閉じた生態系の基本
* 自立： 閉じた生態系は、寿命に必要なすべての材料がシステム内に含まれるシステムです。外の世界と物質の交換はありません。
* リソースのサイクリング： エコシステム内のすべてをリサイクルする必要があります。これには、栄養素、水、さらには酸素や二酸化炭素などのガスが含まれます。
* エネルギー入力： 物質が閉じられている間、生命のプロセスを促進するために、通常は日光の形でシステムにエネルギーを追加する必要があります。
生存の重要な要因
* 生産者、消費者、分解者のバランス： 古典的な食品ウェブ構造は非常に重要です。生産者（植物など）は日光を使用してエネルギーを作り出し、消費者（動物）が生産者やその他の消費者を食べ、分解者は廃棄物と死んだ生物を分解し、栄養素をサイクルに戻します。
* 効率的な栄養サイクリング： 閉じた性質は、栄養素の使用方法とリサイクルの効率を高める必要があります。これは、微生物群集が重要な役割を果たす場所です。
* 廃棄物管理： 生態系は、廃棄物（糞、尿、死亡物）を効率的に分解し、毒性レベルに蓄積するのを防ぐ必要があります。
* 気候制御： 温度、湿度、ガスの組成は、生命に適した条件を維持するために慎重に調節する必要があります。
閉じたエコシステムの課題
* バランスの維持： 食物網と栄養サイクリングの繊細なバランスは、混乱に対して非常に脆弱です。一見無害なものでさえ、新しい種を導入するには、カスケード効果があります。
* 廃棄物の蓄積： リサイクルにもかかわらず、一部の廃棄物は故障するのが難しいか、蓄積する可能性があり、最終的に不均衡と毒性につながる可能性があります。
* 環境ストレッサー： 閉じたシステムは、温度、湿度、ガスレベルが変動しやすく、生物のストレス期間を生み出します。
* 遺伝的多様性： 個体群が限られていると、遺伝的多様性が低下する可能性があり、生態系が病気や環境の変化に影響を受けやすくなります。
例
* 生物圏2： 1990年代のこの野心的なプロジェクトは、自立した閉鎖エコシステムを作成することを目的としていました。それは重大な課題に直面し、閉じたシステムでバランスを維持する複雑さを示しています。
* 密閉室： しばしば植物や無脊椎動物を含む小規模な実験は、閉じた生態系の原理を実証することができますが、生物圏2ほど複雑ではありません。
結論
閉じたエコシステムは、人生が環境とどのように相互作用するかを理解するための魅力的なモデルを提供できますが、設計と維持が非常に困難です。閉じた生態系で長期的な持続可能性を達成するには、細部への細心の注意、慎重な監視、および生態学的原則の深い理解が必要です。
