Gaja hipotezo

La Gaja hipotezo, ankaŭ nomata biogeoĥemia hipotezo, estas debatata hipotezo, unue proponita en 1970 de la angla klimatologo James Lovelock kunlabore kun la usona mikrobiologo Lynn Margulis sed ankaŭ prialudita de aliaj scientistoj antaŭ ili, laŭ kiu Tero estus

	„ Ĉar metaforoj pli ol iam ajn estas necesaj por komprenigi al la plej multo la veran naturon de la Tero kaj la mortajn danĝerojn kiuj ekaperas ĉe la horizonto ”

— James Lovelock.

	„ dinamika fiziologia sistemo inkluzivanta la biosferon kiu tenadas nian planedon en harmonio kun la vivo de tri miliardoj da jaroj ”

La vivantularo sur la Tero tiel konsistigus vastan superorganismon – nomatan « Gaja », laŭ la nomo de la greka diino personiganta la Teron – kiu plenumas memreguladon de siaj komponantoj por favorigi la vivon. Ekzemplo menciita de Lovelock kiel argumento de lia hipotezo estas la konsisto de la tera atmosfero, kiu reguliĝis dum la paso de la jarmilionoj tiamaniere ke ĝi ebligas la disvolviĝon kaj la pluigon de la vivo.

La Gaja hipotezo, kiu disvolviĝis al pluraj teorioj, ripozas sur scienca modelo – anglalingve nomata Earth system science (tersistema scienco) – kiu fondiĝas sur pluraj konstatoj ekologiaj, klimatologiaj, geologiaj kaj biologiaj – interalie tra la nocio eko-evolucio – . El tio rezultas maltrankviliga prognozo koncerne la estonton de la biosfero, notinde fronte al la defio de la klimata ŝanĝo. .

La Gaja hipotezo estas disvolvita de James Lovelock en pluraj verkoj : La Aĝoj de Gaja, (1990), La Tero estas vivanta estulo, la Gaja hipotezo (1999), Gaja. Kuracilo por la planedo (2001), La revenĝo de Gaja (2006) ; ĉi lasta portretas planedon iĝintan neloĝebla por la homoj. Aliaj sciencistoj, inter kiuj Lynn Margulis, plu uzas la Gajan hipotezon, kiu post la verkoj de Lovelock, estas la temo de abunda scienca kaj filozofa literaturo . El la geobioĥemia modelo fontas la geofiziologio, kiu, sekvante la Gajan hipotezon, proponas studi ĉiujn ekzistantajn interagojn ene de la Ter-sistemo.

Difino kaj epistemologia kampo

Eksperimentoj kaj konstatoj kiuj kondukis al la Gaja hipotezo

Pli detalaj informoj troveblas en artikoloj Tera ekologio kaj Hipotezo CLAW.

La modelo de Lovelock naskiĝis el amaso da sciencaj konstatoj el diversaj fakoj precipe inter la jaroj 1965 kaj 2000 kies tuto konsistigas tion kion Mitchell Rambler, René Fester kaj Lynn Margulis nomis « planeda ekologio » (angle : Global Ecology) Esploroj plu estas kondukitaj ene de diversaj esplorcentroj inter kiuj Centre for Ecology and Hydrology, Hadley Centre for Climate Prediction and Research kaj la Edinburgh Research Station. En siaj diversaj verkoj Lovelock citas aron da eksperimentoj kiuj apogas lian Gajan modelon.

Jam en 1968, Lynn Margulis verkis artikolon titolitan The Origin of Mitosing Eukaryotic Cells (La origino de mitozantaj eŭkariotaj ĉeloj), kiuj pli poste estas fondonta la endosimbiotan teorion. Ŝi tiam en ĉi artikolo, kaj pli poste en sia verko, ligas fiziologion kun la reguladoj je Tera skalo ; en 1971 ŝi asociiĝas kun Lovelock kaj en 1976 la du scientistoj kunverkas artikolon « Is Mars a Spaceship, Too? » (Ĉu Marso ankaŭ estas kosmoŝipo?) kiu proponas Gajan interpretadon de la Marsa atmosfero .

Strukturo de la molekulo metila sulfido.

En 1972, James Lovelock ekvojaĝas sciencesplorcele sur la ŝipo Shackleton ; lia celo estas mezuri la kvanton da metila sulfido (DMS) en la atmosfero en diversaj lokoj sur la globo. El tio li konkludas ke la maraj organismoj ludas reguligan rolon en la difuzado de la DMS kaj samjare publikigas la unuan artikolon aludante pri la Gaja meĥanismo : Gaia as seen through the atmosphere (Gaja kia vidata tra la atmosfero). Kun aliaj sciencistoj – Robert Charlson, Meinrat Andrea kaj Stephen Warren – Lovelock antaŭenigas la hipotezon « CLAW » (laŭ la komencliteroj de la nomoj de la aŭtoroj) kiu postulas ke la emisioj de DMS produktitaj de la la mara planktono modifas la lumabsorbadon de la planedo kaj estas implikitaj en la klimata regulado, tra procezo simila al albedo. La hipotezo CLAW estas eksperimente konfirmita de M. O. Andreae en 1978.

Richard Betts el Hadley Centre for Climate Prediction and Research montris kiagrade la tropikaj arbaroj sukcesis superi la akvolimigon adaptiĝinte al varma medio, pere de ties reciklado. Betts kaj lia kolego Peter Cox, postulas ke varmpliiĝo je 4°C sufiĉus por igi la amazonian arbaron malkapabla tiun malvarmigan meĥanismon.

Andrew Watson kaj Tim Lenton montris la konservadon de la ĥemia konsisto en la atmosfera miksaĵo, kaj notinde la rolon de fosforo.

Krome, Peter Liss klarigis kiel Oceanoj estas la biologiaj fontoj de elementoj esencaj por la ĥemio de la biosfero, precipe sulfuro, seleno kaj jodo.

Nova vidpunkto sur la vivo

Laŭ ties subtenantoj la Gaja hopotezo, pli ol geologia klarigo, estas aparta vidpunkto sur la vivo, scienca respondo al la demando pri la vivantularo, koncepto formŝanĝiĝema laŭ la koncerna fako, eĉ ignorata de sciencistaj komunumoj. James Lovelock deklaris :

„ Mi multe legis, esperante trovi en la scienca literaturo plenan difinon de la vivo konsiderata kiel fizika procezo, sur kiu eblus fondi la principojn de eksperimentoj celantaj eltrovi ĝin. (…) Oni estis akumulintaj amason da datenoj pri ĉiuj imageblaj aspektoj de la vivantaj specioj, de la plej eksteraj partoj ĝis la plej internaj. Sed en la vasta enciklopedio de faktoj pri kiuj ni disponis, la koro de la temo (la vivo mem) estis kvazaŭ ignorata. ”

Tiusence la Gaja konceptado heredas de tiuj de Alfred James Lotka kaj Erwin Schrödinger (en What is Life?, 1944). La hipotezo ebligas eliĝi el la kutima dikotoma kadro biotopa/abiota montrante ke la specioj partoprenas en la historio de la medio, kiu reciproke, celus la disvolviĝon de la biosfero :

	„ Vivo ne adaptiĝis al inerta mondo estigita de la senviva mano de la ĥemio kaj de la fiziko. Ni vivas en mondo, kiun konstruis niaj prauloj, antikvaj kaj modernaj, konstante plutenita de la nuna bioto en ties tuteco. ”

