NASA BioSphäre. Das Original-Experiment!

Mehr Wissen:
Über BioSphäre -Was ist BioSphäre?

BioSphäre ist ein in sich geschlossenes Ökosystem. Es benötigt zum Leben außer Licht und Wärme keine weiteren, äußeren Einflüsse.

Die Bewohner der BioSphäre sind Garnelen, die nur auf bestimmten Inseln in der Nähe von Hawaii zu finden sind. Dort bewohnen sie kleine Wasserbecken im Lava-Gestein. An den Wänden dieser Pools finden sich tief-rote Algen-Ansammlungen sowie verschiedene Mikro-Algen. Die Garnelen fressen die Algen nicht, sondern pflegen diese, indem sie sich von den Mikro-Algen sowie verschiedenen Bakterien ernähren. Sie sind buchstäblich die Gärtner ihrer Umwelt und sorgen für die Erhaltung des biologischen Gleichgewichts innerhalb der Becken und halten diese sauber, so dass die großen Algen gedeihen können.

Auch in der BioSphäre sind Algen enthalten. Diese halten das Wasser sauber und produzieren den Sauerstoff für die Opae'ula (dies ist der wissenschaftliche Name für die rote Garnelen).
Das Licht fördert das Wachstum der Mikro-Algen, die ebenfalls Sauerstoff produzieren und als Nahrung für die Opae'ula dienen. Diese wiederum produzieren Kohlendioxid und scheiden Nährstoffe für die Algen aus.

In Ihrer BioSphäre können Sie die Garnelen dabei beobachten, wie sie sich selbst versorgen, die BioSphäre reinigen und einzelne Sandstücke tragen.
Wenn die Garnelen sich bedroht fühlen oder beunruhigt sind, verlieren sie Ihre leuchend-rote Farbe, um sich besser dem Untergrund anzupassen. Sobald sie sich wieder beruhigt haben, bekommen sie ihre ursprüngliche Farbe zurück.

Im Gegensatz zu ihrem natürlichen Lebensraum, haben die Garnelen in der BioSphäre keine natürlichen Feinde. Dadurch haben sie eine sehr hohe Lebenserwartung, die in Einzelfällen über 10 Jahre betragen kann. Im Schnitt leben die Garnelen ca. 4-6 Jahre.

Wie funktioniert BioSphäre?

In Ihrer BioSphäre ist folgendes enthalten:

•  Wasserpflanzen (Algen)

• Garnelen

• Einzellige Algen und andere Mikroorganismen

• Pflanzliche und tierische Ablagerungen

• Gefiltertes, mit Nährstoffen angereichertes Salzwasser

•  Luft

• Sand und kleine Steinchen

• Gorgonie oder Selenit-Stein

Ihre BioSphäre ist ein versiegeltes Mini-Aquarium mit einer Kombination aus Tieren und Pflanzen in einem perfekt abgestimmten ökologischem Gleichgewicht. Es ist ein elegantes, vollständig geschlossenes Öko-System in dem sich Tiere und Pflanzen im perfekten Gleichgewicht tummeln. Die Umgebung ist speziell auf die Unterstützung zahlreicher Lebensformen wie Garnelen, Algen und Mikro-Organsimen ausgelegt.

Die BioSphäre ist im Prinzip vergleichbar mit unserer Erde: Eine Bio-Spähre, die alles Lebensnotwendige enthält, aus der nichts austritt oder von außen eintreten kann, außer Sonnenlicht. Alles was von außen benötigt wird, ist Licht und Wärme.

Glas, Sand, Steine und Gorgonie bzw. Selenit-Stein bilden die Oberfläche des Öko-Systems und somit den Lebensraum für die Algen und Mikroorganismen.
Durch das Licht wird das Algenwachstum angeregt und die Algen können mit Hilfe der Photosynthese aus Kohlendioxid und Wasser Sauerstoff und Nährstoffe produzieren. Die Garnelen atmen den Sauerstoff im Wasser und atmen Kohlendioxid aus. Als Nahrung für die Garnelen dienen die Algen und Mikroorganismen. Die Mikroorganismen wiederum zersetzen die tierischen Abfälle der Garnelen zu Nährstoffen für die Algen.

