바이오스피어2 ‘작은지구’ 프로젝트, 인공생태계 생존실험의 실패, 실패이유와 해결방안

 

제2의 지구 ‘바이오스피어2’ 생존실험 프로젝트의 결과, 인공생태계 실험의 실패이유와 해결방안

 

30여년전에 지구멸망을 대비해서 지구안의 작은 지구 즉, 제2의 지구를 만드는 프로젝트가 실시되었다는 사실이 밝혀지면서 큰 놀라움을 주고 있다.

 

1991년 제2의 지구라고 할 수 있는 '바이오스피어2' 프로젝트가 실시되었다.

 

핵전쟁과 천재지변등 지구대재앙으로 인한 지구멸망에 대비하기 위해서, 외부세계와 차단된 ‘제2의 지구’라는 인공적인 생태계를 만들어 생존하는 '바이오스피어2' 실험이가 1991년도에 실시되었다.

 

‘바이오스피어1’은 현재 우리가 살고있는 지구의 생태계를 말하고, ‘바이오스피어2’는 지구의 생태계와는 독립된 인류가 인공적으로 만든 '제2의 생태계'를 의미한다.

 

‘바이오스피어2’는 지금의 지구환경으로부터 완전 차단된 전혀 새로운 지구환경을 갖춘 ‘제2의 지구’를 인공적으로 새롭게 만드는 것을 의미한다.

  

미국에 있는 사설 민간단체가  애리조나주 오라클(Oracle)에 지구환경과 완전 격리되고, 차단된 별도의 생테계공간을 만들어서, 햇빛을 제외한 모든 에너지와 물질의 상호작용을 완전 차단시킨 뒤, 인공적으로 전혀 새로운 ‘바이오스피어2’라는 생태계공간을 만들어서 운영한 적이 있다고 한다.

 

이렇게 ‘제2의 지구’라고 할 수 있는 지구로부터 독립한 새로운 인공 생태계공간을 미국에서 1991년도에 실제로 만들어서 생존실험을 실시한 적이 있었다.

 

 

이렇게 미국에서 ‘작은 지구’라고 할 수 있는 ‘바이오스피어2’를 만들었던 이유는 장차 다가올 천재지변과 대재앙, 

그리고 핵전쟁 발발로 인한 지구생태계 파괴로 지구종말적 상황이 벌어졌을 때, 지구인류를 보호하고 인류의 멸종을 막기 위해서라고 한다.

 

지금의 지구환경과는 완전히 격리된 별도의 작은 지구공간(바이오스피어2)을 인공적으로 만들어서, 

오염되고 파괴된 지구환경으로부터 벗어나 안전한 제2의 생태계에서 인류의 안전한 삶을 보장하기 위해서라고 한다.

  

미국의 민간단체 '바이오스피어 연구단체'는 2억 달러를 들여서 미국의 애리조나지역에다 4천평의 대지를 마련하고, 이곳에 외부와는 완전 차단된 거대한 유리돔을 설치하고, 그 내부에 새로운 인공적인 생태계인 바이어스피어2를 만들었다.

 

이 ‘바이오스피어2’는 지구의 환경과 완전 차단된 전혀 새로운 제2의 인공적 생태계였다.

 

이 ‘바이오스피어2’는 콘크리트와 유리벽으로 외부와는 완전 차단한 채, 완벽히 밀폐된 생태계공간으로 만들어졌고, 바이오스피어2 내부에는 지구의 여러 생태계환경을 본따서 5개의 서로 다른 다양한 환경구역을 만들었다.

  

‘바이오스피어2’ 내부의 모든 시설과 환경은 최대한 지구의 모든 생태계와 비슷한 환경을 갖추도록 만들어졌는데, 

그 유리돔 안에 사람이 충분히 숨쉬고 살 수 있도록 충분한 양의 산소가 주입되었고, 바다와 강, 사막, 습지와 열대우림지역 등 다섯종류의 환경의 지역들이 조성되었다.

