En pleno desierto de Arizona se levantó una instalación que pretendía demostrar que podíamos encerrar la vida y hacerla funcionar en un sistema totalmente sellado; a esa locura con ambición espacial se la bautizó como Biosfera 2. Aunque su meta era probar tecnologías para vivir fuera de la Tierra, acabó ofreciendo una radiografía cruda de lo difícil que es copiar a la naturaleza y de lo que realmente supondría colonizar Marte.
No fue un experimento discreto ni mucho menos: medios, visitantes y promesas por todo lo alto. Ocho personas se encerraron durante dos años para depender solo de lo que produjera un mundo en miniatura. A partir de su éxito y tropiezos se han destilado lecciones clave para cualquier plan de asentamientos en el planeta rojo, desde la gestión de aire y comida hasta la convivencia humana en espacios cerrados.
Qué era Biosfera 2 y por qué se construyó
La construcción comenzó en 1987 y, en septiembre de 1991, el primer equipo de ocho voluntarios cruzó la compuerta hacia un interior de 12.800 m² (aprox. 1,27 hectáreas) encapsulado por 16.000 m² de domos y cúpulas de vidrio. El objetivo oficial: operar un sistema vital materialmente cerrado y energéticamente abierto, con unas 20 toneladas de biomasa y cerca de 4.000 especies repartidas en siete hábitats representativos de la Tierra.
Dentro había selva tropical, sabana, desierto, manglar, un océano con arrecife de coral, áreas de cultivo y espacios para la vida humana (dormitorios, laboratorios, cocinas, talleres). Se pretendía que ese ecosistema reciclase agua y nutrientes sin depender del exterior durante largos periodos, con vistas a tecnologías para bases en la Luna o en Marte.
El proyecto nació de la compañía Space Biosphere Ventures, con el respaldo financiero del filántropo Edward Bass. Las cifras de inversión publicadas varían entre 150 y 300 millones de dólares (del momento), pero todas coinciden en que fue un esfuerzo titánico para la época y un imán para el turismo científico.
En su apogeo mediático, las visitas de pago recorrían el perímetro mientras los guías presumían de que la instalación era la segunda atracción de Arizona tras el Gran Cañón. Además de ciencia, se vendía una visión aspiracional de futuro multiplanetario, algo que hoy suena todavía a promesa difícil, pero que entonces parecía a tiro si resolvíamos la ingeniería.
La ingeniería de un mundo sellado
La estructura combinaba acero y vidrio de alto rendimiento, con un diseño de hermeticidad extrema. Para absorber la expansión y contracción diaria del aire interior se crearon dos cámaras de volumen variable, los famosos pulmones, enormes diafragmas alojados en bóvedas que mantenían la presión sin fugas.
El cierre de juntas y ventanales se calculó para minimizar intercambios con el exterior. Como no se podían abrir ventanas, se instalaron grandes sistemas de climatización para mantener condiciones adecuadas en cada bioma. Por cada unidad de energía solar que entraba, los equipos de refrigeración podían gastar hasta tres veces más para estabilizar temperaturas.
La hermeticidad iba más allá del aire: la estructura se levantaba sobre una especie de bañera sellada, aislándola del subsuelo. La ambición era operar un ciclo del agua y del carbono lo bastante predecible para sostener a los humanos y a la vez mantener biomas activos, productivos y diversos.
Antes de encerrar a nadie se probó un Módulo de Pruebas más pequeño. Hubo estancias de 3, 5 y 21 días para ensayar, entre otras cosas, el reciclado de residuos. Aquellas pruebas fueron demasiado cortas para evaluar agricultura o cría de animales a escala, así que el salto a la misión completa fue, en parte, a ciegas.
Primera misión: hambre, oxígeno a la baja y ecosistemas impredecibles
La primera cuarentena arrancó el 26 de septiembre de 1991 y terminó justo dos años después. Su tripulación: Roy Walford (médico e investigador), Jane Poynter, Taber MacCallum, Mark Nelson, Sally Silverstone, Abigail Alling (entró a última hora), Mark Van Thillo y Linda Leigh. El día a día combinaba cultivo, mantenimiento, análisis de aire y agua y seguimiento de la salud física y psicológica.