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Die Tiere

Die sichtbaren und aktivsten Bewohner Ihrer BioSphäre sind Garnelen. Sie sind in der Nacht am aktivsten. Schon in der Abenddämmerung können Sie beobachten, wie sie an der Gorgonie von Ast zu Ast schwimmen, wie Affen im Dschungel.
Die Garnelen haben einen unstillbaren Hunger und ernähren sich von fast allem innerhalb der BioSphäre: Algen, Mikroorganismen oder auch Sand.
Während der Paarungszeit schuppen sich die Garnelen, ähnlich wie Schlangen. Sie verlieren dann Ihren kleinen Panzer und ein neuer wächst nach. Daher kann es gelegentlich vorkommen, dass Sie einen leeren Garnelen-Panzer in Ihrer BioSphäre sehen, der allerdings von den Mikroorganismen nach und nach zersetzt wird. 

Zusätzlich zu den größeren, sofort sichtbaren Tieren enthält Ihre BioSphäre mehrere Populationen an kleineren, wirbellosen Tierchen und Einzellern. Mit bloßem Auge sind diese kleinen Lebewesen kaum zu erkennen und sehen eher aus wie aufgewirbelter Staub. Betrachten Sie Ihre BioSphäre allerdings mit einem Vergrößerungsglas, werden Sie feststellen, das die Garnelen nicht die einzigen Tiere in Ihrer BioSphäre sind.

Die Pflanzen

Je nach Modell Ihrer BioSphäre, befinden sich verschiedenste Arten von Pflanzen, Algen und Mikro-Algen in Ihrer BioSphäre.  In Einzelfällen finden Sie in Ihrer BioSphäre anfangs noch große Algen, die beim Erschaffen Ihrer BioSphäre als erste Nahrungsgrundlage hinzu gegeben werden, bevor die Mikroalgen anfangen können zu wachsen. Diese werden nach einer gewissen Zeit verschwunden sein.
Durch Licht wird das Algenwachstum angeregt. Dass Ihre BioSphäre zu viel Licht bekommen hat, sehen Sie, wenn sich sehr viele Algen in Ihrer BioSphäre befinden und mehr nachwachsen, als die Garnelen fressen können. Dann sollten Sie Ihre BioSphäre für 1-2 Tage zudecken bzw. ins Dunkle stellen, damit das Algenwachstum gestoppt wird, und die Garnelen die Möglichkeit haben, die vorhanden Algen zu fressen.
Verlieren Ihre Garnelen für 1-2 Tage alle ihre rote Farbe, sind zu wenig Algen in Ihrer BioSphäre und sie benötigt mehr Licht.

NASA erprobt

Ursprünge:
BioSphäre ist das einzige, geschlossene Öko-System, welches bereits auf dem Space-Shuttle und den Raumstationen ISS und MIR getestet wurde. BioSphäre wurde von einem NASA-Ingenieur und zwei Mitgliedern des original Biosphere 2  Projektes entwickelt. Die beiden Biosphere 2 Forscher lebten und arbeiteten 2 Jahre lang im Inneren des großen, versiegelten und geschlossenem Ökosystems Biosphere 2 in Arizona, ohne die Forschungsanlage zu verlassen. Das versiegelte Forschungsgebäude aus Glas und Stahl überdeckt eine Flache von 3,15 Hektar und enthält verschiedene Ökosysteme wie z.B. Regenwald, Savanne, Wüste, Sumpf und Ozean. Geleitet wird die Biosphere 2 von der Columbia University, wo Wissenschafter die globalen Veränderungen in einem geschlossenem System untersuchen und erforschen.

