем будут неизбежны в составе будущих крупных космических поселений, лунных, планетных и межпланетных баз и других удаленных внеземных сооружений.

Слайд 22

Природа, милая тебе одной я внемлю, Ты подарила мне и небеса, и Землю. И их помощником я буду век за веком, Лишь оттого, что я родился человеком!”

Спасибо за внимание.

В одним из своих дневников я упоминал закрытую экосистему. Некий микромир. Который существует самостоятельно.

Итак, закрытая экосистема - это система, которая не предполагает обмен веществами с внешним миром.
Это что-то наподобие Земли. Только в уменьшенном виде.
На фото - открытая система. Она берет все необходимое для своего существования из окружающей среды.
Закрытая же экосистема полностью отрезана от внешнего мира. Более того, такая система не требует никакого ухода.

Дэвид Латимер посадил в бутылку традесканцию и на протяжении 40 лет не открывал ее. За это время растение не только не погибло, а образовало собственную экосистему. Питание традесканции производилось за счет собственного перегноя. А рост растения - из-за производимого ею кислорода. Полив отсутствовал. Так как увлажнение производилось конденсатом.

Я решил сделать несколько закрытых экосистем. Именно сделать! А не купить. Ах да, такие экосистемы также можно купить.
В интернете достаточно информации о том, как можно сделать такое "чудо" природы. Расскажу как делал я.

Во-первых, для посадки требуется закрывающаяся ёмкость.
Конечно же СТЕКЛЯННАЯ. Я брал обычную банку. Либо в магазинах можно купить крутые стеклянные ёмкости округлой формы.

Во-вторых - земля. Я брал обычную землю. Без всяких там заморочек. Для дренажа у меня обычный песок с камнями.

В-третьих - растения. Самые обычные! По опыту скажу, что для закрытых систем лучше всего брать влаголюбивые. В моем случае - мох. Можно брать любые растения. Главный критерий - совместимость растений. Это может быть папоротник, хлорофитум и т.д.


В-четвертых - декор. Сами понимаете, что он не обязателен и делается по желанию. На просторах интернета пишут, что главное в выборе декора то, чтобы он не гнил. Я считаю, что будет круто, если он будет все-таки гнить. Это подчеркивает естественность такой системы.

В банку насыпаем дренаж, землю. Формируем рельеф. Дальше высаживаем растения. Для декора я взял фигурку ангела (планируется, что споры мха начнут расти на ней) и камень. Укладываем все как вам нравится, поливаем и закупориваем.

Важно, изначально не закупоривать сильно ёмкость. Так как воды в растениях может быть чрезвычайно много и они просто начнут гнить. В первый день рекомендуется не закупоривать ёмкость. Чтобы лишняя влага испарилась. В моем случае я просто закупорил все как есть.

В первую неделю в банке наблюдалось большое количество конденсата. И я был вынужден открыть ёмкость, чтобы вода немного испарилась. Растения прижились. Мох немного подрос.
В конце второй недели в банке была замечена "внеземная" жизнь - появилось два больших комара. Которые через три дня благополучно скончались.
Сегодня на фигурке ангела наблюдается кое-где рост мха. Фото, увы, не могу сделать - на стенках банки днем большой конденсат.

Вторая моя система может быть как открытой, так и закрытой.


природные процессы и в жизнь своих менее развитых соседей. Однако, несмотря на стремительное развитие, есть вещи, на которые вряд ли когда-то мы сможем оказать существенное давление.

Изменение нашей биосферы, возможность существования в космическом пространстве или на другой планете – эти направления исследований станут определяющими для наших потомков. Одним из наиболее возможных решений поставленных задач считается создание замкнутой экологической системы. Разработчики многих государств трудятся над этой задачей, преодолевая большие трудности в реализации самодостаточного мира.

Люди давно начали создавать экологические системы. Засеянные поля, парки, искусственные водоемы – все это призвано для извлечения некой пользы. Мы воссоздаем условия, которые позволяют поддерживать жизнедеятельность отельных живых организмов и сред их обитания. Подконтрольно нашему влиянию они взаимодействуют друг с другом. Однако кроме нас на такие образования действует и экологическая система планеты Земля. Она находиться несоизмеримо выше на иерархической лестнице, глобально влияя на свои рукотворные копии.

Целью же научных экспериментов является изучить изменение самой экологической системы Земли или возможность создания подобного независимого природного комплекса. А это значит, что поставлена задача – построить замкнутый автономно функционирующий проект, со своим набором живых организмов и средой обитания. Работы в этом направлении ведутся достаточно интенсивно. Их масштабы и успешность разнообразны, но ученые не прекращают попытки почувствовать себя в роли Создателя.

Проект «Эдем»

Проект «Эдем» — это самая большая оранжерея на нашей планете. Задуманная сэром Тимом Смитом, она была открыта к посещениям в марте 2001 года. На ее строительство потратили 2.5 года и немало интеллектуальных ресурсов. Местом расположения было выбрано графство Корнуолл, Великобритания.

