Biosphäre II

Die Integration von Biosphäre und Technosphäre in eine gebaute Umwelt

Noch immer ist Biosphäre 2" in der Wüste von Arizona eines der zukunftsweisenden architektonischen Projekte. Obgleich die Absicht begraben wurde, eine geschlossene und autonome Station etwa für den Weltraum zu entwickeln, ist der Versuch, auf kleinstem Raum eine sich selbst regulierende und von Menschen bewohnbare Biosphäre zu schaffen, nicht nur faszinierend. Bernd Zabel, technischer Leiter von "Biosphäre 2", der auch Mitglied einer bemannten Mission gewesen war, gibt einen Einblick in die Komplexität der bioelektronischen und architektonischen Gestaltung einer solchen weitgehend autonomen Welt.

Bernd Zabel ist technischer Leiter der Biosphäre 2. Über seinen Aufenthalt in Biosphäre 2 haben wir für Telepolis ein Gespräch geführt.

... die zwei Welten des Menschen, die Biosphäre, aus der er stammt, und die Technosphäre, die er geschaffen hat, sind aus dem Gleichgewicht geraten und stehen möglicherweise in einem tiefen Konflikt zueinander ... Kein Problem ist in der Schaffung eines ausgeglichenen und sich erhaltenen Planeten unmöglich. Eine Ausnahme ist nur die Menschheit selbst. Kann sie rechtzeitig die Vision eines gemeinsamen Überlebens entwickeln? Kann ihre unentrinnbare körperliche Abhängigkeit, die wesentliche neue Einsicht unseres Jahrhunderts, eine solche Vision herbeiführen? Wir wissen es nicht. Wir müssen es hoffen.

Barbara Wood, 1964

Biosphäre 2 wurde entwickelt, um eine Umgebung zu schaffen, die klein genug ist, um sie zu beherrschen, aber zugleich hinreichend komplex und vielfältig, um als sinnvolles Labor zur Untersuchung von natürlichen Ökosystemen der Erde zu dienen.

Der Auswahlprozeß der Bereiche unserer Welt, die für ein miniaturisiertes Modell oder, genauer, für ein miniaturisiertes Modell jedes Ökosystems, jeder Klimazone oder jeder Eigenschaft auf dem Planeten wesentlich sind, erforderte die Vorstellungskraft der Wissenschaftler, Ausbilder, Architekten, Ingenieure und Bauarbeiter, die am Projekt beteiligt waren, aber auch die vieler anderer, die dem von außen mit Faszination zuschauten. Der Grund für diese Faszination bestand, wie ich glaube, in der Möglichkeit von Biosphäre 2, das eigene Verhältnis zur Umwelt auf eine völlig neue Weise zu erforschen, beispielsweise aus einer Perspektive der wechselseitigen Abhängigkeit und der Partizipation und nicht aus der eines privilegierten Reisenden, der eher von der Natur entfernt oder auf deren Kosten lebt.

Die Notwendigkeit der Auswahl führte zu Fragen wie beispielsweise "Wieviel Natur benötigt man, um leben zu können?" oder "Was führt die Menschen wieder in das Gleichgewicht der Natur zurück?" Bevor eine Technik zugelassen wurde, mußte sie umfangreiche Tests ihrer Unschädlichkeit für die Biosphäre bestehen oder zusätzliche Schritte enthalten, damit ihre Endprodukte keine negativen Folgen haben. Weil diese Fragen gleichzeitig so fundamental sind und man sich ihnen dennoch als praktische Ziele kaum zuwendet, gab bereits die Konzeptualisierung von Biosphäre 2 als eine von Menschen bewohnte Biosphäre auf viele Weisen die Gelegenheit, die Meinungen über die Welt und unseren Platz in ihr zu hinterfragen.

