Pamantul este o planeta sinucigasa!

Teoria Gaia – trunchiul si ramurile

La vremea ei, teoria Gaia a fost una dintre acele conceptii stiintifice extraordinare, provocatoare, care deschid noi drumuri pentru cunoastere. Pe scurt, conform acestei teorii, viata in ansamblul ei interactioneaza cu mediul fizic in asa fel incat nu numai ca mentine Pamantul locuibil, dar si imbunatateste continuu conditiile pentru perpetuarea vietii. Reglarea se realizeaza printr-o serie de sisteme de feedback asemanatoare celor implicate in homeostazie – acel mecanism prin care fiecare organism viu isi mentine un mediu intern stabil, permitand unor parametri sa varieze doar intre anumite valori. (De exemplu, daca mancam prea multa sare, organismul intensifica excretia acesteia prin  rinichi, astfel incat continutul de sodiu si clor din organism sa nu creasca dincolo de anumite limite).

• Studiu: Salvarea animalelor „bătrâne și înțelepte” este vitală pentru supraviețuirea speciilor
• Test de cultură generală. Unde trăiesc pinguinii și urșii polari?

James Lovelock (n. 1919), parintele teoriei Gaia, in laboratorul sau

Asa si cu Gaia: acele aspecte care afecteaza cel mai mult “locuibilitatea” unei planete (e un barbarism, stiu, dar denumeste bine ceea ce vreau sa spun), cum ar fi temperatura, compozitia chimica a apelor dulci si marine, compozitia atmosferei – nu sunt doar influentate de viata de pe Terra, ci sunt controlate de ea. Planeta se autoregleaza si se autostructureaza. Cu timpul, conceptul propus de Lovelock a evoluat, teoria Gaia ramificandu-se in mai multe variante, diferite intre ele prin perspectiva asupra controlului exercitat de biosfera.

• Ipoteza optimizarii e o versiune veche, dar inca actuala a teoriei. Conform acestei abordari, viata de pe Pamant controleaza activ conditiile ambientale, inclusiv aspectele pur fizice ca temperatura, compozitia atmosferei, aciditatea oceanelor, astfel incat conditiile de pe Pamant sa ramana optime pentru viata.

• Ipoteza autoreglarii (sau a homeostaziei), ceva mai recenta, stipuleaza ca viata nu ar optimiza activ conditiile de mediu, ci mai degraba ar furniza un feedback negativ (reactii de raspuns prin care un sistem se opune modificarilor, ceea ce duce la atenuarea acestor modificari); acest feedback pastreaza parametri importanti ai mediului (temperatura, cantitatea de oxigen si dioxid de carbon din atmosfera) intre anumite limite.

• Ipoteza superorganismului Gaia “spune” ca Pamantul nu e doar o planeta ce gazduieste viata, ci este el insusi viu. Conform acestei interpretari – cea mai dramatica si mai tulburatoare – Terra ar fi un superorganism urias, un corp viu enorm capabil sa-si regleze procesele vitale intocmai ca orice organism viu obisnuit, doar ca la o scara imensa, planetara. Suna cam SF, motiv pentru care aceasta varianta a teoriei are prea putini adepti in randul comunitatii stiintifice. 

Ani in sir, Lovelock si-a tot completat teoria sa, adunand argumente, consolidand-o si facand-o din ce in ce mai convingatoare. E una dintre teoriile care au facut epoca, marcand gandirea stiintifica a secolului XX si fiind considerata o teorie-cheie in evolutia cunoasterii planetei.

E drept, nu e o teorie usor de digerat; pentru oameni, fiinte rationale,  e greu de inteles cum poate totalitatea fiintelor vii, de pe orice treapta a evolutiei, “sa faca” ceva in sensul modificarii parametrilor mediului. Asa ceva implica inteligenta, gandire, planificare, actiune; or, e destul de greu de inteles cum Viata, fie ea si cu V mare, poate face asta. Pentru cei mai multi, cineva – o fiinta – poate face asta, dar nu o infinitate de fiinte, cu bacterii, ciuperci, plante si animale cu tot. Asa se si explica, probabil, “derapaje” precum teoria superorganismului Gaia; personificand Terra, e mai usor de inteles cum poate ea “face” ceva in sensul reglarii propriilor parametri.