La agricultura era el pilar de la dieta. Los plátanos funcionaron relativamente bien, junto con batatas y cacahuetes, entre otros. Aun así, la sensación de hambre fue constante porque la producción no alcanzaba para una vida tan activa. No era un menú a capricho: se priorizaban nutrientes sobre calorías, y había también animales como gallinas, cabras, peces y cerdos.
El gran susto llegó con el aire. El oxígeno descendió del 20,9% inicial al 14,5% en 16 meses, equivalente a respirar a más de 4.000 metros. Se añadieron dos inyecciones de oxígeno (enero y agosto) para evitar riesgos graves, tras un seguimiento cardiopulmonar intenso por parte de Walford y equipos médicos externos de la Universidad de Arizona.
¿Qué pasó? Se combinaron varias causas: menos luz por un año nublado redujo la fotosíntesis, la estructura proyectaba más sombra de la prevista y los suelos, ricos en carbono e inoculados con microbios, respiraban a todo trapo. Los microorganismos consumían oxígeno y liberaban CO2, pero ese CO2 desaparecía misteriosamente de la atmósfera interior.
La pieza que faltaba resultó ser el hormigón. El cemento expuesto actuaba como sumidero, secuestrando parte del CO2 y enmascarando una dinámica de gases que desequilibraba el sistema. A esto se sumó otro problema: el CO2 era salvajemente variable, con picos y valles que estresaban plantas y animales.
La biodiversidad también se volvió loca. La mayoría de vertebrados y todos los insectos polinizadores murieron; proliferaron en cambio hormigas y cucarachas; en la selva, las enredaderas dominaron, y en el océano interior hubo mortalidades de peces y problemas de filtración. El desierto acabó más húmedo de lo previsto por condensaciones inesperadas.
Dinámica social: facciones, tensiones y una pregunta incómoda
Ocho personas, recursos limitados y presión constante son una receta complicada. Pronto surgieron dos facciones con visiones opuestas del propósito del experimento: una más flexible, partidaria de intervenir desde fuera para sostener la misión; otra más purista, reacia a cualquier entrada externa que desvirtuase la validez del sistema cerrado.
El déficit calórico y la hipoxia ayudaron poco al clima emocional. Hubo acusaciones cruzadas sobre almacenamiento de comida y discusiones sobre prioridades científicas. La prensa, que al principio ensalzó el proyecto, pasó a cuchillo cuando trascendieron las inyecciones de oxígeno y los suministros puntuales del exterior. Un titular muy repetido fue el de si aquello era, en el fondo, un «nuevo mundo de pega».
Segunda misión, crisis de gestión y un sabotaje a las tres de la madrugada
La segunda misión empezó el 6 de marzo de 1994 con la idea de durar diez meses, centrada más en ecología que en psicología. La tripulación inicial incluía a Norberto Álvarez Romo como capitán, John Druitt, Matt Finn, Pascal Maslin, Charlotte Godfrey, Rodrigo Romo y Tilak Mahato. Pero el contexto exterior se enturbió muy pronto.
En abril, disputas de control financiero terminaron con la salida del equipo directivo por orden judicial, y la dirección pasó a una empresa del entorno de Ed Bass. La situación escaló cuando, a las 3:00 del 5 de abril, dos miembros de la primera misión abrieron deliberadamente puertas para romper la cuarentena; se estimó que se renovó en torno al 10% del aire interior.
Los relevos se sucedieron; el propio capitán Álvarez Romo acabó dejando la instalación y fue sustituido por Bernd Zabel, y más tarde hubo más cambios de personal. Space Biospheres Ventures se disolvió oficialmente el 1 de junio, y la misión terminó por anticipado el 6 de septiembre de 1994.
Entre demandas y acusaciones, apareció un nombre que años después sería conocido en política: Steve Bannon, cuya entrada como inversor acabó conduciendo el complejo hacia la Universidad de Columbia. La época épica terminaba y daba paso a un uso más académico y abierto.