 

또한 ‘바이오스피어2’의 내부에는 사람들이 생존하는데 필요한 안락한 거주지와 농경지, 그리고 각종 과일과 야채를 경작할 수 있는 경작지도 만들어졌고, 여러종류의 가축들도 투입되어서, 이 곳에 들어간 사람들이 부족함 없이 충분히 자급자족하면서 먹고살 수 있도록 조성하였다.

 

 

단, 이 ‘바이오스피어2’지역은 외부로부터 그 어떤 물질의 교환이나 원조를 받을 수 없게 했는데, 즉, 외부세계와는 완전 차단된 상태에서 그 안에서만 자급자족하면서 살 수 있게했다.

 

왜냐하면, 이 ‘바이오스피어2’는 지구에 핵전쟁이나 천재지변, 대재앙이 발생해 지구멸망의 상황이 닥쳤을 때, 생존한 사람들이 이 ‘바이오스피어2’ 내부로 들어와서 인류생존을 계속 이어나갈 수 있는 곳이어야 했기 때문이다.

 

‘바이오스피어2’ 내부에는 3,000종의 생물이 투입되었고, 아마존에 있는 300종의 식물과 카리브해에 있는 산호초와 조개, 해산물, 그리고 다양한 종류의 척추동물들도 함께 투입되어서, 

그야말로 지구와 거의 비슷한 환경을 갖추어놓았는데, 그래서 사람들은 ‘바이오스피어2’를 ‘작은 지구’라고들 불렀다.

 

즉 바이오스피어2는 사람이 충분히 생존할 수 있도록 최대한 지구의 환경과 비슷한 형태로 만들어졌다.

 

◆ 인공생태계, 바이오스피어2에서의 생존실험 실시

 

그리고 1991년, 실제로 미국에서는 각계각층을 대표하는 사람들 8명을 선발해서 인공적으로 만들어진 생태계 ‘바이오스피어2’에 투입해서 삶을 살아가는 생존실험을 실시했다.

 

의사, 약사, 과학자, 동물학자, 식물학자, 기술자, 건축가, 생태학자 등 전영역을 대표하는 인재들을 모아서 그들을 이 새로운 ‘인공적 생태계(바이오스피어2)’에 투입되어, 실제로 2년 동안 삶을 살아가는 실험을 전격 실시했다.

 

바이오스피어2에 투입된 사람들은 지구에서처럼 과일과 야채도 가꾸고, 농사도 지으면서 평범한 일상적인 삶을 살아갔다.

 

체험자들은 점점 바이오스피어2에서의 생활에 적응해가면서, 전반기에는 어느정도 만족감을 갖고 전혀 부족하지않은 생활을 운영해나갔다.

 

그런데, 이곳에 투입된 8명의 체험자들은 생존실험 6개월이 되면서부터, 전혀 예상치못한 난관에 부딪치게 된다.

 

 

인간생존에 가장 중요한 요소는 단연 산소라고 할 수 있고, 사람은 산소없이는 단 1초도 살 수가 없는 것이 현실이다.

 

원래, 사람이 살기에 적합한 산소농도가 22%였는데, 그런데, 이 바이오스피어2 프로젝트를 진행한지 6개월이 지났을 무렵, 바이오스피어2에서는 산소농도가 급격히 떨어지기 시작했다.

 

인공생태계에 들어와서 생활한 지, 1년 4개월이 되었을 무렵에 그곳의 산소농도가 14.5%까지 떨어지는 기현상이 발생했다.

 

산소농도 14.5%는 4,500m 높이의 산에 올랐을 때의 산소농도로 사람들은 심한 고산병증세를 겪게되는 것과 같다. 

실제로 체험자들은 1년 4개월이 되었을 산소농도의 부족으로 심각한 고산병증세를 겪게되었다.

 

이처럼 바이오스피어2 내부에서 산소량이 줄어들게 되자, 여러 가지 부작용들이 속출했다.