Ipoteza Gaia, asa cum a gandit-o initial Lovelock, nu implica nimic de genul unei Mame-Terra vii si capabile de vointa si actiune, ci o reglare care, asa cum spuneam, seamana mult cu reglarea homeostatica a parametrilor interni ai organismului. Nici aceasta nu implica vointa si actiune constienta din partea noastra, ci e rezultatul unei inalte specializari si integrari a functiilor organismului, care “merge” ca un intreg, ca un sistem, lucru la care s-a ajuns prin evolutie.

Gaia pentru toata lumea

La mijlocul anilor ‘70, Lovelock isi rezuma conceptia astfel: teoria Gaia spune ca temperatura, starea de oxidare, aciditatea si unele proprietati ale rocilor si ale apei sunt mentinute constante, si acesta homeostazie e mentinuta prin procese active, de feed-back, realizate de biosfera in mod inconstient si automat.

Pana la urma, chiar si el, luat de valul dezvoltarii teoriei sale, a inceput sa se refere la planeta ca la un soi de superorganism: “Intreaga gama a formelor de viata, de la balene la virusuri si de la stejari la alge, ar putea fi privita ca alcatuind a singura entitate vie, capabila sa mentina atmosfera Pamantului la parametri necesari functionarii ei si inzestrata cu capacitati si puteri mult superioaare celor ale partilor ei constituente”, scria el in 1979, in cartea Gaia: o noua conceptie asupra vietii pe Pamant.

Ce-i drept, era o idee frumoasa, originala, atragatoare; oferea o solutie simpla si eleganta la multe intrebari si nelamuriri, atat stiintifice, cat si filosofice ale oamenilor de stiinta (si ale celorlati oameni) astfel incat a atras imediat o multime de adepti.

Unii dintre ei si-au inceput sau continuat lucrarile in lumina acestei noi conceptii, urmandu-l pe Lovelock in cercetarile sale ce urmareau sa demonstreze ca viata insasi regleaza conditiile propice vietii. Altii, fara sa adere strict la ideile lui Lovelock, au gasit, totusi, in ele inspiratie pentru o noua abordare a cercetarilor clasice privind circuitul in natura al elementelor chimice si al compusilor organici.

Altii – in general, cei care nu erau oameni de stiinta – au vazut in ea radacinile unei noi etici, ale unei noi morale privind felul in care ar trebui inteleasa legatura dintre oameni si planeta pe care traiesc. In sfarsit, altii au gasit in ea chiar un inteles religios. Timp de decenii, Gaia a continuat sa starneasca interes si controverse in lumea stiintifica. Pana acum, trei congrese internationale au avut ca tema acesta teorie; cel mai recent s-a desfasurat in anul 2006.

Cercetatorul Stephan Harding, sustinator Gaia, isi prezinta viziunea asupra teoriei

Dar, ca si alte teorii revolutionare, Gaia pare, astazi, sa-si fi depasit apogeul, pierzand teren in fata altor idei stiintifice care rasar la orizont, cresc, stralucesc pe cerul cunoasterii si apoi descresc. Date stiintifice adunate in decenii de cercetari au furnizat contraargumente solide, ce lumineaza necrutator partile slabe ale teoriei Gaia, aratand ca viziunea noastra asupra felului in care functioneaza Pamantul si viata de pe el e imperfecta, ca mai avem multe de aflat si de inteles. Nu-i nici o tragedie, e un fapt firesc, ce tine de evolutia si progresul cunoasterii. Imperfect, intr-o viziune optimista, inseamna perfectibil.

In loc de Gaia

Si atunci, e momentul sa ne intrebam: ce alta teorie revolutionara putem pune in locul fabuloasei Gaia, astazi, cand numeroase descoperiri stiintifice au minat serios temelia acestei marete idei? Exista o conceptie comparabila prin soliditatea argumentelor si prin amploarea viziunii? Cum sa nu! Iata una:

Peter Douglas Ward, un paleontolog britanic care lucreaza la Universitatea din Seattle, SUA, a dat lumii, recent, ceea ce ar putea fi privit drept o contraofensiva la progresul teoriei Gaia. Teoria sa, botezata Medeea, contrazice radical ipoteza Gaia, afirmand ca viata, asa cum e ea astazi, reprezinta produsul unui sir de evenimente “sinucigase”; ca planeta, departe de a proteja viul, ar tinde, de fapt, spre o intoarcere la starea ei originara, – o planeta sterila, lipsita de viata. Medea, cea care isi ucide propriile odrasle…

La fel de convingatoare ca si Gaia la vremea ei, ipoteza Medeea nu are alt cusur major decat ca e foarte deprimanta, in contrast cu Gaia care reprezenta o viziune optimista: mama care face totul pentru binele copiilor ei. La drept vorbind, asta a fost in secolul trecut, pentru ca, mai nou, James Lovelock, silit sa ia in considerare impactul civilizatiei umane asupra Terrei si recentul fenomen al schimbarilor climatice, cu consecintele lor cu tot, a admis ca e posibil ca Gaia sa nu ne poata proteja de tot ceea ce ne asteapta. Intr-o discutie despre incalzirea globala si posibilitatile noastre de adaptare la ea, el a prezis ca, probabil, in cateva decenii, nu va mai ramane decat vreun miliard de oameni pe planeta.

