马克·纳尔逊生活在一个生物圈里
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2020年4月28日,星期二

马克·纳尔逊:生物圈2号实验的教训

相互关联的循环系统

1991年,当马克·纳尔逊博士和7名宇航员进入生物圈2时,可持续性还不是一个常用的词。气候变化只是刚刚开始被科学界以外的人谈论。

“生物圈2号”是亚利桑那州沙漠中的一个密闭的玻璃容器,它被设计成一种新的实验室,用来研究地球上发生的基本过程——“生物圈1号”。它是一个大规模支持系统的原型,如果人类曾经生活在其他星球上,就需要这个系统。

它包含了一系列的生物群落,包括雨林、雾沙漠、淡水沼泽和带有珊瑚礁的小海洋。空气、水和养分循环系统是相互联系和创新的方法废水处理,并在两年的居住期间重复使用。

Mark Nelson的生物圈图像

近30年过去了,在生物圈2号里学到的教训比以往任何时候都更加切题,并继续与越来越多的观众产生共鸣。

2018年,纳尔逊出版了《挑战我们的极限:来自生物圈2号的洞见》。最近,这个项目成为了一部新纪录片《地球飞船》的主题,该片于2020年1月在犹他州的圣丹斯电影节上首映。

这段经历帮助Nelson对以自然为基础的废水处理系统有了深入的了解和热情,使其成为能源和资本密集型集中式工厂的可行替代品,并强化了他的信念,即生态工程对于创建可持续、甚至可再生的未来至关重要。

随着公司、地方当局和市政当局努力适应循环经济,并将蓝绿色基础设施作为抗洪和雨水管理战略的一部分,特别是在城市地区,这一概念正在全球获得更高的知名度。

爱上基于自然的解决方案

Nelson说:“我们的健康取决于生物圈,我们迫切需要利用各种方法来更好地了解它是如何运作的,以及我们人类如何与我们的最终生命维持系统合作,而不是削弱它。”

他认为生物圈2号计划超前了50年。

“生物圈和可持续性是非常晦涩的学术词汇,但世界已经迎头赶上,”他补充说。“对我们星球的全面攻击所造成的问题是众所周知的。由于人们对气候的看法不断改变,以及希望成为更好的自然管家的愿望,我们现在正处于各种突破的边缘。”

“生物圈2帮助人们深入了解和热爱基于自然的废水处理系统,将其作为集中式工厂的可行替代品。”

当尼尔森被选为生物圈2号的机组成员时,他已经是一位受人尊敬的生态学家了。

他是生态技术研究所的创始人,该研究所是一个研究慈善机构,对加强和保护生态系统的技术特别感兴趣。自20世纪70年代以来,他在世界各地参与了几个创新的生态项目。

在生物圈2号里,他负责管理一个人工湿地沼泽废水回收系统,这个系统是和NASA科学家比利·沃尔弗顿一起设计的。

这项任务是如此令人满意,它继续塑造了尼尔森离开生物圈2号后的研究、事业和生活。他走到推出该公司废水花园国际,创造人工湿地和写一本书,废水的园丁:保护地球一个冲洗一次。

他补充道:“看到这个工程和技术系统让自然以一种有组织的方式运作,绝对是一种乐趣。”“你添加水、基质基质和合适的植物,你就有了湿地。我们每天通过湿地处理250-290加仑的废水——我爱上了它。”

可持续湿地:地球的肾脏

从那以后,纳尔逊在世界各地设计和建造了美丽的湿地,每一个都重现了自然湿地的条件,以可持续的方式去除杂质,并为野生动物提供了一个必不可少的栖息地。

它们不使用任何化学物质,通常只用重力流就能设计出来,避免了昂贵的设备,而且可以在从热带到沙漠的各种气候下工作。

尼尔逊湿地影像

他说:“湿地曾经因为不能支持农业而被视为毫无价值的沼泽,但现在却被称为地球的肾脏,因为它们在有害化合物进入河流、湖泊或海洋之前就能有效地清除它们。”“植物能储存二氧化碳,这当然是地球的另一个好处。

“这种自然处理方法的先驱可以追溯到20世纪50年代,但生物圈2号是一个很好的平台,因为地球上很多人都在跟踪我们。

“人们对我们的尿液和粪便所发生的事情很感兴趣,所以意识到我们美丽的湿地系统是靠这些物质而繁荣的,它们完成了水循环,这是一个传递给数亿人的信息。”

重新设计“技术领域”

Nelson感到振奋的是,基于自然的治疗项目正变得越来越普遍,但他希望看到全球技术格局的快速变化,导致更可持续的解决方案的更快实施。

尼尔森说:“这种技术正在传播,但速度还不够快。”“人类正在对这个星球产生深远的影响,如果我们不采取行动和实施更好的方法,后果和灾难将会显著增加。”我们有一系列令人印象深刻的工具,可以让每个人的生活更美好,令人惊讶的是,这些工具负担得起,但却没有付诸实施。

“我们有一个令人印象深刻的一系列工具,将使每个人生活得更好,还很实惠不是实施。”

“我们总是在不考虑全局的情况下进行技术修复。我们现在需要重新设计我所说的“技术领域”,包括更多的生态工程,我们仍然有工程,所以我们可以确信我们正在做的是高效的,但是我们试图通过最小化机器和昂贵的资本投入,最大化自然和生态机制来做到这一点。

“科技当然是现代生活矩阵的很大一部分,但它可以以更全面的方式被设计和重新设计,从而成为我们问题的一部分解决方案。”

人在水中的行为(和反应)

在生物圈2号里,纳尔逊的另一个生命肯定的教训是认识到我们所做的一切都影响着水循环。

“水是我们生物圈生命的基本流——我们在陆地上所做的一切都会影响到水最终流入海洋。这就是为什么我喜欢对水务行业发表演讲——这个话题对我们的生活如此重要

他补充道:“我们需要不断提升我们的思维,以便更充分地理解我们的行动对地球的影响。我在纽约长大,在那里很难想象雨林或海洋产生氧气,但这种相互联系是非常深刻的。地球看起来那么大,你可能认为你几乎没有影响,但那真的是一种错觉。

Mark Nelson工作形象

“你的每一次呼吸都依赖于生物圈的新陈代谢,也是它的一部分。我们都开始看到,一切照旧涉及的系统不能无限期地运行,这些系统正在对我们的健康和我们世界的健康造成巨大危害

他说:“利害关系是前所未有的,但世界正在意识到所有这些问题,这种演变来得正是时候。人类的智慧和与生俱来的对生命的热爱,可以解决一切由人类引起的问题。”

-马克·纳尔逊(Mark Nelson)是哈佛大学的主题演讲者BlueTech论坛2020虚拟-为影响进行创新

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