In den ersten drei Jahren nach ihrer Fertigstellung war Biosphäre 2 eine von Menschen bewohnte Biosphäre. Die erste Gruppe mit acht Teilnehmern lebte von 1991 bis 1993 in ihr. Eine zweite Gruppe, deren Mitglied ich war, hielt sich 1994 über sechs Monate lange in ihr auf. Während dieser Zeit wurden mit wenigen Ausnahmen die Luft, das Wasser und das Essen für die in ihr befindlichen Menschen von den Ökosystemen erzeugt und wieder aufbereitet, deren Teil sie selbst waren. Auch wenn ich schon lange an landwirtschaftlichen und ökologischen Projekten beteiligt war, wozu auch die Leitung des Aufbaus von Biosphäre 2 von ihrem Entwurf bis zu ihrer Fertigstellung gehörte, so hatte doch keine andere Erfahrung für mich so grundsätzlich und tiefgreifend die wechselseitige Abhängigkeit zwischen mir und der Natur um mich herum demonstriert.

Ironischer- oder vielleicht natürlicherweise hat sich die menschliche Natur in diesem Projekt auf eine eher banale und weniger edle Weise offenbart. Auch wenn die vorhergesagten furchtbaren oder komischen Konflikte nicht zwischen den eingeschlossenen Menschen auftraten, gab es gelegentlich Uneinigkeiten. Die Vision und die Methoden, die zum Bau von Biosphäre 2 führten, waren für das Management eines fortlaufenden wissenschaftlichen Projekts nicht immer geeignet. Die Umwelt von Biosphäre 2, wie sie ursprünglich gestaltet war, funktionierte beispielsweise nicht wie erwartet, etwa bei der Aufrechterhaltung des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre. Biosphäre 2 war das erste große und komplexe Ökosystem, das jemals in Angriff genommen wurde, und man benötigt einen besonderen Mut, der erste sein zu wollen: den Mut zu riskieren, daß man es falsch angegangen ist. Überraschend ist nicht, daß einige Teile nicht richtig funktionierten, sondern gerade im Gegenteil, daß so viel klappte und die Schwachpunkte deutlich identifiziert werden konnten.

Überdies haben sich keine dieser Mängel als fatal erwiesen. Die Fakultät des Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University hat sich dem Projekt mittlerweile angeschlossen, um eine kontinuierliche wissenschaftliche Begleitung zu sorgen. Weiterhin werden Designveränderungen vorgenommen und Biosphäre 2 ist gut und vielfältig genug, um eine gänzlich neue Reihe von ökologischen Experimenten zu ermöglichen. Auch wenn gegenwärtig keine weiteren Experimente mit der Einschließung von Menschen durchgeführt werden oder geplant sind, hoffe ich, daß sie in Zukunft wieder stattfinden, und wenn nicht in Biosphäre 2, dann eben in anderen Umgebungen, die das Schicksal und die Erfahrung von Mensch und Natur ebenso eng verbinden.

Überblick über das System

Biosphäre 2 bedeckt eine Fläche von 1,6 Hektar und besitzt mit den zwei Lungen oder variablen Kammern ein Volumen von 204000 Kubikmeter innerhalb seiner virtuell luftdichten Außenhülle. Sie besteht aus fünf natürlichen und zwei künstlichen Lebensräumen: tropischer Regenwald, Savanne, Sumpf, Meer, Wüste, intensive Landwirtschaft und Wohnräume für Menschen. Normalerweise herrscht eine gleichbleibende Atmosphäre.