Deci, e limpede ca e timpul sa ne schimbam optica; o a doua opinie nu strica, asa ca e vremea sa vedem ce zice Peter Douglas Ward despre Planeta Terra si apucaturile ei medeice.

Argumentele pro-Medeea vin din doua directii: din studiul evenimentelor trecute si din modelele predictive privind evolutia viitoare. Ambele rastoarna teoria Gaia, aratand ca viata pe Terra a trecut deja – si va mai trece – printr-o serie de evenimente medeice: scaderi dramatice ale biodiversitatii si abundentei unor specii, scaderi pricinuite de nimic altceva decat de viata insasi, de evolutia ei.

Incepem cu trecutul. Unul dintre cele mai importante argumente sustinute de adeptii teoriei Gaia este acela ca temperaturile la nivel planetar se pastreaza in limite constante datorita unor reactii de de raspuns (feedback) furnizate sau macar facilitate de viata insasi. Viata de pe Pamant actioneaza prin mecanisme globale ce pot fi asemuite unor termostate, ce regleaza valorile temperaturii pe perioade lungi de timp.

Cel mai important astfel de mecanism-termostat ar fi ciclul geochimic carbonat-silicat. Datorita activitatii vulcanice, care e o caracteristica innascuta a planetei noastre, in atmosfera e aruncata, neincetat, o cantitate – variabila – de dioxid de carbon (CO2). CO2  este un gaz cu un puternic efect de sera (absoarbe caldura Pamantului, impiedicand-o sa se disipeze in spatiu si contribuind, astfel, la incalzirea planetei). Cu cat mai mult CO2 in atmosfera, cu atat mai multa caldura se acumuleaza in ea. In lipsa unui mecanism de imputinare a CO2 din atmosfera, temperaturile ar creste pana la un nivel la care oceanele ar da literalmente in clocot, ceea ce, cred specilistii, s-a si intamplat pe planeta Venus in urma cu vreo 4 miliarde de ani.

Pe Pamant, scaderea cantitatii de CO2 din atmosfera este realizata, in mare masura, cu ajutorul eroziunii rocilor bogate in siliciu, precum granitul. Macinarea acestor roci are ca urmare o reactie chimica cu CO2, prin care acesta e extras din aer si sechestrat in roci, sub forma de calcar (carbonat de calciu). Viteza acestei reactii este sporita de prezenta plantelor, ale caror radacini fragmenteaza rocile, permitand patrunderea in crapaturi a apei si a CO2. In plus, plantele participa si in mod direct la imputinarea CO2 din atmosferra, absorbindu-l in cursul reactiei de fotosinteza.

Pana aici, suna destul de “Gaia”, dar, cand oamenii de stiinta au studiat mai atent si au reusit sa estimeze mai precis  temperaturile globale din trecutul planetei, acea constanta remarcabila postulata de teoria Gaia nu prea se vede. In realitate, temperaturile au fluctuat mult, ca urmare a aparitiei si dezvoltarii unor noi forme de viata.

Cam acum 2,3 miliarde ani, de pilda, Pamantul a trecut printr-o puternica glaciatiune,  care a durat 100 de milioane de ani. Racirea a fost atat de intensa, incat oceanele au inghetat complet, rezultand ceea ce a fost numit de savanti “Pamantul-bulgare de nea” (Snowball Earth). Cu 200 de milioane de ani inainte de acest episod, pe planeta  se intamplase ceva important: aparuse, in randul organismelor vii, un nou mod de hranire – fotosinteza, procesul care utilizeaza lumina solara ca sursa de energie pentru a transforma CO2 anorganic in glucide.

Peter Douglas Ward crede ca tocmai aceasta a fost cauza inghetului general: microorganismele fotosintetizatoare au absorbit din atmosfera atat de mult CO2 – gazul “insarcinat” cu retinerea caldurii – incat toata planeta s-a congelat.