Laŭ filozofia vidpunkto, la Gaja modelo – kiun Grinevald nomas Biosfero-Gaja – parencas al nova kleriga filozofio. Li aldonas ke la specioj ankaŭ sekvas memreguladon al pli da stabileco :

	„ Se, en la reala mondo, la aktiveco de iu organismo modifas ties materian medion en direkto kiu favoras ĝin, kaj se konsekvence, ĝi ekhavas pli abundan posteularon, tiu specio kaj la modifo do ambaŭ kreskos ĝis atingi novan stabilan staton. ”

Fine :

	„ je loka skalo, la adaptado estas rimedo per kiu la organismoj povas supervivi en malfavora medio, sed je planeda skalo, la asocio inter vivo kaj ties medio estas tiel forta, ke la taŭtologia nocio « adaptado » simple estas forigita. ”

Tiusence, la Gaja modelo estas respondo al strikta darvinismo, kiu konsideras la vivon akcidento sen ia ajn rilato kun la medio, laŭ Lynn Margulis. Philippe Bertrand, en Les Attracteurs de Gaïa (2008) (La Altiristoj de Gaja) priskribas la evoluon de la Tersistemo kiel la instalado de kreskanta komplekseco, kreanta kaj interagiganta plurajn reguladnivelojn (la « altiristoj »), biologiaj kaj ne biologiaj, de la ĉeloj ĝis la tuttera kadro, ĥemia, biogeoĥemia, klimata kaj pezoforta, kaj kie la evoluo per natura selektado tamen plene ludas sian rolon.

Originoj de la nomo « Gaja »

Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Gaja.

La hipotezo pri animita Tero (kvankam Lovelock neniam atribuas al ĝi inteligentecon nek emociojn) estas ofte menciata temo en la homa imagpovo, en la literaturo kaj en la sciencaj teorioj. Dum neniu modelo iam estis same preciza kaj argumentita kiel tiu de Lovelock, « eksterskola sciencisto », aliaj aŭtoroj jam proponis vidpunkton sufiĉe proksiman de lia. La personigo de la koncepto fine nur estas heŭristika metaforo kiu precipe plenumas didaktikan celon. Lovelock klarigas :

„ En ĉi tiu verko, mi ofte parolas pri la planeda ekosistemo, Gaja, kiel vivanta […] Kiam mi tion faras, mi ne kaŝas al mi mem ke la vorto « vivanta » estas metafora kaj la Tero ne estas vivanta kiel vi aŭ mi aŭ eĉ bakterio. Samtempe mi insistas ke la Gaja teorio mem estas scienco kaj ne nur metaforo. Mi uzas la vorton « vivanta » kiel inĝeniero diras pri meĥanika sistemo ke ĝi estas vivanta, por distingi ties sintenon kiam ĝi estas ekfunkciigita aŭ haltigita, aŭ ĉe morta punkto. ”

Venuso de Willendorf, ĝenerale konsiderata kiel la unua prahistoria reprezentaĵo de la fekundecodiino.

Ĉi tiu vidpunkto estas tiu de Lovelock en la komenco de lia hipotezo, kiam li devis prizorgi sian bildon ene de la scienca komunumo. De tiam li larĝe personigis ĝin, ĝis etendi la modelon al mistika dimensio aŭ eĉ religia, tamen neniam igante ĝin konscia ento aŭ speco de vivanta dio. Kontraste la Gajaj teorioj, garantie menciinte liajn asertojn, sekvinte lin, disvolvis la ideon ke la Tero havus « konsciencon », kaj eĉ ke ĝi estus iaspeca dia estulo, en la tradicio de la Noveraa movado.

En la helena mitologio Gaja estas la diino de la Tero, patrino de la dioj kaj de la Titanoj, ligita kun la kulto al fekundeco, kaj ankaŭ unu el la plej malnovaj diismaj reprezentoj de la homa historio, ĉar troviĝas statuoj de la Tero-patrino (Patrino-diino) el la prahistorio (Mohenĝo-daro kaj Harapo). La nomon de la hipotezo elektis Lovelock laŭ rekomendo de lia amiko verkisto William Golding ; la universaleco de la nomo, ebligita unuflanke de la dissendo de la helena mitologio, kaj la fakto ke cetere la nomo kunportas ideon pri protektado kaj patrineco provizas al la hipotezo taŭgan metaforon. Dekomence Lovelock konsciis pri la graveco provizi universalan kaj tujan metaforon por igi ties entenon popularigebla kaj rivali kun la aliaj agnoskataj modeloj. Kontraste kun tiu pozitiva aspekto, Lovelock ankaŭ parolas pri Kalio, diino kiu reprezentas la detruivan dian aspekton en hinduismo, negativa aspekto de la Tero se ĝi eventuale forigus la homon.

Gaja kaj darvinismo

Vidu ankaŭ: Darvinismo

Lovelock konservas la teorion de Darwin pri la evoluismo de la specioj ene de ties medio. La Gaja hipotezo do entenas la konkludojn de la natura selektado, spite kritikon de la angla genetekisto Richard Dawkins okaze de la unuaj prelegoj de Lovelock. Dawkins konsideras ke oni ne povas atribui al la Tero la evolucion. Lovelock refutas ĉi tiun argumenton kaj eĉ enigas en sian modelon la « teorion de la egoisma geno » ellaborita en 1976 de Dawkins. Laŭ li, la Gaja hipotezo tute ne kontraŭdiras la konkludojn de la darvinismo, kies epistemologia objekto estas la vivantularo. Fakte Lovelock konservas el la novdarvinismo la ideon ke la rolo de genetiko estas kiel eble plej bone adapti la speciojn al ties medio. Li tiel disvolvas miksan koncepton, tiun de eko-evolucio, kiu difinas la vivanton kiel emerĝanta eco de la ekosistemo ; dum ĉiu specio celas propran intereson, la kombinado de iliaj agoj emas kompensi la efikon de la media ŝanĝiĝo.

Edward Osborne Wilson.

Darwin asertas ke la medio modifas la speciojn, ne inverse, tial Richard Dawkins kontraŭstaras al Lovelock. Dum Dawkins agnoskas la memregulan aspekton de la planedo, li emfazas ke Lovelock forgesis la esencan necesan kondiĉon por difini vivantan estaĵon kaj ties evoluon, kiu estas « la konstanta kontraŭstaro kontraŭ ekstera medio (predoj kaj predantoj), sole kapabla evoluigi ĝin laŭlonge de la tempo tra la bone konata meĥanismo natura evolucio. » Nu la Tero ne havas predanton kaj evoluas en neniu medio ebliganta rivaladon ; sekve la Gaja hipotezo estas misuzo de la modelo natura selektado, kion tamen agnoskas Lovelock.

Tamen, kun sia komputika simulomodelo Daisyworld, Lovelock enigas en sian teorion la vidpunkton de Darwin, kiu jam ne plu estas malkongrua kun liaj postulatoj : « Daisyworld estis elpensita por montri ke la darvina teorio pri evolucio tra natura selektado ne kontraŭas la Gajan teorion, sed estas parto de ĝi. »

La debato pluis kiam subtenis la Gajan hipotezon la entomologo Edward Osborne Wilson, kiu aliĝis al Lovelock kun sia verko The Future of Life (La estonto de Vivo). Wilson, kiu ankaŭ proksimas al Dawkins, kaj fondis la sociobiologio (france: Sociobiologie) ebligis adapti la ekologian modelon de Lovelock al la filogenetika modelo de Darwin . Dum Wilson asertas deiri de la specioj por diveni inteligentan ekosistemon, Lovelock deiras de la ekosistemo por atingi difini la speciojn kiuj kontribuas en ĝi, sed laŭ Wilson ambaŭ renkontiĝas. Tamen konfliktoterenoj plu ekzistas inter la Gaja modelo kaj la teorio de la natura selektado. La precipa koncernas la foresto de reprodukta kapablo, kio estas propraĵo de la specioj, kiun Gaja malhavas.