Für die Erforschung der geschlossenen Öko -Systeme im Weltall hat die NASA die Fa. Paragon Space Development (ein langjähriger Lieferant der NASA und Hersteller für Weltraum-Forschungseinheiten) mit der Herstellung eines geschlossenen Öko-Systems beauftragt, die dieses dann auch produzierten und erfolgreich in den Weltall gebracht haben.
Die Erfinder haben mit der BioSphäre ein 10-tägiges Experiment auf dem US Space-Shuttle durchgeführt sowie zwei weitere 4-monatige Experimente an Bord der Raumstationen MIR und ISS, die noch über weitere, nicht-kommerzielle, ähnliche versiegelte Ökosysteme wie BioSphäre verfügt.

Mit Hilfe der Forschungsergebnisse aus dem Weltall, eine Umgebung die auf der Erde niemals hätte erforscht werden können, hatte Paragon die Möglichkeit, das Grundprinzip des ersten geschlossenen Öko-Systems weiter zu perfektionieren und für den kommerziellen Gebrauch zu verwenden, die Geburtstunde der heutigen BioSphäre.  Paragon ist auch der jetzige Lizenzgeber für BioSphäre, die für Europa in Italien hergestellt werden. Die Verwendung des Know-Hows von Paragon sowie den Forschungsergebnissen aus den Weltraum-Tests fließen vollständig in die Produktion mit ein, so dass BioSphäre ein geschlossenes Öko-System auf qualitativ höchstem Niveau darstellt.

FAQ

Ist BioSphäre ein "Original" Öko-System der NASA?

Die NASA selbst hat nie geschlossene Öko-Systeme produziert. Aus den Forschungen der Nasa entstand lediglich das Grundprinzip zur Herstellung eines geschlossenen Öko-Systems wie BioSphäre. Die NASA hat auch niemals ein Patent für ihr entwickeltes Öko-System angemeldet oder verkauft, so dass es mehrere Hersteller für geschlossene Öko-Systeme gibt.

Für die Erforschung der geschlossenen Öko -Systeme im Weltall hat die NASA allerdings die Fa. Paragon Space Development (ein langjähriger Lieferant der NASA und Hersteller für Weltraum-Forschungseinheiten) mit der Herstellung eines geschlossenen Öko-Systems beauftragt, die dieses dann auch produzierten und erfolgreich im Weltall getestet haben. Paragon ist auch der jetzige Lizenzgeber für BioSphäre, so dass BioSphäre das einzige, kommerzielle geschlossene Öko-System ist, das nicht nur auf der Erde sondern auch im Weltall erprobt wurde. Weitere Informationen zu diesem Thema sowie ein Video aus dem Space Shuttle finden Sie hier (Link NASA erprobt)     

Wie funktioniert BioSphäre?

Ihre BioSphäre enthält Garnelen, Algen und Mikroorganismen. Durch Licht wird das Algenwachstum angeregt und die Algen können mit Hilfe der Photosynthese aus Kohlendioxid und Wasser Sauerstoff und Nährstoffe produzieren. Die Garnelen atmen den Sauerstoff im Wasser ein und Kohlendioxid aus. Als Nahrung für die Garnelen dienen die Algen und Mikroorganismen. Die tierischen Abfälle, die die Garnelen bei der Verdauung produzieren, werden von den Mikroorganismen zersetzt und dienen als weitere Nährstoffe für die Algen. (Grafik Lebenszyklus) 

Wie lange lebt eine BioSphäre?

Die Lebenserwartung einer BioSphäre beträgt bei richtiger Pflege ca. 4-6 Jahre. In Einzelfällen sind auch BioSphäre bekannt, in denen die Garnelen über 10 Jahre leben, BioSphäre ohne Garnelen haben sogar eine noch höhere Lebenserwartung von 15 - 20 Jahren.

Vermehren sich die Lebewesen in meiner BioSphäre?