De espectáculo mediático a laboratorio de gran escala
Tras el cierre de las misiones selladas, la Universidad de Columbia tomó las riendas y utilizó el complejo para investigación y programas educativos donde los estudiantes podían pasar un semestre. La propiedad fue pasando por varias manos hasta que la Universidad de Arizona asumió la gestión en 2007, con el apoyo filantrópico adicional de 30 millones de dólares por parte de Edward P. Bass.
Ese mismo año se anunció la venta del terreno a una promotora, con planes de urbanización parcial y mantenimiento de la estructura principal para investigación. La Universidad de Arizona firmó el arrendamiento del área de Biosfera y convirtió el lugar en un laboratorio único para temas de cambio climático, hidrología, ecología y energía.
La operación cambió de filosofía: se abrieron ventanas y se pasó a una gestión menos hermética, lo que redujo el gasto eléctrico anual en cerca de un millón de dólares. Aun sin control total de la atmósfera, se podían medir procesos complejos que en el mundo real son imposibles de instrumentar a esa escala.
Hoy, además de investigación, hay divulgación y visitas. Alrededor de 100.000 personas recorren cada año el recinto, lo que financia parte del mantenimiento (que supera los 5 millones de dólares anuales); el resto llega de presupuestos universitarios y donaciones.
Líneas de investigación actuales: agua, corales, bosques y agrovoltaica
Una de las prioridades es entender el balance de agua en zonas semiáridas bajo escenarios de cambio climático. En el Observatorio de Evolución del Paisaje, con tres plataformas de 10 toneladas capaces de registrar variaciones del 1%, se manipulan coberturas de vegetación y regímenes de lluvia para medir infiltración, escorrentía, evaporación y la evapotranspiración que modula microclimas.
Otra línea clave se centra en el arrecife de coral interior. Se estudia cómo responden los corales al aumento de temperatura y si trasplantes desde zonas naturalmente más cálidas pueden acelerar adaptaciones, evaluando los costes en biodiversidad y el potencial para rescatar ecosistemas amenazados.
También se prueban respuestas de selvas y plantas a más CO2, menos precipitación y mayor temperatura. Experimentos previos mostraron que a 600 ppm de CO2 algunas plantas dejan de asimilarlo y pasan a emitir compuestos como isopreno, con efectos de retroalimentación climática nada triviales.
En paralelo, hay desarrollos en invernaderos transportables tipo cilíndrico para producción de alimentos con alto valor nutritivo y proyectos agrovoltaicos. Colocar cultivos bajo paneles solares reduce su temperatura y consumo de agua, a la vez que la evapotranspiración mejora el rendimiento de los paneles: agua, energía y comida pensando en sistemas resilientes.
Datos de diseño que marcaron la diferencia
Algunos números ayudan a hacerse una idea de la escala interior: selva 1.900 m², océano 850 m², manglar 450 m², sabana 1.300 m², desierto 1.400 m² y, originalmente, 2.500 m² de cultivos. El armazón y los cristales fueron diseñados por un equipo experto en estructuras geodésicas de alto rendimiento, con una hermeticidad superior a la de muchas instalaciones aeroespaciales de su época.
Una lección crítica del experimento original fue evitar que el hormigón quede expuesto al aire interior de sistemas cerrados si se pretende predecir el ciclo del carbono. El secuestro químico de CO2 por el cemento alteró la atmósfera y desbarató cálculos que, trasladados a una base marciana, podrían haber terminado muy mal.
Además, se vio que controlar luz, calor y humedad en biomas distintos exige mucha energía. Para estabilizar el ecosistema, los acondicionadores de aire gastaban varias veces lo que aportaba el Sol. En Marte, con menos irradiación y polvo en suspensión, esa factura energética sería todavía más onerosa.
Lecciones para colonizar Marte: de la teoría al terreno
Vayamos al grano: ¿qué aportó Biosfera 2 al debate de colonizar Marte? Demostró que los ecosistemas cerrados pequeños son intrínsecamente inestables y vulnerables a factores no previstos; que el balance de gases es delicado; y que la producción de alimentos en ciclo cerrado no es moco de pavo.
Marte añade retos mayores: viajes de unos seis meses y 225 millones de kilómetros en su punto favorable, gravedad del 38% de la terrestre, radiación elevada y una media de −60 ºC. Tenemos un récord humano de vida continua en microgravedad de 437 días y ya dejó secuelas notables (pérdida de masa ósea y muscular, problemas cardiovasculares, visión), así que falta evidencia sobre la salud a largo plazo en baja gravedad, especialmente para infancia y embarazo.