“Pamantul-bulgare de nea”, partea a II-a: s-a petrecut acum 700 de milioane de ani, dupa raspandirea plantelor multicelulare. Scenariu similar: fotosinteza intensa, absorbirea a prea mult CO2 din atmosfera, scaderea temperaturilor, inghet.

Au mai trecut vreo 300 de milioane de ani. In perioada devoniana, Pamantul s-a acoperit de paduri luxuriante. Si ce s-a intamplat? Abundenta de plante a dat o dubla lovitura climatului Terei: plantele au absorbit o garmada de CO2 din atmosfera, iar datorita radacinilor lor, viteza eroziunii rocilor a crescut (vezi mai sus) cu rezultatul ca din atmosfera a fost extras si mai mult CO2. Lipsita de CO2 care retinea caldura, planeta cea calda si inverzita s-a racit, intrand intr-o perioada glaciara care a durat 50 de milioane de ani. O multime de forme de viata au pierit, rapuse de frigul crancen.

Si atunci, cu toate aceste episoade ce par sa tina de un program de autoexterminare, cum ramane cu controlul si optimizarea realizate de Gaia?

In opinia lui Peter Douglas Ward, biosfera planetei a avut parte de mai multe astfel de evenimente medeice de-a lungul evolutiei ei. Urmarindu-le si analizandu-le, se pare ca viata insasi e capabila sa-si puna bete in roate, sa manifeste comportamente autodistructive, un soi de incercari repetate de sinucidere. Planeta nu mai e buna si grijulia Mama Gaia, care se ingrijeste ca odraslelor ei – fapturile vii, din orice regn ar fi ele – sa le fie cat mai bine, ci cruda vrajitoare Medeea, care isi ucide pruncii.

• De multe ori, cauzele acestor intamplari dramatice la scara planetara sunt complexe, cu factori care se intrepatrund si se potenteaza reciproc. Intr-un top al cauzelor extinctiilor masive, poate cel mai grav eveniment medeic a fost cel determinat de aparitia fotosintezei, care nu numai ca a extras din atmosfera o mare cantitate de CO2 – determinand racirea planetei -, dar a si eliberat in aer oxigenul care, pentru microorganismele care populasera pana atunci Pamantul, era o adevarata otrava. Pana atunci, pe Terra traisera micoroganisme anaerobe, al caror metabolism se desfasura in absenta oxigenului. Problemele s-au suprapus si viata a fost aproape distrusa nu numai datorita inghetului, ci si acestei otraviri in masa. Au supravietuit doar nou-aparutele forme de viata fotosintetizatoare sau acele microroganisme care, desi nu se hraneau prin fotosinteza, s-au pututu adapta la viata in mediul cu oxigen.

La fel de putin potrivite cu teoria Gaia sunt extinctiile in masa petrecute mai recent, care demonstreza ca exista o problema cu reglarea si controlul. Geologii si paleontologii considera ca, in ultimii 565 de milioane de ani (adica de cand exista animale), au avut loc cinci extinctii majore si inca vreo 10 mai mici.

In anii ‘80, oamenii de stiinta au descoperit ca ingrozitoarea extinctie de acum 65 de milioane de ani (cea in care au pierit si dinozaurii) a fost pricinuita de caderea pe Pamant a unui asteriod urias. De atunci, a aparut tendinta de a explica extinctiile masive prin asemenea cataclisme cosmice: impacte cu asteriozi sau, asa cum a fosty cazul extinctiei din Ordovician (in urma cu 443 milioane de ani), un  bombardament cu raze gamma. In termenii teoriei Gaia, asemenea evnimente sunt numite gaia-neutre, deoarece au cauze externe si survin brusc, fara ca viata sa fi fost pregatita sa le faca fata.

Dar, la o privire mai critica – si lumea stiintifica nu duce lipsa de asa ceva – se constata ca nu toate extictiile au asociat cate un crater care sa demonstreze ca au avut drept cauza impactul cu un bolid ceresc. Unele extinctii sunt considerate ca fiind provocate de microorganisme, de pilda de proliferarea bacteriilor care produc hidrogen sulfurat, un gaz toxic care se acumuleaza in apele oceanice in perioadele de incalzire globala, asa cum s-a intamplat la sfarsitul Permianului (acum cca. 250 milioane de ani), cand activitatea vulcanica intensa a aruncat in atmosfera mari cantitati de CO2. Conform teoriei Gaia, viata ar fi trebuit sa corecteze asemenea dezechilibre. Dar nu a facut-o. Ceea ce s-a intamplat se potriveste mai degraba modelului Medeea.