Gaja kaj sistemiko

Vidu ankaŭ: Kibernetiko kaj Sistemiko

La «biosfero» kiel unu sola sistemo. La « ekosfero », aŭ vivantosistemo lokiĝas en la centro.

La modelo de Lovelock precize enradikiĝas en sistemiko, teorio kiu siavice naskiĝis el la kibernetiko de Wiener kaj prezentita de Joël de Rosnay (france: Joël de Rosnay) en Le Macroscope (france: Le Macroscope) (La Makroskopo). Gaja tiel respondas al ĉiuj ecoj esence propraj al sistemo. Lovelock kaj liaj subtenantoj fakte senĉese prezentas la Teron, ties klimaton kaj ties procezoj, kiel malfermaj sistemoj laŭ la konkludoj de la kibernitiko, eĉ se iuj procezoj ne estas agnoskataj kiel sistemikaj de kontraŭantoj inter kiuj Richard Dawkins. La Tero-sistemo fakte posedas tri kibernitikajn karakterizaĵojn :

• La « interagado » kiu resendas al ideo de nelinia kaŭzado kaj kiu eniras en la fenomenojn eko-evoluado kaj simbiozo en biologio. La interagado (kiu konfuziĝas kun la koncepto « celeco ») manifestiĝas en la konstanta strebo al stabilaj statoj, interagante kun la biosfero ;
• La « tuteco », kiu postulas ke, dum sistemo unue estas aro da elementoj, ĝi ne reduktiĝas al ili, ideo esprimita per la konata formulo : « la tuto estas pli ol la sumo de ties partoj ». La Tero tiel do sintenas kvazaŭ kohera tuto en fermita buklo : « Per la Gaja teorio, mi vidas la Teron kaj la vivon kiun ĝi portas kiel sistemon, kapablan reguligi la temperaturon kaj la konsiston de la supraĵo de la Tero kaj pluteni ĝin tia ke ĝi favoru la ekzistadon de vivantaj organismoj. La memregulado de tiu sistemo estas aktiva procezo kiu funkcias dank' al la energio provizita sen kontraŭparto de la sunradiado. » ;
• La « organizado » estas la centra koncepto por kompreni kio estas sistemo. La organizado estas la aranĝo de tutaĵo laŭ la ditribuado de ties elementoj en hierakiajn nivelojn. Interagado kun dinamikaj subordigitaj sistemoj estas plena parto de Gaja : « La plejmulto de la geoĥemiistoj konsideris la atmosferon kiel la fina rezulto de la emisio de planeda gaso, kaj estis konvinkitaj ke la sekvaj reagoj per nebiologiaj procezoj kaŭzis ties nunan staton (…) La vivo nur prunteprenus gasojn de la atmosfero kaj redonis ilin ne ŝanĝitaj. » Tiun econ demonstras la simulomodelo Daisyworld ;

Tiel do la Gaja hipotezo, post ties agnosko en 2001 dum Konferenco en Amsterdamo , fonda subtenfosto de la interfaka ekologia modelo nomata Tersistemoscienco (angle: Earth system science), kiu arigas multajn sciencajn fakojn ĉirkaŭ komuna volo : kompreni, modeligi kaj antaŭdiri la eksaltojn de la Tero, en sistematika aliro.

Teoriaj antaŭaĵoj

Filozofaj antaŭaĵoj

Ekde Antikveco, stoikistoj konceptis la Universon kiel tuton ordigitan (malnovgreke : κόσμος, la kosmo) en kio ĉio havas kaŭzon, tiel ke kiu ajn evento nepre kaŭzas precizan okazontan eventon. Por la Helenoj racio estas la kapablo kiu ebligas al ni kompreni tiujn rilatojn de kaŭzo al efiko. Paralele la stoikistoj nomas « Racio » (malnovgreke λόγος lógos, la parolado, la racio) tiun universalan aranĝon de la Naturo kiu konsistigas tuton kvalifikitan « dieca ».

Ekde la 18-a jarcento Johannes Kepler estas la unua sciencisto kiu esprimas la ideon ke la Teron oni povus asimili al ronda kaj unika organismo. Antaŭ li Leonardo da Vinci komparis la internan funkciadon de la homa korpo kaj la mekanismon de la Tero. Cetere la pensmaniero de Lovelock proksimas tiun de la usona filozofo Ralph Waldo Emerson, kiu volis reloki la Naturon en la metafizikan diskuton. Por Emerson en lia verko Nature (Emerson) (angle: Nature (Emerson)) (1836), la homo fariĝis duon-homo, kiu utiligas la naturon nur per sia kompreno, per la peniga laboro de materiaj fortoj, ĉar ĝi perdis siajn spiritajn fortojn. Laste la literatura ekologio de Henry David Thoreau, pioniro de la konscienco pri la medio laŭ Donald Worster, proponas spiritan rigardon al la Tero, proksiman al tiu de Gaja. En 1851 Thoreau skribis : « la grundo kiun mi tretas ne estas morta kaj inerta maso, ĝi estas korpo, ĝi posedas spiriton, ĝi estas organizita kaj estas influebla de sia propra spirito kaj de la ero de tiu spirito kiu estas en mi. » Li cetere parolas pri « vivanta tero » kaj de « granda kreaĵo ».

Sciencaj antaŭaĵoj

Multnombraj estas la sciencaj metaforoj kiuj asimilas la Teron al vivanta organismo, antaŭ Lovelock. Friedrich Ratzel estas inter la unuaj sciencistoj kiuj parolis pri « Tera organismo », centra koncepto de tio, kion li nomas biogeografio . Jean-Baptiste Lamarck subtenanto de teorio paralela al tiu de Charles Darwin, jam disvolvis la ideon ke la Tero estus organizita kaj interdepedanta tuto. La geologo James Hutton en sia verko fonda por tiu fako, The Theory of the Earth (La Teorio de la Tero), klarigas en 1875 :

	„ Mi konsideras la Teron kiel superorganismon kaj ĝia fiziologio devus esti studata ”

La koncepton « biosfero » proponas la geologo Eduard Suess (france: Eduard Suess) en 1875 .

Thomas Henry Huxley, subtenanto de Darwin opinias jam en 1877 ke la Tero memregulas sin. La matematikisto Alfred James Lotka (angle: Alfred Lotka) poste fondas aliron al la dinamiko de la biologiaj populacioj, kiuj batalas por la rego de energiaj resursoj, ĝis ili atingas modli kaj influi sian medion – ideo kiun estas redironta Lovelock tra la koncepto eko-evoluado –. En 1924, la paleontologo kaj geologo Teilhard de Chardin en rilato kun Vernadskij kaj la filozofo Édouard Le Roy (france: Édouard Le Roy), konceptas la nocion « noosfero », kiun denove mencias Vernadskij : temas pri la aro formita de la interagoj de konsciencoj sur la Tersurfaco, ĝis formi unu solan enton. Lewis Thomas (angle: Lewis Thomas) konsideras la Teron kiel unika ĉelo. Cetere en 1960 la biologo Eugene Odum vidas en la ekosistemoj memregulitajn entojn.