 

산소량의 부족은 이산화탄소의 부족으로 이어져서 광합성을 하지못한 나무와 식물들이 서서히 죽어나기기 시작했다.

이렇게 식물들이 줄어들자, 동시에 식물에 기생하면서 살아가던 곤충들도 줄어들기 시작했고, 오직 생명력이 강한 개미만이 대량 번식해나갔다.

 

개미들이 식물을 갈아먹으면서 나무와 식물들의 사멸속도고 더욱 빨라지는 상황이 초래되었다.

이렇게 산소와 이산화탄소의 부족으로 식물들이 줄어들자, 풀이나 목초를 먹고사는 소와 양, 염소, 토끼 같은 가축이나 동물들이 집단폐사하게 되었고, 오직 바퀴벌레 같은 해충들만이 폭발나서 사람들을 괴롭히게 되었다.

 

 

 이렇게 가축과 동물들이 사라지게 되자, 단백질 공급부족으로 사람들의 영양상태가 매우 나빠졌다.

이처럼 바이오스피어2의 환경의 변화로 여러가지 동물과 식물들이 대량 폐사해서 사라졌고, 오직 살아남은 식량은 구황작물인 고구마뿐이었다.

 

이 바이오스피어2 내부에 살던 8명의 체험자들은 마지막으로 남아있던 고구마로 연명해야하는 처지가 됐고, 몇달동안 고구마만을 먹은 체험자들은 고구마에 함유된 베타카로틴성분으로 인해서 피부가 노랗게 변하는 등 이상현상과 심한 영양부족상태에 빠지게 됐다.

 

이에 덮친격으로 산호와 어류가 죽어나가면서 바닷물이 썩어갔고, 바닷물이 썩으면서 강과 담수까지 오염되면서 심각한 물부족상태에 빠졌다.

 

이렇게 바이오스피어2의 상황이 매우 안좋아지자, 이곳에서 생존해오던 체험자들의 심리상태도 나빠졌고, 체험자들은 극도의 스트레스와 우울증증세에 빠지면서 심한 히스테리증세까지 발생했다.

 

종국에는 체험자들이 서로가 서로를 불신하는 등 내부분열이 일어났고, 종종 서로를 믿지못하면서 점점 부족해지는 식량을 몰래 훔치거나, 남의 것을 가로채는 등 서로간의 심한 싸움과 마찰이 일어났다.

 

결국 바이오스피어2의 상황이 극도로 악화된 상태에서 이곳에서 생존하던 체험자 8명은 겨우 2년을 채우고 실험을 종료되었지만, 실험결과는 사실상 실패로 끝이 났다. 

 

◆ 바이오스피어2 생존실험 실패와 실패원인, 제2차 실험도 실패

 

그럼, 큰 기대를 갖고 실시한 바이오스피어2 생존실험 실패의 원인은 무엇 때문이었을까?

 

 

바이오스피어2의 생존실험의 첫번째 실패원인은 바로 ‘유리돔’ 때문이었다.

 

바이오스피어2는 사막에 지었는데, 풍부한 일조량을 확보하기 위해서 유리돔으로 외벽을 만들었다.

그런데 이 유리돔이 햇빛을 반사시키는 바람에 바이오스피어2 내부로 들어오는 햇빛의 양은 절반으로 줄어들게 되었다.

 

이 일조량의 부족현상 때문에, 바이오스피어2 내부에 있는 나무나 식물들이 광합성을 재대로 하지못해서 산소량이 줄어들었고, 

산소량의 부족현상 때문에, 많은 식물과 동물들이 집단폐사하는 사태가 발생했다.

 

그리고 두번째 이유로 바이오스피어2 내부의 흙에 다량으로 투입한 유기물이 산소의고갈을 앞당겼다.