El asentamiento más probable no será una postal de cúpulas de cristal; lo lógico son tubos de lava o instalaciones enterradas, con aire y agua asegurados y blindaje contra radiación. Para sostener a cientos de miles de personas haría falta una infraestructura gigantesca, energía a raudales y un ecosistema artificial robusto, todo ello con mantenimiento y logística constantes.
Luego está lo social y lo legal. ¿Quién decide y controla el aire, el agua o la comida en un entorno donde todo es racionado? La dependencia de un proveedor único de oxígeno es un poder de control formidable. Sin reglas claras sobre ocupación, permanencia y gobernanza, la carrera por el territorio podría derivar en monopolios privados y conflictos.
Frente al optimismo de cronogramas que hablan de ciudades en Marte en pocas décadas, hay voces que piden un baño de realidad. La pareja de divulgadores Zach y Kelly Weinersmith defiende que la colonización es un proyecto de siglos, no de años, y que antes conviene resolver problemas que, por cierto, también nos servirán en la Tierra: ciclos cerrados, salud en baja gravedad, derecho espacial, resiliencia energética.
Proyectos análogos y legado científico
Biosfera 2 no estuvo sola. BIOS-3 en Siberia, el Proyecto Eden, MARS-500 o los hábitats analógicos marcianos han explorado piezas del rompecabezas: cultivos en ciclo cerrado, psicología en confinamiento, logística y soporte vital.
En 1999, un número especial de la revista Ecological Engineering recopiló modelos calibrados de metabolismo, balance hídrico, calor y humedad del complejo, además de trabajos sobre bosque tropical, manglar, océano y agricultura con CO2 elevado. Esa colección, junto con el libro de investigación publicado entonces, consolidó el legado científico más allá del ruido mediático.
Controversias, críticas y realidades incómodas
No faltaron voces escépticas desde el inicio. Algunos científicos cuestionaron el fundamento experimental y la selección de la tripulación; la bióloga Lynn Margulis, referente en ciencias de la vida, llegó a decir que aquello no era ciencia en absoluto. Las filtraciones mediáticas sobre la vida en el rancho de los promotores alimentaron el morbo.
La dependencia de energía de gas natural en lugar de paneles solares, las entradas de oxígeno y la instalación de sistemas de depuración de CO2 con consumibles externos fueron catalogadas por muchos como trampa. Otros defendieron que, al ser la primera estructura de su tipo, ajustes y parches eran inevitables para aprender y no poner en riesgo a los ocupantes.
Desde el punto de vista empresarial, el balance fue agrio. Era casi imposible que el complejo fuera rentable, aunque se soñó con sufragar parte del gasto con turismo si entraban hasta 10.000 visitantes al mes a precios elevados. La realidad nunca cuadró del todo las cuentas.
Qué nos llevamos realmente de Biosfera 2
Más allá del show, se obtuvieron aprendizajes esenciales: diseño de estructuras herméticas a gran escala, dinámica real de ciclos de carbono y agua en entornos cerrados, cuellos de botella de la agricultura intensiva para soporte vital y, quizá lo más humano, gestión de equipos en confinamiento prolongado. Son piezas imprescindibles si queremos, algún día, vivir fuera de la cuna terrestre.
Como recordaba una frase célebre atribuida a Tsiolkovski, la Tierra es la cuna de la humanidad, pero no se puede vivir siempre en la cuna. Si vamos a salir, más nos vale hacerlo tras una larga infancia de aprendizaje, con experimentos difíciles, costosos y a veces polémicos, que reduzcan sorpresas cuando no haya red de seguridad.
Mirando atrás, Biosfera 2 fue una utopía tecnificada que chocó con la realidad, pero dejó un banco de pruebas único. Hoy se explota como laboratorio abierto a gran escala y plataforma de educación y visitas, un raro puente entre la precisión del laboratorio y la maraña del mundo real. De sus pulmones a sus selvas, sigue enseñando cómo de frágiles y complejos son los sistemas que nos sostienen.