Die irdische Biosphäre stellt für das Konzept von Biosphäre 2 das allgemeine Modell oder ein grundlegendes funktionales Inventar dar. Man hat sich auf Parallelen zwischen Biosphäre 2 und der irdischen Biosphäre wegen der Nützlichkeit dieses Ansatzes bezogen, eine relativ große Menge an Information in einem bekannten Rahmen zu organisieren, anstatt eine wirkliche Korrespondenz von deren Mechanismen anzustreben. Einige Aspekte der irdischen Biosphäre wie eine große Geologie oder Geosphäre sind in dieser künstlichen Biosphäre überhaupt nicht vorhanden, während andere Funktionen vielleicht durch substantiell unterschiedliche Mittel oder in einer anderen Größe verwirklicht wurden. Eine zu buchstäbliche Interpretation der beabsichtigen Gleichwertigkeit von Biosphäre 2 und der irdischen Biosphäre läßt tatsächlich Mißverständnisse aufkommen, die einer früheren Kontroverse über das Projekt zugrundelagen. Biosphäre 2 versucht gerade nicht, die irdische Biosphäre zu verdoppeln. Sie ist ein Versuch, ein so vielseitig und so billig wie mögliches Laboratorium für die ökologische Forschung und Ausbildung herzustellen, zu prüfen und, wenn möglich, zu perfektionieren.

Biosphäre 2 wurde als materiell geschlossenes und dauerhaftes Bauwerk zur Umweltforschung entworfen und errichtet, das eine Reihe interner ökologischer Bedingungen messen und aufrechterhalten läßt und einen möglichst passiven und ungiftigen Behälter darstellt. Als solches ist sie ein Gebäude mit Steuerungs- und Überwachungsmitteln für die Gestaltung und für die Prozesse von Umwelten, die (a) fest abgeschlossen sind, (b) von Pflanzen, Tieren und auch von Menschen, bewohnt werden, die empfindlich gegenüber Umweltverschmutzung sind, und (c) die Aufrechterhaltung von Kontrollparametern wie Temperatur, Feuchtigkeit, Luft- und Wasserqualität innerhalb eines bestimmten Spektrum benötigen.

Für die Bau- und Betriebszwecke wurde materielle Geschlossenheit als eine atmosphärische Entweichungsgröße von maximal 10 % ohne den Austausch einer anderen Materie definiert. Eine Ausnahme stellen beabsichtigte und dokumentierte Ein- oder Ausfuhren von Proben und benötigten Dingen dar. Hinsichtlich der Energie wurde das System so ausgelegt, daß es das maximale Sonnenlicht eintreten, die Zufuhr von Elektrizität erlauben und den Wärmeaustausch mit der irdischen Umwelt gewähren sollte, da die Lage im südlichen Arizona und die Struktur eines Gewächshauses die Aufwärmung zu einem vordringlichen technischen Problem macht.

Struktur und Beschränkungen

Als geschlossenes System bildet die äußere Hülle eine Reihe von bestimmten Grenzen, welche die interne Umwelt von der äußeren trennen. Die Undurchlässigkeit dieser Grenzen ist ein zentrales Anliegen für die Ausrichtung von Biosphäre 2 als geschlossenes System.

Unterhalb des Bodens wird Biosphäre 2 von rostfreien Stahlplatten abgeschlossen, die so zusammengeschweißt wurden, daß sie eine kontinuierliche Platte über dem durchgängig zementierten Fundament bilden. Verwendet wurde für die Platte rostfreier Allegheny-Ludlum 6XN Stahl, der gegenüber Korrosion durch Salzwasser geprüft wurde. Diese Platte ist mit dem Boden der Hülle durch besonders geeignete Metallplatten verbunden, die in ihrer Position abgedichtet wurden, um die Kontinuität einer luftundurchlässigen Barriere zwischen der Platte und dem verglasten Bereich zu gewährleisten.

Die über dem Boden befindliche Struktur besteht aus Stahlrohren mit stabilem Glas und Stahlrahmen. Die Hüllenstruktur und Materialien der Verglasung wurden für diese Anforderungen von Peter Pearce & Associates entworfen und hergestellt. Pearce war ein Student Buckminster Fullers. Die Hüllenstruktur besteht aus einem Stahlgerüst mit einer aufgebrannten Aluminiumschicht, die wiederum mit einem elektrostatisch ausgefällten Farbstaub überzogen ist, der in einem Hochofen geschmolzen wurde. Die Strebenlänge beträgt ungefähr 5 Fuß. Ein Korrosionstest wurde vor dem Bau durchgeführt. Trotzdem korrodierten annähernd 50 der 77000 Streben und mußten nach fünf Jahren ersetzt oder neu angestrichenen werden.