 

식물이 잘 자라나게 하기 위해서는 비옥한 토지가 필요했고, 비옥한 토지로 만들기 위해서, 바이오스피어2 내부에 유기물이 많이 함유된 흙을 투입했는데, 

이 흙속에 있는 많은 유기물들이 오히려 다량의 산소를 먹어없애는 바람에 산소농도를 더욱 부족해지게 되었다.

 

그리고 세번째, 바이오스피어2 내부에 콘크리트 산을 만들었는데, 산을 만들기 위해서 사용된 콘크리트속의 석회성분이 대기중의 이산화산소를 대량으로 흡수하는 바람에, 

이산화탄소가 부족해져서 식물이 광합성작용을 하지못해서 말라죽는 현상이 발생하였다.

 

식물들은 이산화산소가 있어야만 광합성작용을 해서 산소를 발생시키는데, 콘트리트안에 있는 석회성분이 대기중의 이산화산소를 흡수해버렸기 때문에, 

많은 식물들이 광합성작용을 하지못하고 폐사해버렸고, 이것은 산소농도의 부족으로 이어졌다.

 

  

이렇게 바이오스피어2의 첫번째실험은 사전에 충분한 연구분석의 부족과 산소의 부족현상 때문에 실패하고 말았다.

 

그리고 그 후 두번째의 바이오스피어2 실험이 실시되었지만, 두번째 생존실험에서는 체험자들간의 이해충돌과 분열과 대립으로 10개월만에 실패하고 말았다.

 

이 바이오스피어2 실험은 인류사에 있어서 굉장히 중요한 의미를 갖는 실험이었는데, 매우 허망하게도 실패하고 말았다.

 

바이어스피어2 실험은 단지 지구에서의 생존실험일 뿐만아니라, 우리인류가 미래에 우주로 이주했을 때에도 요긴하게 적용할 수 있는 매우 중요한 실험이었다. 

 

 

 

지구 환경이 급격하게 악화되거나, 핵전쟁 등 지구에 급변사태가 발생하여 지구에서 더이상 생존할 수 없게 되었을 때, 인류는 생존을 위해서 우주로 진출해서 살 수밖에 없는 상황에 처하게될 수도 있다.

 

이처럼, 더이상 지구생존이 불가능하게 되었을 때, 바이오스피어2 실험은 인류가 우주선을 타고 화성 같은 제2의 행성으로 집단이주해서,

계속 생존을 이어나갈 수 있게하는 가능성을 확보할 수 있는 실험이었다.

 

만약, 바이오스피어2 실험이 성공하였다면, 인류는 화성 같은 제2의 생존지에다 지구환경과 유사한 인공생태계를 만들어서 생존을 이어갈 수 있게 된다.

 

실제로 지구생태계가 완전 파괴되거나, 핵전쟁이 발생해 지구가 황폐화되어 인류가 지구에서 더이상 생존이 곤란하게 될 경우, 

인류가 우주선을 타고 화성으로 집단이주해서 지구생태계와 비슷한 인공생태계를 만들어서, 그곳에 들어가 살면서 인류의 생존을 계속 이어나갈 수 있고, 이로써 인류의 멸망을 막을 수 있게 된다.

 

 

 

그러나, 두차례에 걸친 바이오스피어2 생존실험이 모두 실패했기 때문에, 지구멸망을 대비한 인류의 생존가능성과 화성으로의 이주정착 가능성을 실험해볼 수 있는 중요한 기회를 놓치게 됐다.

 

바이오스피어2 프로젝트는 ‘제2의 지구’를 만드는 매우 중요하고 의미있는 실험이었는데, 실패로 끝이나 큰 아쉬움을 남겼다.

 

그리고 이렇게 인류의 생존실험이 실시된 애리조나사막의 바이오스피어2의 실험시설들은 현재 학생들의 실습장소나 관광지로 사용되고 있다고 한다.