«Эдем» состоит из двух строений, образованных геодезическими куполами, которые представляют собой сферическое архитектурное сооружение. Купол состоит из набора шести- и пятиугольников, которые и образуют каркас громадной оранжереи. Основными материалами строителей были трубчатая сталь и специальный термопластик. Такое покрытие пропускает солнечный свет и аккумулирует тепло, а также является менее опасным, чем стеклянные витражи.

Внутри куполов разработчики воссоздали набор биомов – совокупности экологических систем, которые соответствуют определенным природно-климатическим зонам. В каждом таком объекте расположился уникальный набор живых организмов и растительности. Посетителям предложено путешествие по нескольким климатическим поясам в пределах одного строения. Объем познавательной и развивающей информации сложно переоценить. Всего в «Эдеме» представлено три биома, каждый из которых широко наполнен характерными представителями. Самая большая экосистема представляет экваториальные широты. Она занимает более 1.5 гектара и достигает высоты 55 метров. Внутри поддерживается соответствующий температурный режим и влажность. Скромнее представлены средиземноморские виды. Их биом занимает чуть более 0.6 гектара, однако кроме экологической системы он выделяется скульптурным оформлением. На открытом воздухе представлен биом, отвечающий за представителей умеренного климата.

Конечно, проект «Эдем» нельзя назвать полноценной независимой замкнутой экосистемой. Работа оранжереи постоянно корректируется специальным компьютерным софтом и научными сотрудниками. Кроме того материалы, из которых создана оболочка куполов, имеют достаточно приземленные сроки годности, что делает проект «Эдем» достаточно уязвимым.

Проект БИОС

Более обстоятельно к замкнутости и автономности искусственной экологической системы подошли ученые красноярского Института биофизики. Их серия исследовательских программ БИОС дала неплохие результаты. Стартовав в 1964 году, БИОС-1 и БИОС-2 использовали двух- и трехзвенные системы обеспечения человека. Изначально, основным компонентом работы комплекса должны были стать водоросли хлорелла. Они успешно перерабатывали углекислый газ в кислород, однако оказались непригодны в пищу. Красноярские ученые ввели третий элемент – высшие растения. В 1968 году такая трехсоставная система прошла тестирования, показав перспективные показатели. Экспериментальная среда смогла достичь 85% порога повторного использования водного ресурса.

Основываясь на предыдущих наработках, исследователи в 1972 году запустили проект БИОС-3. Базой исследований стало герметичное помещение, объем которого составил 315 квадратных метра. Оно было разделено на четыре отсека: два предназначались для выращивания растений в искусственных условиях, один занимали микроводорослевые культиваторы, а последний служил жилым помещением. Было проведено десять экспериментов-заселений, в каждом из которых участвовали три человека. Инженер Николай Бугреев находился в БИОСЕ-3 около 13 месяцев.

Эта научная компания добилась беспрецедентных результатов. Была достигнута полная автономность по водной составляющей и газообмену. Самостоятельное обеспечение пищей участников эксперимента достигло отметки 80%.

После распада Советского Союза работы над БИОС-3 были приостановлены. Только в 2005 году в Красноярске возобновилась деятельность по созданию замкнутых экосистем.

Биосфера-2

В начале 90-х годов в пустыне Аризона была предпринята самая масштабная попытка создания пригодной для жизни автономной среды. Проект Биосфера-2 представляет собой лабораторный герметичный комплекс, раскинувшийся на 1.5 гектара. В состав экспериментального сооружения входит 7 отсеков, несущие индивидуальные климатические условия. Здесь есть свой океан, пустыня, тропический лес. Все блоки населены соответствующими видами флоры и фауны. Оболочка Биосферы-2 пропускает до 50% солнечных лучей, а газообмен с внешней средой сведен к возможному минимуму.

Первоочередной задачей проекта Биосфера-2 была проверка возможности существования человека в созданных условиях. Результаты оказались не особо радужными. Ученые и участники эксперимента столкнулись с множеством проблем и недоработок. В среду огромной лаборатории были помещены восемь человек. Однако вскоре они столкнулись с кислородным голоданием. Насыщенность воздуха кислородом опустилась с отметки 21% до 15%. Одной из наиболее вероятных причин была названа деятельность почвенных организмов. Так или иначе, а драгоценный газ пришлось дополнительно подкачивать.

Позже выяснилось, что размеры экосистемы не в состоянии обеспечить жителей пищей в полном объеме. Было принято решение дополнительного засева территорий. Серьезнейшей проблемой стало массовое размножение насекомых-вредителей. Ученые также не учли влияние ветра на укрепление структуры растений. Без этого природного явления деревья стали хрупкими, не имея шансов на полноценный рост. Эксперимент по заселению человека в Биосферу-2 вызвал много вопросов и критики. Следующий исследовательский подход обошелся уже без присутствия людей внутри лаборатории. А в 2005 году проект был выставлен на продажу, так и не решив поставленных целей.