Die Verglasung erwies sich als der problematischste Teil des Baus. Glasscheiben wurden in der Fabrik in Stahlrahmen eingefügt, abgedichtet und einem Vakuumtest zum Erweis ihrer Luftundurchlässigkeit unterzogen. Die Platten wurden dann an die Baustelle transportiert und in einem zweiphasigen Prozeß angebracht und abgedichtet, wobei für die Silikonmasse zwei Farben (grau und weiß) verwendet wurden, um zu gewährleisten, daß jede Platte zweimal abgedichtet wurde.

Das verwendete Glas war gehärtet und doppelt geschichtet. Dazwischen befand sich eine Plastikschicht, die das Glas bruchsicherer machte. Bis heute sind fünf Scheiben zerbrochen, wobei aber die luftdichte Hülle erhalten blieb, weil jeweils nur eine Glasschicht kaputtging und die Plastikschicht nicht beschädigt wurde.

Es wurde auch ein "Termitengeschmackstest" durchgeführt, um zu sehen, ob Termiten, die bewußt in Biosphäre 2 zum Recycling der Zellulose eingebracht wurden, die Abdichtung fressen würden. Filterpapier für das Laboratorium, das offensichtlich ein beliebtes Nahrungsmittel für die Termiten ist, wurde zwischen zwei Glasscheiben eingepreßt und mit der vorgesehenen Abdichtung verschlossen. Man ließ aber einen Papierstreifen vom "Sandwich" nach außen gehen, um die Termiten anzulocken. Der Test zeigte, daß sie das herausschauende Papier sofort fraßen, aber sich nicht durch die Abdichtung hindruchfraßen oder sie ankauten, bis sie schließlich verhungerten.

Ironischerweise starb die Termitenart auch in Biosphäre 2 aus. Sie wurde von einer einheimischen Ameise, die "verrückte Ameise" genannt wird und deren lateinischer Name "Paratrechina longicornis" ist, verdrängt. Diese kleine Ameisenart kaute sich durch die Abdichtung, vermutlich um Material für ihre Nester zu erhalten. Bislang wurden fünf Löcher entdeckt, die durch diese Ameisen entstanden. Das Loch kann man in diesem Fall einfach finden, indem man dem Weg nachspürt, auf dem die Ameisen ein- und ausgehen.

Lungen

Da Biosphäre 2 luftdicht abgeschlossen ist, dienen zwei Lungen als variable Volumenkammern, die sich in Reaktion auf Temperaturschwankungen ausdehnen und zusammenziehen können, welche das Luftvolumen in Biosphäre 2 beeinflussen. Jede Lunge hat ein maximales Volumen von 850000 Kubikfeet. Das maximale Gesamtvolumen beträgt 1,77 Millionen Kubikfeet. Biosphäre 2 hat ohne die Lungen ein Volumen von 5,5 Millionen Kubikfeet.

Leitungen von außen

An verschiedenen Stellen führen durch die äußere Hülle von Biosphäre 2 Leitungen für Breitband, Strom oder Laborproben, kleine Röhren oder Wasserleitungen. Diese Leitungen stellen potentielle Lecks dar und wurden mit verschiedenen Mitteln verschlossen. Leitungen für Strom und Daten sind gasdicht und gegen Explosion gesichert.

Die interne Struktur

Innerhalb der Außenhülle gibt es eine substantielle innere Struktur, um eine Vielheit von biomerischen Umwelten und Mikro-Umwelten zu stützen, die Technosphäre zu beherbergen und Schnittstellen zwischen der Technosphäre und der Biosphäre zu schaffen. Unter einem Großteil von Biosphäre 2 befindet sich ein Kellergeschoß, in dem sich nur Systeme der Technosophäre zur Wasserregulierung und Luftzirkulation sowie Wärme- und Kühlanlagen befinden.