Precipe la teorioj de Vladimir Vernadskij kaj de Walter Bradford Cannon influis la Gajan hipotezon.

Vernadskij kaj la ekologiaj tavoloj

La nocio « biosfero » proponita de Vladimir Vernadskij en 1924 estas la fundamenta koncepta antaŭaĵo de la bildo de sistemo fermita sur si mem kaj emante al optimuma memregulado. Fondinto de la moderna geoĥemio, Vernadskij postulas ke vivo esprimiĝas kiel geologia forto kaj konsistigas kosman fenomenon. Laŭ Eileen Crist kaj H. Bruce Rinker, la koncepto biosfero antaŭprezentis la biogeoĥemian modelon. La Gaja modelo kiun li proponas konsistas el pluraj interagantaj tavoloj : la litosfero, kerno el rokoj kaj akvo ; la atmosfero gasa envolvaĵo konsistanta la aeron ; la biosfero konsistanta el la vivo ; la teknosfero kiu rezultas el la homa aktivado kaj fine la noosfero aŭ pensosfero. La projekto de la Tersistema scienco estas kompreni kiagrade la Tero estas sistemo, en kiu ĉiu el tiuj tavoloj partoprenas en la ĝeneralan meĥanikon. Vernadskij konsideras ke ĉi tiu tuttera fenomeno ne povas esti komprenita ne enkalkulante la agadon de la Vivantularo – ideo kiun Lovelock menciis siavice tra la eko-evoluado.

Walter Cannon kaj la koncepto homeostazo

Prialudita de la franca kuracisto Claude Bernard, la biologia koncepto homeostazo kreita de Walter Cannon (1871-1945), kaj precizigita de W. Ross Ashby (angle: W. Ross Ashby) el du malnovgrekaj vortoj : ὅμοιος (hómoios, « simila »), kaj στάσις, (stásis, « stabileco, staro»), difinas la stabiligon de la statoj kiuj ebligas la biologiajn procezojn de la vivo. En sia fonda verko The Wisdom of the Body, (La Prudento de la Korpo) Cannon difinas homeostazon jene : « La superaj vivantuloj konsistigas malferman sistemon enhavanta multnombrajn rilatojn kun la medio. La ŝanĝiĝoj de la medio ekigas reagojn en la sistemo aŭ rekte afekcias ĝin, atingante internajn perturbojn de la sistemo. Tiaj perturboj normale estas tenitaj en striktaj limoj ĉar aŭtomataj alĝustigoj interne de la sistemo ekagas kaj tiamaniere ampleksaj osciladoj estas evititaj, la internaj kondiĉoj estante tenitaj proksimume konstantaj. ».

El la biologio, la koncepto eksignifas ĉian emon al ekvilibra stato ene de kibernetika sistemo. Tiu memregulado povas aplikiĝi al ekologio, al al klimato kaj eĉ al la geoĥemiaj cikloj, kaj fontas el multaj interagadoj de la diversaj komponantoj de la koncerna sistemo. La nocio « elapereco » tradukas la koncepton homeostazo en la kibernetika kampo kaj estas denove menciita en la biogeoĥemia modelo kiel la kapablo por la Tersistemo konservi stabilan temperaturon favoran por la vivo.

Genezo kaj aktualeco de la Gaja hipotezo

Pli detalaj informoj troveblas en artikolo James Lovelock.

De Marso al la Tero

En 1970, Lovelock fondas sian Gajan teorion kiel parton de la pli vasta « Tersistema scienco », fontanta el la esploroj de NASA en la jaroj 1980-aj, kaj disvolvita de David Wilkinson (france: David Wilkinson (biologiste)) biologo en la departemento Biological and Earth Sciences (Biologiaj kaj Teraj Sciencoj). Ĉi tiu hipotezo – kiun la ekologo iom post iom fajnigis, unue sola, poste kun kolektivo de sciencistoj el diversaj horizontoj – fontas el geonomia aliro (eĉ se ties aŭtoroj ne uzis ĉi tiun terminon ankoraŭ ne tre konata en 1969).

James Lovelock, hejme, en la graflando Kornvalo, en Britio

La koro de la hipotezo de Lovelock estas ke la biomaso modifas la vivkondiĉojn de la planedo en direkto kiu proksimigas ĝin al siaj propraj bezonoj, tiel igante la planedon pli « gastama ». La Gaja hipotezo ligas tiun nocion « gastamo » al la homeostazo. Li ekaliris tiamaniere dum li kontrakte laboris por NASA, por finpretigi instrumentojn kies tasko estas kolekti eventualajn vivspurojn, dum misioj por esplori planedojn de la sunsistemo pere de kosmosondiloj. Lovelock demandas sin kiel ekstertera estulo ekscius ke estas vivo sur la Tero, kaj li konkludas ke kio plej bone informus ĝin pri la ekzisto de biosfero, estas la atmosfero. Li do proponas analizon de la atmosfero de Marso kiel rimedo por eltrovi la vivon, subtenante ke, se estus ia vivo « ĝi devus utiligi la atmosferon por el ĝi eltiri la krudajn materiojn kaj elpeli siajn defalaĵojn ; tio atingus modifi ties konsiston. » Lia unua artikolo Life Detection by Atmospheric Analysis, (Viveltrovo per analizo de la atmosfero) kun D. R. Hitchcock, aperis en 1967 en la revuo de Carl Sagan, Icarus. Liaj konkludoj estas senapelaciaj : Marso ne povis esti gastiginta la vivon ĉar ĝia atmosfero montras neniun spuron de regulado elvenante el organismoj. Pro tiu konceptado li estis celo de ostracismo en la scienca medio de NASA.

La konceptado de Lovelock influas la protokolojn sekvitajn en la fako ekzobiologio. Pluraj antaŭdiroj de la Gaja hipotezo fakte kondukis al « signifoplenaj planedaj malkovroj ».

Lovelock poste persone interesiĝis pri la temo vivkontinueco. Fakte ĝi daŭris malgraŭ pliiĝo de la suna lumeco je 30 % depost la formiĝo de la Tero. La tuta planeda temperaturo do ne multe variis pro regulado kiu restas eksplikenda : « tiuj cerbumadoj kondukis min konjekti ke la vivantaj estuloj reguligas la klimaton kaj la ĥemion de la atmosfero por propra intereso. Sekve Lovelock laboris kun la eminenta usona biologo Lynn Margulis ; ambaŭ kune verkis en 1974 unuan sciencan artikolon kiu fondas la geobioĥemian modelon kun titolo « Biological modulation of the Earth's atmosphere » (Biologia modulado de la Teratmosfero). En ĉi artikolo ili studis la ideon laŭ kiu la konsisto de la Tera atmosfero, ties temperaturo kaj hidrogena potenco estas reguligitaj de la vivantaj organismoj kun la celo optimumigi iliajn reproduktadojn. La aŭtoroj montras ke la Tero estas aktiva kontrolsistemo kapabla plutenadi la planedon en homeostazo.