Dar viitorul?

Se pare ca, si aici, Medeea o va invinge pe Gaia – o predictie pe cat de interesanta, pe atat de socanta pentru noi. Peter Ward crede ca in viitor, viata va reusi sa se autoextermine. (Foarte incurajator!)

In primul rand, Soarele se incinge. In ultimii 4,5 miliarde ani, a devenit tot mai stralucitor si mai fierbinte si se pare ca are de gand s-o tina tot asa. Temperatura globala va creste, ceea ce va duce si la cresterea vitezei de eroziune a rocilor silicioase, ceea ce va determina extragerea a mai mult CO2 din atmosfera (ia uite ce simpla era solutia si noi n-o vedeam!)

Dar, zice Ward, ne bucuram degeaba. La inceput, aceasta “scoatere” a CO2 din aer va contrabalansa cresterea temperaturilor determinata de incingerea Soarelui. Dar va veni o vreme – poate peste vreo 500 de milioane de ani – cand nu va mai fi suficient CO2 in aer ca sa sustina fotosinteza. Plantele vor incepe sa piara, cu ele disparand principala sursa de hrana si de oxigen atmosferic. Animalele vor pieri, la randul lor. Moartea plantelor si descompunerea lor vor elibera in atmosfera mari cantitati de CO2, astfel incat continutul de dioxid de carbon va creste din nou – si repede – avand ca rezultat un mega-efect de sera.

Temperaturile vor creste si mai mult, pana cand oceanele vor incepe sa fiarba, va pieri si ultimul organism unicelular de pe Pamant, iar planeta va fi din nou lipsita de viata, asa cum era acum 4 miliarde de ani. End of story…

Si totusi…

Daca vreti sa acceptati paragraful de mai sus drept incheiere pentru articol, sunteti liberi s-o faceti. E dramatic, expresiv si merge foarte bine ca incheiere. Dar asta nu inseamna ca teoria Gaia e buna de aruncat la gunoi si ca ar trebui sa trecem cu totii de partea Medeei. Poate doar cei care au o atractie innascuta fata de finalurile apocaliptice, o – maladiva, zic eu, dar fiecare cu gustul lui – aplecare spre profetiile intunecate privind sfarsitul lumii.

Teoria Medeea e doar o conceptie care, desi bine argumentata, in lumina a ceea ce stim pana acum (subliniez: pana acum) despre Terra, s-ar putea dovedi slaba fata de complexitatea proceselor care alcatuiesc Viata – viata fiecarui organism si Viata pe Pamant.

Poate inainte de a ne pierde in abisul unor depresii cu substrat eshatologic, ar fi mai simplu si mai eficient sa admitem ca o teorie e o teorie, ca e parte din aventura cunoasterii si ca noi avem lucruri mai importante si mai urgente de facut. De pilda, avem de gestionat o criza a biodiversitatii de care suntem responsabili: disparitia recenta a numeroase specii, acesta extinctie antropogena, care se desfasoara de cateva secole, e in intregime raspunderea noastra. Nu putem da vina pe Soare, pe asteroizi ori pe exploziile de raze gamma. Avem de rezolvat probleme legate de poluare, pentru ca degeaba asteptam ca Gaia ori Medeea, ce-o fi, sa-si faca singura curat si sa neutralizeze miliardele de tone de plastic si alte substante toxice pe care le azvarlim noi pe ea si in ea, zi de zi (pana la urma, tot noi le re-inghitim, sub o forma sau alta).

Ar trebui sa facem astfel incat ceea ce o sa fie peste 500 de milioane de ani, sa fie grija oamenilor de peste 500 de milioane de ani, ideea fiind sa mai exista oameni pe Pamant si atunci. Oricat de fascinanta este teoria Medeea, oricat ne-ar ispiti ea uneori – c-asa sunt conceptiile fataliste, ademenitoare ca o otrava ce fagaduieste sa ne scape de chinurile acestei vieti, de nevoia de a trudi, de gandi, de a lua hotarari – oricat ne-am simti de tentati sa ne lasam in voia sortii, nu putem. Avem o casa de ingrijit.

CITESTE SI:

• Amenintare globala: 4 grade C devastatoare
• Top 10 – Cele mai poluate orase din lume
  
• TOP 10 cele mai importante proiecte de energie regenerabila
  
• Greenblog