Der Wohnbereich der Menschen

Der Wohnbereich der Menschen ist ein 2600 Quadratmeter großer Gebäudeteil mit fünf Stockwerken, der eine städtische Umwelt mit öffentlichen und einigen privaten Räumen für jedes Mitglied des Teams darstellt. Dieses Biom ist die Zone, die vorwiegend mit opakem Metall und nicht mit Glaswänden erbaut wurde. Es enthält Büros, ein Untersuchungslabor, medizinische Einrichtungen, einen Maschinenraum, eine Schreinerei, Computersysteme für die Kommunikation und zur Überwachung der Umwelt, eine Küche und andere Einrichtungen für die Forscher, die hier leben.

Auch wenn wegen der möglichen "inneren Luftverschmutzung" durch das Ausströmen von Gasen aus den Baumaterialien die Materialauswahl für die gesamte Biosphäre 2 ein an erster Stelle stehendes Anliegen war, stellte der Wohnbereich wegen der Wand- und Bodenverkleidungen, den Möbeln oder der wissenschaftlichen und medizinischen Ausrüstung ein zusätzliches Problem dar. Unbehandelte Wolle und Baumwolle wurde für Gewebe ausgewählt. Im Inneren des Wohnbereichs sind die Wände mit Wollverkleidungen ausgelegt und die Wollteppiche sorgen im ganzen Wohnbereich für Geräuschdämpfung. Wegen des geringen Anteils an Pflanzen im Verhältnis zu den Menschen war in diesem Biom die Bildung von Kohlendioxid ein Problem. Deswegen wurde die Wohnzone mit "frischer" Luft aus dem Bereich der intensiven Landwirtschaft versorgt.

Natürliche Biome

Topographische Variation war die Antwort auf das Problem von Spezialisten des Biom-Designs, innerhalb einer relativ kleinen Quadratmetergröße für jedes Biom eine größere Oberfläche für Pflanzen und eine größere Vielfalt von Mikro-Umwelten zu schaffen. Qualitativ hochwertige und phantasievolle Felsenstrukturen (aus Eisenbeton) von der Larsen Company aus Tucson erleichterten diese Aufgabe. Die Felsenstruktur trug auch dazu bei, die Umwelt natürlicher und ästhetischer aussehen zu lassen.

Der Regenwald hatte beispielsweise eine Grundfläche von 2000 Quadratmetern. Auf ihr wurde ein hohler, fünfzig Fuß hoher Berg mit einem dreigeschossigen Turm aus standardisierten Zementplatten gebaut, der mit künstlichem Fels bedeckt war, um Höhleneingänge, Terrassen für Pflanzen und einen spiralenförmigen Weg zur Spitze des Berges zu schaffen. In diesem hohlen Berg gibt es Wendeltreppen, um von der technischen Zone des Kellergeschoßes zu jeder der Ebenen zu gelangen. Dadurch konnte man das Betreten der bepflanzten Bereiche reduzieren und besaß einen Lagerbereich für Instrumente, die man in der wilden Natur brauchte. Auf dem Berggipfel erzeugen Nebelmaschinen für den Regenwald eine hohe Luftfeuchtigkeit. Ein Teich läuft über den Rand der Spitze und bildet einen Wasserfall, der in einen weiteren Teich mündet und einen mäandernden Bach speist. Der Großteils dieses Wasser wird wiedergewonnen, doch eine kleine Menge fließt durch einen Teil des benachbarten Savannenbioms. Höhenunterschiede wurden im Regenwald und in der Savanne auch dadurch geschaffen, daß man das Kellergeschoß in einer Höhe zwischen zwei und sechs Metern mit Erde für die Pflanzen auffüllte. Dadurch konnten hohe Bäume und schwere Pflanzengebilde wachsen und wurde eine bessere topographische Gestaltung für einen natürlicheren Eindruck und eine größere Oberfläche für Pflanzen geschaffen. Die architektonische Gestaltung der Außenhülle, wie die Höhe von 30 Metern des Regenwaldgebäudes, um hohe Baldachinbäume zu beherbergen, wurde zur Verbesserung des Ökosystems, aber auch aus ästhetischen Gründen entwickelt.