Sekve Lovelock esploradis geobioĥemion ; kadre de oceanologia studprogramo, el kiu fontas la hipotezo CLAW, li malkovras la naturajn molekulajn portantojn de la elementoj sulfuro kaj jodo : la metila sulfido kaj metila jodido, kiuj fariĝis fundamenta briko de lia teorio.

Fine en artikoloserio li ekzamenis kiel la Gaja hipotezo kongruas kun la konkludoj de la natura selektado. Nur malmultaj fakuloj bonvenigis lin kaj Lovelock frontis Richard Dawkins, internacia defendanto de la darvina teorio pri evolucio. Li tamen sukcesis interkonsenti kun la fakulo pri natura selektado pri la nekongrueco de lia modelo kun la darvinaj kanonoj. « Ĉar mi ne dubis pri Darwin, io certe misis en la Gaja hipotezo », li diris tiel ekdubante pri sia laborhipotezo. En 1981 Lovelock disiĝas de la antaŭaj modeloj (krom de tiu de Vernadskij) kiuj konsideras ke la biosfero mem regulas sin, kaj li konformigis sian hipotezon kun la darvinaj postulatoj, helpante sin de la komputika simulado Daisyworld.

De la metila sulfido al la komputika modelo Daisyworld

Pli detalaj informoj troveblas en artikoloj Daisyworld kaj Metila sulfido.

La laborhipotezon de Lovelock oni povas resumi jene : la tuto de la geologia kaj biologia sistemo reguliĝas, tra kompleksa reto de interagadoj kaj retroagadoj. La subtileco de tia reto subkomprenigas grandan nombron da ĥemiaj parametroj.

Skemo de la metila sulfido en la oceanoj laŭ la hipotezo CLAW — Pligrandigu ĉi bildon por legi la priskribojn.

En 1986, en Seattle, Lovelock, Robert Charlson, M. O. Andreae et Steven Warren malkovras ke la formado de la nuboj, kaj konsekvence la klimato, dependas de la metila sulfido – DMS – produktita de la algoj kokolitoforoj (france: Prymnesiophyceae) el la oceana fitoplanktono. Tiuj algoj partoprenas en al karbono-ciklo. La metila sulfido produktita de tiuj algoj oksidiĝas en la atmosfero kaj konsistigas la Noyau de condensation (france: kondensokernojn)) de la nuboj. La metila sulfido do ludas fundamentan rolon en la formado de la nuba kovrilo de la regionoj situantaj super la oceanoj kaj pretere en la varmekvilibro. Same okazas kun la metila jodido.

En tio Lovelock vidas unu el regulmeĥanismoj de Gaja, la retroagadon per kiu algoj kaj nuboj estas kunligitaj ; pro tiu malkovro li ricevis en 1988 la premion Norbert Gerbier de la komunumo de la klimatologoj. Tiu meĥanismo donis al li la ideon de elementa modelo de Gaja, per komputika simulado baziĝanta sur malmultaj parametroj. Lovelock verkis unuan artikolon kun epistemologia dimensio pri la Gaja hipotezo en 1989 kun titolo Geophysiology, the science of Gaia (Geofiziologio, la scienco de Gaja) sed li bezonis pruvi sian modelon per eksperimentoj.

Ekzemploj de kurboj kalkulitaj per la komputika modelo Daisyworld.
Supre : proporcio de la mondo kovrita de lekantetoj (la kurbo prezentas plataĵon je 0,7, violkolore). Ĉi tiu ekzemplo estas pli kompleksa ol la simpla modelo, ĉar ĝi ankaŭ implikas aliajn populaciojn kiaj koniferojn, la akvon (la kurbo prezentas maksimumon je 0,2, blue) kaj la nubojn (supreniĝanta kurbo, blanke).
Malsupre: averaĝa temperaturo laŭ la suna lumeco, kaze de sekega grundo (regule supreniĝanta kurbo, brune) kaj tiu de mondo kie vivas du populacioj de lekantetoj (kurbo kun plataĵo, violkolore).

En 1983 do kun la usona geoĥemiisto Andrew Watson (angle: Andrew Watson (scientist)) li realigas komputikan simuladon celanta pruvi simplan memregulan meĥanismon : tiun de la Tera temperaturo, en kiu rolas la vegetaĵoj. Liajn konkludojn li samjare publikigas en la revuo Telus. Tiu komputika modelo nomita Daisyworld (« lekantetomondo » en la angla), utiligas simplan sistemon en kiu rolas tri variabloj : la suna lumeco kaj la areoj kovritaj de lekantetoj respektive nigraj kaj blankaj, kiuj prosperas en temperaturo super 5°C kaj ne plu povas kreski super 40°C. Li montras ke la ekvilibro inter populacioj de lekantetoj kiuj estigas la albedon, emas plutenadi la temperaturon konstanta kiam la suna lumeco varias : la biosfero utilas kiel homeostaza agento. En dua versio de la modelo Lovelock kaj Lee Kump (france: Lee Kump), en 1993 kaj en 1994 pruvas ke la davinismo kongruas kun ilia komputika modelo ĉar la lekantetajn populaciojn regas la leĝoj de la natura selektado. Alia simulado nomita Damworld (« baraĵmondo ») tiel ebligas al W. D Hamilton kaj Peter Henderson, en 1999, roligi tri speciojn da animaloj.

Dank al Daisyworld la esploroj progresas kaj multaj programaraj versioj aperis. Du biologoj John Maynard Smith kaj William Hamilton fakte poste konfirmis la konkludojn de Tim Lenton (angle: Tim Lenton) kiam ĉi lasta publikigis en 1998 en gazeto Nature artikolon titolitan « Gaïa and natural selection » (Gaja kaj natura selektado) en kiu li sukcese aldonis ĥemiajn faktorojn (oksigeno kaj fosfato) kaj variablojn de adaptado laŭ la natura selektado. William Hamilton poste kunverkas kun Tim Lenton artikolon : « Spores and Gaïa » (Sporoj kaj Gaja) kiu kunligas oceanon, algojn kaj klimaton. Laŭ la aŭtoroj la simulmodelo de Lovelock estas vera revolucio kaj Hamilton tiam lanĉas la debaton en kiun enskribiĝas la Gaja hipotezo ; dum televidelsendo en 1999 li klarigis : « Same kiel la observaĵoj de Koperniko bezonis iun Neŭtonon por klarigi ilin, ni nun bezonas alian Neŭtonon por klarigi kiel la darvina evolucio kondukas al loĝebla panedo ».

La ekologo Stephan Harding (france: Stephan Harding) plifortigis la simuladon de Lovelock kaj Watson modeligante plenajn ekosistemojn, enkalkulante interalie la nutrajn ĉenojn. Liajn konkludojn li publikigis en sia artikolo « Food web complexity enhances community stability and climate regulation in a geophysiological model » (Manĝoreta komplekseco pliigas komunuman stabilecon kaj klimatreguligon en geofiziologia modelo). Harding konsideras ke la biosfero strebas memreguligi sin per kiu ajn rimedo, uzante la naturan selektadon ; ĉi tiu tezo estas la centro de lia argumentado en Animate earth: science, intuition and Gaia (2006, Animita Tero : scienco, intuicio kaj Gaja).

