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水下还能建温室

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发布时间:2020-09-10 16:27:27

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水下还能建温室

  • 分类:媒体报道
  • 作者:
  • 来源:环境与生活
  • 发布时间:2018-10-16
  • 访问量:0

【概要描述】

水下还能建温室

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  • 分类:媒体报道
  • 作者:
  • 来源:环境与生活
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提起“尼莫”,人们常常会联想到经典科幻小说《海底两万里》中勇敢的尼莫船长,或者动画影片《海底总动员》里可爱的小丑鱼尼莫。与这些虚构作品不同,来自意大利的实验性农业项目“尼莫花园”,却是现实版的科技创新传奇——在海底种菜。这个富有浪漫色彩的疯狂想法,脱胎于一项颇受当地人喜爱的娱乐活动“水肺潜水(带呼吸器潜水)”。尼莫花园其实是个水下温室,里面栽种的作物生长速度比在陆地上要快得多。它的成功给缺地、缺水地区的农业带来了全新解决方案。

(生物圈整体构造)

尼莫花园2012年创立,位于诺利海边靠近港口城市萨沃纳的地方,由几个部分组成。主体是海底农场,占据的水域面积约100平方米,距离海岸线约100米远,由5个用透明塑料材料制作而成的充气“生物圈”组成,并通过28根绳索固定在海底,看起来就像带着锁链的大气球,悬浮在水面以下6至10米深的海中。大气球内部由金属架支撑着,约有2000升的空气,出于安全考虑,这些空气会用潜水舱里的空气定期进行更新。

 

(步梯)

每个“生物圈”都配有一个步梯,供潜水员爬进“生物圈”内种菜,操作时潜水员的上半身其实是露出水面的。每个“生物圈”中都有两个联网摄像头,随时从顶部进行动态监测。每个“生物圈”里都装有传感器,随时监测着二氧化碳、氧气、空气湿度和亮度;此外还各有一个陀螺仪,用来监测“生物圈”的是否保持稳定。

 

在“生物圈”的中间有一个高3.5米、直径3米的金属框架结构,重约半吨,被称为“生命之树”。除了象征意义之外,它的内部藏着很多通往各个“生物圈”的电缆,并且可以控制整个农场的照明。这里还装有一个水平的广角联网摄像头。

(“生命之树”)

控制塔设在岸上,从这里既可以与水下作业的潜水员保持即时通讯,还能随时监测“生物圈”中的动态,并通过上传数据和图像,将“生物圈”中的科研资料放到网上进行实时共享。

 

虽然位于海平面以下,可是“生物圈”内的植物完全能够享受到阳光浴,虽然亮度比在陆地上弱,但足以满足生长需要。在陆地上,正午时分阳光直射时的亮度在32000~100000勒克斯之间(勒克斯是衡量亮度的单位),除此之外白天的亮度一般为10000~25000勒克斯。经监测显示,“生物圈”上面的海水会使亮度减少约8000勒克斯,而由于“生物圈”的外表材料透明度极高,光线经过大气球时仅亮度损失不到6%。适合人阅读的亮度约为300至700勒克斯,所以“生物圈”里的白天并非像想象中的那样漆黑一片。当然,到了夜里这里也一样没有光明。

 

与陆地相比,水的比热容较大,所以海中“生物圈”内的温度非常恒定,白天和夜晚之间的温差仅有3至4摄氏度。同时,受日照的影响,“生物圈”内部的温度略高于海水的温度,以7月下旬为例,“生物圈”内的峰值温度曾达到过30至31摄氏度,而海水的平均温度大约在28摄氏度以上,这种温度与典型的热带气温极其接近。

 

“生物圈”刚启动时,其内部的淡水是由潜水员携带进去的,它其实是海水经过了脱盐处理。而之后“生物圈”内的淡水则完全可以“自给自足”。这是因为“生物圈”内的温度高于海水的温度,蒸发出来的水分很容易在“生物圈”壁上凝结成水滴,这些淡水在物理化学性状和感官特性上,完全符合意大利政府对灌溉用水的要求,收集起来之后,添加些矿物质营养素(尼莫花园的研究者们已经开始考虑就地将海草深加工成肥料),可以用来灌溉作物。

 

“生物圈”中的相对湿度比非常高,晚间可以达到97%,白天略低,但也有85%。普通植物正常生长所需的相对湿度在70%至75%之间,所以“生物圈”内的淡水实际上是供大于求的。这既是问题也是机会,因为过多的淡水容易使“生物圈”内滋生霉菌等,但若能充分利用,又可能给淡水匮乏的地区带去福音。

 

“生物圈”内的气压是人为施加的,比陆地上的正常气压大。目前的数据显示,这对作物的生长似乎并没有什么不良影响,反而会促使种子更容易萌发,而且植物中精油的浓度会更高。

 

实践证明,“生物圈”中的湿度、温度非常稳定,几乎没有外来病虫害的威胁,光照又比较充足,所以作物生长的速度比在陆地上要快得多。曾经有一年,由于实验故障,中间曾发生过4次作物“死翘翘”事件,可到最后还是喜获丰收。

 

2012年夏天,一个“小个子”“生物圈”初次下海,绿罗勒种植成功!

 

2013年夏天,农场又添两个“生物圈”,容积达到800升。潜水员可以进入“生物圈”内种植绿罗勒直至收获。一家私立研究机构将水下罗勒与陆生罗勒进行对比后发现,不仅味道毫无区别,而且水下罗勒的精油和叶片含量(72.94%)比陆生罗勒(57.13%)高出一大截!

 

2014年夏天:新增“生物圈”的“块头”达到了2000升;又增加了一种沙拉植物,收获时做出了美味的青酱和满盘的沙拉!

 

2015年夏天:“生物圈”总共达到8个,包括2个50升的无人“生物圈”、1个2000升的刚性“生物圈”(金属材质,坚硬不易变形)。研究团队开始设计不同形状、大小和材质的“生物圈”。种植品种扩大,包括莴苣、西红柿、豆类、蘑菇、薄荷和百里香等,甚至还有花卉。由于湿度较大,并非所有植物都能快乐成长,但绝大多数都栽培成功。

 

2016年:增加5个直径达2米的刚性“生物圈”,安装了“生命之树”。供电采用太阳能,整个体系运转实现了100%依靠绿色能源;开始种植医用和化妆用途的特种作物;第一次开始尝试在冬季进行试验(此前意大利政府只允许在每年的5~9月开展试验)。

尼莫花园距离成为真正规模化的海洋农场,还有很长的路要走。可是即便如此,它确实让人们看到了一道曙光,照向日渐走入困境的现代农业,特别是给那些缺地、缺水地区带来了全新的解决方案。

 

更让人欣喜的是,尼莫花园的“园丁”们一边“种菜”,一边还在不停琢磨着别的新点子,可谓脑洞大开。“生物圈”的原理并不复杂,甘贝里尼们已经设计出了可以放在水族箱里的“迷你“生物圈””,它外形精致小巧,让人们在家里就能欣赏“水中花园”的美景。

 

不知是由于光线还是温度的原因,“生物圈”周围常常会出现海马、蟹类等,它们甚至会进入“生物圈”内好奇地打探一番。人们设想这些“生物圈”今后可能“变身”为海洋保护动物的人工栖息地。

 

在普通的水肺潜水活动中,人们看到的东西大同小异,尼莫花园如果把“生物圈”扩展成水下旅游景点,或许会吸引更多游客前往“水晶宫”里畅游一番呢。

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