Klimasteuerung, Kreislaufsysteme für Wasser und Atmosphäre

Auf der Erde ist das Klima, also das Wetter und der atmosphärische und Wasserkreislauf, eine Funktion von planetarischen Mechanismen, die nicht von wesentlich kleineren Systemen beeinflußt werden. In Biosphäre 2 werden die meisten Funktionen wie Klima, Gleichgewicht und Zirkulation der Atmosphäre, Wasserreinigung und -zirkulation sowie die Erzeugung von Meereswellen von technikbasierten Mechanismen bewirkt. Trotzdem ist die Erkenntnis des Ausmaßes, in dem die lebendigen Systeme (die "Biosphäre") mit der technischen Umwelt (der "Technosphäre") interagieren und die interne Atmosphäre, das Klima, die Wasserflüsse und Wasserspeicherung etc. beeinflussen können, ein wichtiger Aspekt der Gestaltung und der Steuerung geschlossener Umweltsysteme. Die Begriffe "Biosphäre" und "Technosphäre" sind nützliche Kurzformeln zum Begreifen und Vergleichen dieser Interaktionen.

Energiezentrum

Kühlen benötigt den höchsten Energieverbrauch in Biosphäre 2. Das benachbarte Energiezentrum erzeugt den gesamten Strom, aber auch Kühlwasser für den Turm (10-21 Grad durch Verdampfung), kaltes Wasser (5-7 Grad durch mechanische Kühlung) und heißes Wasser (70-80 Grad durch natürliche Gasboiler).

Das Wasser aus dem Energiezentrum läuft durch ein Röhrensystem, das in Biosphäre 2 hineinführt, zu den Radiatoren der 26 Luftpumpen, die mit 60 PS Luft in Biosphäre 2 zirkulieren lassen. Abhängig von der Steuerung des Gebläses kann man so heizen, kühlen oder die Luftfeuchtigkeit senken. Der Wasserdampf in der Luft von der Atmung und Abgabe der Pflanzen kondensiert sich in den Luftpumpen. Das Kondenswasser wird gesammelt und dann in die Regentanks gepumpt.

Das Wasserkreislaufsystem

Das Wassersystem - Behälter, Flüsse, Zuliefersysteme und Steuerung - zeigt die enge Interaktion von Biosphäre und Technosphäre bei der Steuerung der Umwelt von Biosphäre 2.

Die wichtigen Wasserbehälter sind Tanks, Oberflächenwassersysteme, Böden, Luftfeuchtigkeit, Pflanzen und andere Lebewesen. Es gibt zwölf verschiedene Wassersysteme: das Meer, Sumpf, Bäche mit frischem Wasser, unter dem Boden befindliche Drainagen und Wasserkondensat in den natürlichen Biomen, sowie Bewässerung, Trinkwasser, Wasser für den Reis und die Fische, unter dem Boden befindliche Drainagen, Abwasser der Menschen und Wasser zur Feuerbekämpfung in der Zone der intensiven Landwirtschaft. Normalerweise ist der Wohnbereich mit der Zone intensiver Landwirtschaft verbunden, sie können aber von den natürlichen Biomen, was Wasser und Luft anbelangt, getrennt werden.

Neben dem Salzwassermeer mit 250000 Litern besteht der größte Wasserbehälter aus den Vorratstanks im Geschoß der Technosphäre. Auch natürliche biosphärische Wasserspeicher in der Umwelt sind wichtig. Der Regenwald beispielsweise kann in seinem Boden bis zu 20000 Liter speichern.