Internacia agnosko : la konferencoj

Konferenco Chapman en San Diego en 1988

Dum la du konferencoj Chapman sub la patroneco de American Geophysical Union (AGU) Lovelock publike prezentis antaŭ koncernita sciencista komunumo sian hipotezon. En la konferenco en 1988 en San Diego difino de la hipotezo estas proponita ; krome James Kirchner proponas sian epistemologian disdividon. Laŭ li oni povas distingi kvin « subteriojn » : Gaja influa, kunevolua, homeostaza, teleologia, optimumiga kiujn li kunigas en du Gajajn : weak Gaïa kaj strong Gaïa (malforta Gaja kaj forta Gaja). Multaj partoprenantoj en la konferenco kaj eĉ iuj kritikantoj tiam agnoskis « la inĝeniecon de nova rigardo sur la planedo kiun konsistigas la Gaja modelo » kaj la esprimo « Gaja teorio » ekanstataŭas la esprimon « Gaja hipotezo ».

Konferenco Chapman en Valencio en 2000

Dua konferenco Chapman okazas la 19-an kaj 23-an de junio 2000 en Valencio en Hispanio. La tri pritraktitaj temoj celas firmigi la hipotezon. Oni ekzamenas « Gaja tra la tempo », « La rolo de la vivantularo en la regulado de la biogeoĥemiaj cikloj kaj de la klimato » kaj « Kiel regi la kompleksecon kaj la retroagajn meĥanismojn de la Tersistemo ». La libro Scientists debate Gaia (2004) direktita de Stephen Schneider (angle: Stephen Schneider) kunigas ĉiujn intervenojn.

Konferenco en Amsterdamo en 2001

En julio 2001, dum la konferenco en Amsterdamo, titolita « Challenges of a Changing Earth: Global Change Open Science Conference » (Defioj de Ŝanĝanta Tero : Malfermscienca Konferenco pri Tuttera Ŝanĝiĝo), en kiu partoprenas la kvar ĉefaj esplororganizaĵoj pri la Tuttera Ŝanĝiĝo, la teorio de Lovelock estis konsekrita en scienca medio. Fakte pli ol mil delegitoj tiam subskribis komunan deklaracion kies ĉefartikolo asertas : « la Tersistemo sintenas kiel unika memregulita sistemo, konsistanta el fizikaj ĥemiaj biologiaj kaj homaj elementoj ». la Gaja hipotezo tiel « emancipiĝas », klarigas Lovelock en La Revenĝo de Gaja. Biologoj kaj geologoj akordiĝas pri la esenco kaj la delegitoj konkludas pri la neceso kunfandi la fakojn en unikan kaj koheran aliron, en novan sistemon por tuttera mediscienco : la Tersistemoscienco (angle: Earth system science) al kiu aspiris Lovelock ekde la komenco de siaj esploroj.

Konferenco en Arlingtono en 2006

Kvara konferenco, okazis en oktobro 2006 en Arlingtono, sponsorita de la Aŭtoritato de la Regiona Parko de Norda Virginio (NVRPA). Martin Ogle, Ĉefnaturalisto ĉe NVRPA, kaj delonge proponanto de la Gaja hipotezo organizis la eventon. Lynn Margulis, distingita universitata profesoro en la fako pri geosciencoj en la Universitato de Masaĉuseco ĉe Amherst kaj delonge subtenanto de la Gaja hipotezo estis eminenta preleganto. La konferenco titolita : Gaia Theory : Model and Metaphor for the XXI^e Century, (Gaja Teorio : Modelo kaj Metaforo por la dudekunua Jarcento) sur la kampuso de la Universitato George Mason kunigis multajn fakulojn : Tyler Volk (france: Tyler Volk), Dr Donald Aitken, Dr Thomas Lovejoy, Robert Correll, J. Baird Callicott. La ĉefa cerbumakso estis la alporto de la Gaja hipotezo pro la kompreno de la klimata varmiĝo.

La geofiziologio

Fondita en 1996 en Oksfordo de Peter Westbroek (france: Peter Westbroek), la Societo pri geofiziologio plilongigas la biogeoĥemian modelon, sub alia nomo ol tiu de « Gaja » kaj konsistigas « la studkampon de la interagoj inter la vivo kaj la cetero de la Tero ». Laŭ Westbroek la geofiziologio « esta alia vorto por la ideo Gaja proponita de Lovelock, sed ni forigis la vorton Gaja, ĉar ĝi estas kaptita de la noveraa movado, kaj ĝi estas infektita por la scienco ». Inventita en la 19-a jarcento de James Hutton ĉi tiu fako kombinas diversajn alirojn : genetiko, biologio, sistemiko, klimatologio, kaj ankaŭ biogeoĥemio, kaj celas interalie batali kontraŭ la scienca septado, sed ankaŭ kontraŭ la dogmatismo kaj la obskurismo. Ekzemple, la rolo kiel geofiziologia agento de la algo Emiliania huxleyi (france: Emiliania huxleyi), rivelas kompleksan sistemon, « plej grandan ekzistantan vivantan organismon ».

Lynn Margulis, kiu kunlaboras kun Lovelock de 1971.

La esploroj en la fako geofiziologio estas multnombraj kaj arigas fakulojn kiuj jam kunlaboris kun Lovelock kaj novajn spertulojn Tyler Volk kaj D. Schwartzman por la bioastronomia aliro (tra la nocio de loĝebla zono) A.S. McMenamin Mark kaj L.S Diane McMenamin por la studo de la mara vivo, Michael Woodley por la ligilo inter natura selektado kaj ekosistemo, Axel Kleidon por la rilato inter homeostazo kaj entropio ene de la duopo bioto-klimato, kaj G. Evelyn Hutchinson por la procezo regulado de la biosfero.

La modelo de Lovelock

Heŭristika metaforo

Dekomence Lovelock konsciis pri la nescienca dimensio de la nomo donita al lia hipotezo pri memregulado je tuttera nivelo. Tamen lia celo antaŭ ĉio estas pedagogia, dank'al heŭristika metaforo : « Nur konsiderante nian planedon kiel vivantan enton ni povas kompreni (eble unuafoje) kial agrikulturo havas erodan efikon sur la vivanta teksaĵo de ties epidermo kaj kial la polucio toksas ĝin same kiel nin ». La modelo de Lovelock estas heŭristika ĉar ĝi vokas al kunfandiĝo de fakoj ĝis tiam septitaj (unuflanke biologio, aliflanke geologio) kaj ankaŭ al la aneksado de pli novaj sciencoj inter kiuj genetiko kaj ekologio, kaj eĉ politiko. Lovelock tiel vidis en la konferenco en Amsterdamo en 2001 unuan pozitivan paŝon al sintezo de la Ter- kaj viv-sciencoj, centirigita sur la planedo kiel memreguliga sistemo.

Spiritualisma analogio

La naturaj cikloj (ĉi tie la karbono-ciklo) pruvas la ekzistadon de reguligaj meĥanismoj kie vivantuloj kaj geologio kunagas por stabiligi ties parametrojn.

La metaforo de memreguliga Tero povas konduki al religiaj devojiĝoj, kaj eĉ al scienca naiveco, notinde pri la demando de la civila atomenergio kiun Lovelock subtenas. Fakte la analogio uzata de Lovelock ankras lian koncepton en spiritualisma paradigmo kaj la simpleco de la bildo ofte estis temo de kritiko pri la metodo. Sed ĉefe Anne Primavesi montris en Gaia's Gift (La donaco de Gaja) la ligilon inter religia kredo kaj Gaja ekologio, ligilon al kiu Lovelock aspiras kaj kiun li aplikas al si mem, en sia vivmaniero, hejme en Britio. Tio al kio li aspiras estas renovigo de la mistika sento al la Tero-Patrino, kontraste kun la nunaj materiismaj kredoj, laŭ li ripozantaj « sur sama soklo de religiaj kaj humanismaj kredoj : Tero estas destinita esti ekspluatita por la bono de la homaro », kaj kiun favorigadis la judeokristana kulturo.