 

◆ 미국 나사, 바이오스피어2와 유사한 생존실험 실시와 성공

 

이 ‘바이어스피어2’ 실험은 미국 정부나 나사가 실시한 실험이 아니라, ‘바이오스피어 연구단체’라고 하는 민간단체가 사비를 들여서 실시한 실험이었다고 한다.

 

‘바이어스피어 연구단체’는 민간인들이 모여서 만든 사설 연구단체이며, 이 실험은 모두 사인들이 성금을 모아서 만든 돈으로 경비를 지출했다고 한다.

 

그러니까, 개인들이 만든 단체 ‘바이어스피어 연구단체’가 실시했기 때문에, 체계적이지 못한 조직상태에서, 예산도 부족한 상태에서, 일사분란한 지휘체계를 발휘하지 못하는 등, 여러가지 부족한 상태에서 실시한 실험이라서 실패했다고 본다.

 

만일 국가의 광범위한 재정적, 과학적 지원을 받는 국가기관 즉, 나사가 실시했더라면, 더 좋은 성과를 거둘 수 있지 않았을까?

 

 

그리고 한참 시간이 흐른 후에, 나사는 실제로 화성탐사 등의 장기적인 유인우주탐사과정을 시뮬레이션한다는 목표를 세우고, 

바이오스피어2와 비슷한 폐쇄된 공간에서 인공생태계 생존실험을 실시했으며, ‘바이오스피어2’보다 더 좋은 성과를 거뒀다고 한다.

 

즉, 나사는 2015년도에 실제로 하와이에서 ‘바이오스피어2’실험과 비슷한 인공생테계 생존실험을 실시했다고 한다.

 

나사는 화성에서의 유인 우주탐사를 시뮬레이션해 인공적으로 만든 폐쇄적인 생태계환경에서의 장기적인 생존을 연구한다는 목표로, 

바이오스피어2보다 훨씬 더 구체적인 생존실험을 진행했는데, 2015년 8월 투입된 4기팀이 1년간의 실험일정을 완벽하게 달성하면서, 2016년 7월에는 생존실험을 성공적으로 완료했다고 한다.

  

즉, 민간인들이 실시해서 실패한 ‘바이오스피어2’실험을 후에 나사(미항공우주국)가 실시해서 성공을 거두었다고 하니, 정말 다행스러운 일이라고 생각한다.

 

유리돔에서 햇빛이 반사되는 문제와 콘크리이트산에서 이산화탄소를 흡수하는 문제, 토양속의 미생물이 대기중의 산소를 흡수하는 문제등을 분석하고, 보강해서 더욱 개선된 ‘바이오스피어2’의 인공생태계를 만들어 생존실험을 실시한 결과, 체험자들이 1년 동안 성공적으로 생존을 완료할 수 있었다고 한다.

 

‘바이오스피어2’실험은 인류사에서 있어서 굉장히 중요한 실험이라고 할 수 있는데, 미래에 지구에 극심한 천재지변이나 대재앙 같은 지구격변사태가 닥칠 수 있고, 

핵전쟁 등으로 지구에서 인류가 더이상 거주하기가 불가능하게 될 때에, 우리 인류는 다른 행성으로 집단이주해서 생존을 이어나가야만 한다.

 

그런데, 태양계에서 우리지구와 가장 비슷한 환경과 조건을 가진 행성은 바로 화성이다.

지구생태계의 파괴로 지구에서의 생존이 불가능할 때에, 우리 인류는 화성으로 집단이주함으로써, 인류멸종을 막고, 생존을 이어나가야만 한다.

 

 

그렇게 지구의 대격변이 발생했을 때에, 화성에다 ‘바이오스피어2’ 같은 인공적인 생태공간을 만들 수 있다면, 우리 인류는 멸망하지않고, 생존을 계속 이어나갈 수 있을 것이다.

 

그런점에서, 미국 나사가 진행한 ‘바이오스피어2’실험의 성공은 인간의 화성에서의 생존가능성을 더 한층 높여놓는 중요한 계기가 될 것이라고 판단된다.