Obgleich die Atmosphäre nur eine relativ kleine Wassermenge in Form von Dampf oder Feuchtigkeit enthält, ist dies eine extrem aktive und einflußreiche Komponente des hydrologischen Kreislaufs. Wenn die Parameter für optimale Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit im Regenwald aufrechterhalten werden, würden sich in der Atmosphäre des Bioms in Form von Wasserdampf zwischen 90 Gallonen (mit 70 Fahrenheit und 75% relativer Luftfeuchtigkeit) und 200 Gallonen Wasser (mit 85 Fahrenheit und 95% relativer Luftfeuchtigkeit) befinden.

Linda S. Leigh, Rainforest Operating Manual 1995

Große Flüsse zwischen Wasserspeichern sind Regen und Bewässerung, Nebel, Wasseraufnahme durch die Wurzeln, unter dem Boden befindliche Drainagen, Atmung, Verdampfung, Kondensierung, Diffusion, das reverse Osmosesystem und die Behandlung sowie Speicherung von Trink- und Abwasser.

Regen und Nebel werden durch oben angebrachte Sprinkleranlagen produziert, während die Bewässerung durch Sprinkler- oder Tropfsysteme am Boden geschieht. Die Pflanzen nehmen Wasser vom Regen und von der Bewässerungsanalge auf. Der Rest sickert in den Boden ein und wird von Entwässerungsröhren unter der Bodenschicht aufgenommen. Das Nährstoffe enthaltende Drainagenwasser kommt dann in den Haupttank in der südlichen Lunge. Pflanzen geben eine gewisse Wassermenge als Dampf wieder zurück in die Atmosphäre. Der atmosphärische Wasserdampf - Atmung, Nebel und Verdampfung von Wassersystemen an der Oberfläche oder auf den Böden - kondensiert sich auf 1) Fenster oder 2) Spiralen der Luftpumpen. Das kondensierte Wasser wird zu Tanks weitergeleitet. Die Verteilung betrifft die Bewegung des Wassers von Biom zu Biom. Das ist wichtig hinsichtlich der Aufrechterhaltung der gewünschten Feuchtigkeitsstufen in den unterschiedlichen Ökosystemen. Das reverse Osmosesystem verarbeitet das Wasser aus dem Hauptspeicher, um aufgelöste Stoffe zu entfernen, bevor das Wasser zur künftigen Verwendung als Regen, Nebel oder Bewässerungsvorrat gespeichert wird. Die meisten Regensysteme besitzen innen angebrachte Sensoren, um die Menge an aufgelösten Stoffen zu messen.

Das Wasser von der Zone der intensiven Landwirtschaft und dem Wohnbereich aus dem reversen Osmosesystem wird überdies gefiltert und mit UV-Licht bestrahlt, bevor man es als Trinkwasser für Menschen und Tiere gebraucht.

Die Bewässerung der Zone der intensiven Landwirtschaft und die Steuerung des Regenwassers für die natürlichen Biome werden von Computern kontrolliert und überwacht. Die meisten Wasserflüsse und Tankfüllungen werden automatisch gemessen und die Daten in einer Datenbank gespeichert, die innerhalb und außerhalb von Biosphäre 2 eingesehen werden kann.

Überwachung, Steuerung und fortlaufende Speicherung der Umweltdaten

Ein zentraler Zweck von Biosphäre 2 ist die Möglichkeit, die Umweltbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, photoaktive Strahlung von außen, Zusammensetzung der atmosphärischen Gase und des Wassers genau zu überwachen. Dafür wurden 1200 Sensoren in Biosphäre 2 eingebaut. 80 gelten als unbedingt nötig, während der Rest entweder Zwecken der Forschung oder der Überwachung dient. Während der bemannten Missionen entnahm ein sogenannten "Schnüffelsystem" alle 15 Minuten automatisch eine Luftprobe von einem Biom und untersuchte sie auf 13 verschiedene Gase (z.B. Ozon, Kohlendioxid, Stickstoffoxid[Lachgas]). Jeden Tag informierte ein Computerausdruck über die hohen und niedrigen Werte während der letzten 24 Stunden und verglich sie mit Grenzwerten. (Bernd Zabel)