Socia konstato

Filozofia renovigo

La biogeoĥemia modelo estas scienca volo kunfandigi la fakojn por ĉirkaŭi la Ter-sistemon, sed ĝi ankaŭ estas konstato kaj prognozo por la monda civilizo ; Lovelock klarigas : « Nia civilizo troviĝas en la situacio de ulo kiun narkotaĵo estas mortigonta, ĉu ĝi daŭrigus, ĉu ĝi subite ĉesus konsumi da ĝi » . Li fakte konsideras la homan naturon skizoido (france: Trouble de la personnalité schizoïde) simile al la kazo de D-ro Jekyll kaj S-ro Hyde de Stevenson. Komence scienca, la modelo de Lovelock fariĝas batala ĉar li donas impulson al la movado por profunda ekologio kiu vokas por renoviĝo spirita sed ankaŭ racia fronte al la medio.

Multnombraj estas la filozofiaj referencoj en la verkoj de Lovelock. Li citas John Gray, kiu en Straw Dogs : Thoughts on Humans and Other Animals (2003 Pajlohundoj : Pensoj pri Homoj kaj aliaj Animaloj), analizas la konsekvencojn de la demografio kiel la ĉefa faktoro de la memdetruemo de la homaro. Lovelock ankaŭ citas la filozofon Mary Midgley (angle: Mary Midgley), kiu, en Science and Poetry (2001 Scienco kaj Poezio), avertas kontraŭ la reduktismo de la scienca penso, modelo kontraŭa al la Gaja hipotezo. La disigo de la spirito disde la korpo ekita ekde René Descartes laŭ Lovelock kondukis al redukta vidpunkto de la mondo kaj de tie al ties ekspluatado. Por Lovelock estas urĝe repensi la signifon de la homo en la Naturo, alikaze ĝi povus detrui nin, reage al nia detrua aktivado. La « pasio por la urbo » tiel estas absurdaĵo kiu kondukis la homon forgesi sian medion. La mondaj ekologiaj reformoj kaj planoj ankaŭ estas rezignaciaj solvoj : la mito pri daŭripova disvolviĝo kaj alternativaj energifontoj estas ideologioj kiuj ebligas forpuŝi la problemon laŭ Lovelock kaj Margulis, ĉar la problemo restas nia kapablo adapti niajn bezonojn al nia medio, kaj ne submeti la medion al niaj bezonoj. Agnoski ĉi tiun minacon estas la sola afero kiu povas mobilizi la homon ; li klarigas : « tiom longe kiam reala kaj tuja danĝero ne estas perceptita, la tribo ne unuanime kunagas ».

Kritiko de la demografia kreskado

La senarbarigo detruas la naturajn reguligajn meĥanismojn

Por Lovelock – kontraste kun la komuna penso – la ĉefa problemo estas la troloĝiĝo, kaŭzo de la polucio kaj de la troekspluatado de la naturaj resursoj : « La aferoj kiujn ni faras al la planedo ne estas agresivaj kaj ankaŭ ne prezentas geofiziologian minacon, tiom longe kiam ni ne faras ilin grandskale. Se sur la Tero estus nur kvincent milionoj da homoj, kvazaŭ nenio el tio, kion ni nun faras al la medio, perturbus Gajan. […] ne temas pri nura demando pri troa loĝantaro ; forta loĝdenseco kaŭzus malpli da perturboj en la mezvarmaj regionoj de la norda hemisfero ol en la malsekaj Tropikaj regionoj. » La antropizado fine povas estis resumita al troloĝiĝo kiu detruas la naturajn meĥanismojn de negativa retroagado, kondukante al malreguligo de la Tero : « Slogano kia "la nura polucio estas la loĝantaro" nomas nevenkeblan realaĵon. Polucio ĉiam estas afero pri kvanto. En la natura stato ne estas polucio. […] Neniu el la ekologiaj perturboj al kiuj ni estas nun konfrontitaj – la detruo de la tropikaj arbaroj, la difekto de la grundoj kaj de la oceanoj, la tre baldaŭ okzazonta minaca varmiĝo de la planedo, la malpliigo de la ozontavolo, la acidaj pluvoj – ne konsistigus percepteblan problemon se la homa loĝantaro de la Tero estus kvincent milionoj. » La kontraŭantoj de Lovelock nomis lin novmaltusisto ĉar li proponas revivigi batalrimedojn kontraŭ troloĝiĝo aŭ reguligon de la naskiĝoj, tamen neniam apogante eŭgenikon.

Kritiko de la politika ekologio

La Gaja modelo radike kontraŭas la nunajn politikajn ekologiajn tendencojn : « La ekologiistaj batalantoj, la Eklezioj, la politikistoj kaj la sciencistoj ĉiuj zorgas pri la damaĝoj kaŭzitaj al la medio. Sed ili precipe zorgas por la bonfarto de la homaro », klarigis Lovelock kiu skurĝas la ekologiistajn movadojn, kiujn li akuzas ke ili pluigas naivan antropocentrismon. Li akuzas ilin ke ili ne konsideras la problemon je ties ĝusta scienca dimensio, kaj subteni vidpunktojn laŭ li sen raciaj fundamentoj, kiaj polucio per radioaktiveco, la efiko de la renovigeblaj energifontoj, kaj fine la loko de la civila atomenergio. « La ideologio de la ekologiistoj malutilas al la sano de la Tero » li diris. Lovelock pleje akuzas la politikan ekologion ke ĝi plu lokas la homon centre de la zorgoj ligitaj al klimata varmiĝo. La pozicio de Lovelock kaj de liaj subtenantoj ebligis al pronukleaj ekologiistaj movadoj inter kiuj la kolektivo Environmentalists For Nuclear Energy establi siajn agojn sur sciencan bazon.

La funkciado de Gaja

Ekzisto de fizikaj trudoj

Lovelock precizigas, ke eĉ antaŭ ol kompreni la funkciadon de la Gajasistemo, necesas ekkapti la fakton, ke la Tero estas submetita al aro da pure fizikaj limigoj kaj trudoj.

Mondmapo prezentanta la oksigenon dissolvitan en la akvo

Ekzemple la biologiaj populacioj obeas limigajn regulojn sen kiuj la vivo havus eksponencialan kreskadon, malebligante ĉian homeostazan reguladon. Same estas je la geoĥemiaj cikloj kaj aliaj « Gajaj » agentoj. Lovelock parolas pri « tutteraj parametroj » kaj citas la klimaton, la konsiston de la atmosfero, kaj de la oceanoj, la suna lumeco, la ecoj de la akvo, la geoterma forto, ktp. Tamen tiuj mediaj trudoj dependas de la toleremo de la organismoj mem ; ekzemple estas minuma, maksimuma kaj optimuma temperaturoj por la multiĝo de ĉiuj vivantaj specioj (krom kelkaj ekstremofilaj specioj). Tiu konstato ankaŭ validas por la acideco, la saleco, la procento de oksigeno en la aero kaj en la akvo. « Konsekvence la organismoj devas vivi ene de limoj fiksitaj de le ecoj de sia medio ». Fakte Lovelock demonstras ke la vivo precipe prosperas inter 25 kaj 35°C.