In seltenen Fällen kommt es vor, das sich die Garnelen in der BioSphäre vermehren. In der Regel ist dies jedoch nicht der Fall. Algen und Bakterien in der BioSphäre vermehren und wachsen jedoch ständig nach und werden gefressen bzw. zersetzen sich, um den Lebenszyklus innerhalb der BioSphäre aufrecht zu erhalten.

Was geschieht, wenn Garnelen sterben?

Über die Jahre hinweg werden die Garnelen eines natürlichen Todes sterben. Sterben mehrere Garnelen innerhalb der ersten Wochen nach der Ankunft Ihrer BioSphäre, ist dies ein Hinweis auf ein Problem während dem Transport.
Stirbt eine Garnele und das Wasser Ihrer Beach World ist kristallklar und es befinden sich keine Algen auf dem Glas noch auf den Muscheln oder dem Sand, dann hat Ihre BioSphäre mit hoher Wahrscheinlichkeit zu wenig Licht. Stellen Sie Ihre BioSphäre in diesem Fall an einen Platz mit mehr Licht oder erhöhen Sie die Lichtzufuhr.

Was wird zur Pflege der BioSphäre benötigt?

BioSphäre benötigt relativ wenig Pflege, Alles was BioSphäre zum wachsen und entwickeln benötigt, ist Licht und Wärme. Beachten Sie hierzu bitte unsere Pflegehinweise (Link) mit wichtigen Informationen zur Aufstellung und Pflege Ihrer der BioSphäre.

Warum bildet sich Kondenswasser auf dem Glas der BioSphäre?

Kondenswasser in Ihrer BioSphäre bildet sich, wenn es im Inneren der BioSphäre wärmer ist als außerhalb bzw. umgekehrt. Dies können Sie im Sommer z.B. auch bei einem kalten Getränkeglas beobachten. Da sich durch das Glas das Innere der BioSphäre immer mehr erhitzt, als die eigentliche Außentemperatur, ist dies ein ganz normaler Effekt und tritt recht Häufig auf. Sie können das Kondenswasser aber auch jederzeit mit Hilfe des Reinigungsmagneten entfernen.

Bei meiner BioSphäre haben sich Algen auf dem Glas gebildet. Ist dies normal?

Eine kleine Menge Algen auf dem Glas ist normal und zeigt an, dass Ihre BioSphäre genügend Licht bekommt. Nimmt das Algenwachstum allerdings überhand, bekommt Ihre BioSphäre zu viel Licht. Sie sollten Ihre BioSphäre dann an einen Platz mit weniger Licht stellen oder die Lichtzufuhr verringern. Die Algen werden sich innerhalb einiger Tage oder Wochen dann wieder dezimieren. Geschieht dies nicht, reduzieren Sie die Lichtzufuhr weiter. Denken Sie daran, Ihre BioSphäre nach der Änderung des Standortes einige Tage zu beobachten, um sicher zu gehen, das der neue Platz für Ihre BioSphäre auch geeignet ist.

Das Wasser meiner BioSphäre ist milchig. Was ist zu tun?

Wenn Sie Ihre BioSphäre gerade bekommen haben, ist dies ganz normal, da die BioSphäre während dem Transport auch geschüttelt wird. Steht Ihre BioSphäre seit längerem an einem Platz, ist die ein Zeichen, dass sich zu viele Bakterien im Wasser befinden. In diesem Fall stellen Sie Ihre BioSphäre für einige Tage an einen stark beleuchteten Platz, jedoch nicht in direktes Sonnenlicht.

Referenzen:

• Fürst Albert von Monacco

• Deutsches Museum, Bonn

• Space-Shuttle

• MIR

• UNO Hautpgebäude, Wien

• COSMOCAIXA Science Museum, Barcelona
  

Das erste Replikat der Space-Shuttle BioSphäre wurde 2007 im Auftrag von Fürst Albert von Monaco erstellt. In Serie ging die Sonderedition in Deutschland 2009 - exklusiv bei uns!