La formado de la supraĵa tavolo ankaŭ estas forta trudo por la oceana vivo : la ecoj de la akvo limigas la multiĝon de la specioj preter difinita denseco. La saleco de la akvo ankaŭ estas truda parametro : salproporcio super al 8 % kaŭzas la morton de la organismo. Sume tiuj fizikaj limoj truditaj de la ecoj de la akvo efikas sur la kreskado de la vivantuloj kaj establas la rilatojn inter kreskado, temperaturo kaj dissemo de la vivo sur la Tero. La rego de la temperaturo far la sistemo pere de kvar identigitaj procezoj estas por Lovelock la unuan pruvon de emo al ekvilibro favora al al vivo. Sed la daŭreco de stabila ĥemia konsisto ankaŭ gravas. La konkludoj de Andrew Watson kaj Tim Lenton montris la meĥanismojn, kiuj reguligas la atmosferan oksigenon, ebligitajn pro la rolo de fosforo. La roloj de seleno sulfuro kaj jodo ankaŭ estןs fundamentaj por ĉirkaŭi la temon. La verko de Lee Kump, James Kasting kaj Robert Crane, The Earth System (La Tersistemo) , provizas la staton de la nunaj scioj pri la kompleksaj ligiloj kiuj kunigas la algojn, la produktadon de gasa sulfuro, la atmosferan ĥemion, la fizikon de la nuboj kaj la klimaton.

La pozitivaj retroagoj

La komputika modelo Daisyworld ebligis al Lovelock kaj Lee Kump antaŭenmeti fenomenon, aŭtomata regulado, malfacile ĉirkaŭeblan : la pozitivaj retroagoj (angle : positive feedback loop). Fakte la modelo montras ke en scenaro en kiu la propra ekosistemo de la algoj suferas atakon, fluktuadoj pliiĝas pro pozitiva retroagado – eventuale subita plialtiĝo de la averaĝa temperaturo. Lovelock opinias ke ĉia alporto de varmo, kia ajn estu ties fonto, estas pliigita, sen ke iu ajn forto kontraŭsatras ĝin ; la temperaturo ludas do fundamentan dinamikan rolon, aldone al ties rolo por diagnozi la staton de la tuttera sistemo. La pozitivaj retroagoj pliaĉigas sistemon, malhelpante stabiliĝon, kontraste de negativaj retroagoj kiuj emas kontraŭekvilibri la unuajn.

La albedo, notinde tiu de la norda polusa glacikaloto partoprenas en la regulado de la temperaturo ligita al suna radiado.

Lovelock listigis ses pozitivajn retroagojn – aŭ anti-Gajajn laŭ la terminologio de James Kirchner– funkciantajn sur la Tero :

1. la albedo de la glacio : la fandiĝo de la neĝa kovra tavolo siavice kaŭzas plivarmiĝon kiu akceligas la procezon. Lovelock tiel citas la efikon Budyko, laŭ la nomo de la rusa geofizikisto Miĥail Budijko (france: Mikhaïl Boudyko) kiu malkovris ties econ. Tyler Volk studis la rolon de la glacitavoloj en procezo planeda malvarmiĝo ;
2. la sorborapideco de la karbona dioksido kaj la generado de maraj stratusoj, blankaj oceanaj nuboj kun forta reflekta povo. Ĉiu pliiĝo sen kompenso kondukas al neeblo reguligi la sistemon ;
3. la malapero de tropikaj arbarareoj, kaŭzita de la plialtiĝo de la tuttera temperaturo, kaj endanĝerigas la malvarmigan meĥanismon de la kontinentoj ;
4. la pliigo de borealaj arbarareoj en Siberio kaj Kanado, kiuj male sorbas varmon pro ties malhela koloro ;
5. la ellaso de karbona dioksido (Tyler Volk) kaj de la metano (Keith A. Kvenvolden kaj Bruce W. Rogers) en la atmosfero post la malapero de la ekosistemoj propraj al la arbaroj kaj algoj ;
6. la ellaso de stokoj de metano (forcejefika gaso dudekoble pli potenca ol la karbona dioksido) enfermitaj en la klatrato (france: clathrate) de la glacikristaloj ;

Aliaj ekzistas ; Lovel opinias ke iuj pozitivaj retroagaj meĥanismoj ankoraŭ estas malkovrendaj. La rapideco de la planeda varmiĝo nuntempe demonstras pozitivan retroagon. Ankaŭ nature ekzistas karbonputoj (france: Puits de carbone) kiuj dissolvas la karboan diooksidon en la pluvakvon, sed la procezo povas atingi danĝeran pozitivan retraoagon ; Lovelock ankaŭ mencias la tropikajn tempestojn kiuj ebligas al la algoj prosperi.

La reguliga meĥanismo

La biosfero : rezulto de ekoevoluo

Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Ekoevoluo.

La kugloregulilo de James Watt demonstras la simpecon de la reguligaj meĥanismoj

Lovelock konstante insistas sur la fakto ke la reguligmeĥanismo posedas du kompementajn kaj nedisigeblajn flankojn : unuflanke la geofizika evoluo kaj aliflanke la biologia evolucio. La regulado tiel do estas la produkto de tiu duobla evolucio, aŭ « ekoevoluo (france: éco-évolution)». La kazo de la nitrogeno estas ekzemplodona laŭ Philippe Bertrand, same kiel tiu de la diverseco de la koncentritecoj de karbona dioksido en la atmosfero, vera « spirado de la Tero » malkovrita de la biogeoĥemia modelo. Celante enkalkuli ambaŭ kampojn – la geologian kaj la biologian – Lovelock preferas klarigi ke evoluas la ekologiaj niĉoj kaj ke la vivantaj organismoj negocas okupon de ili.

Cetere tia meĥanismo ofte eskapas el scienca eksperimentado : nur la intuicio ebligas ekkompreni ĝin. Se oni povas prilumigi tutterajn funkciadojn, oni ne povas esperi precizan bildon – klarigas Lovelock sed ankaŭ Joël de Rosnay, unu el teoriistoj de la Sistemiko — ĉar la sistemo evoluas kaj redisdonas la meĥanismojn kaj ĉar ĝi estas elapereco.f

En tiu ĉi artikolo estas uzita traduko de teksto el la artikolo Hypothèse Gaïa en la franca Vikipedio.

Notoj kaj referencoj

Bibliografio

Libroj

• Lovelock, James. (2008) La Revanche de Gaïa (11 cm × 18 cm (poŝlibro)), J'ai Lu Essai 8579 (france), Parizo: J'ai Lu, p. 256. LrG. ISBN 2290007080.
• Lovelock, James. (1999) La Terre est un être vivant, l'Gaja hipotezo, Champs (france). Parizo: Flammarion, p. 192. Ltev. ISBN 2080812831.

Artikoloj

• Grinevald, Jacques. L'effet de serre de la biosphère. De la révolution thermo-industrielle à l'écologie globale. SEBES (1990). Arkivita el la originalo je 2011-09-12. Alirita 2020-04-19 .
• (en) James Lovelock, « A geophysiologist's thoughts on the natural sulphur cycle », Philosophical Transactions: Biological Sciences,‎ 1997 (lire en ligne)
• (en) Margulis, Lynn ; Lovelock, James, « Is Mars a Spaceship, Too? », Natural History, vol. 85,‎ 1976, p. 86-90