EDUCAÇÃO AMBIENTAL

Dia da Terra. A hipótese de Gaia, somos todos parte de um superorganismo

Dia da Terra. A hipótese de Gaia, somos todos parte de um superorganismo


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Por James Lovelock - Lynn Margulis

Quando Lovelock publicou a hipótese de Gaia, ela chocou muitos cientistas, especialmente aqueles com uma mente mais lógica que odiava um conceito que parecia tão místico. Isso os confundia, e o mais intrigante de tudo era que Lovelock era um deles.

Formulação da Hipótese Gaia

Visão global do primitivo terrestre

Primeiras investigações de vida extraterrestre

Em busca de evidências de vida extraterrestre, especialmente nos planetas mais próximos, a Agência Espacial Norte-Americana NASA, http://www.nasa.gov, iniciou suas investigações em Vênus e Marte. A pesquisa em Marte teve prioridade devido às condições desconhecidas e difíceis na atmosfera do planeta Vênus. A primeira espaçonave a visitar Marte foi a Mariner 4 em 1965 e várias outras se seguiram, incluindo os dois vikings em 1976.


O Dr. James Lovelock, químico britânico especializado em ciências atmosféricas, inventou um detector de captura de elétrons, capaz de rastrear quantidades extremamente pequenas de matéria em gases, e que foi usado para estudar os efeitos do CFC na formação de dióxido de carbono. Um buraco na camada de ozônio em nossa atmosfera no início dos anos 1970. Uma década depois, a NASA e o JET Propulsion Laboratory solicitaram a presença de Lovelock para seu projeto de pesquisa de evidências de vida em Marte.

Terra, um planeta singular

Em colaboração com outros pesquisadores, Lovelock previu a ausência de vida em Marte com base em considerações de sua atmosfera e seu estado de equilíbrio químico morto. Em contraste, a atmosfera da Terra é descrita em um estado químico muito distante desse equilíbrio. O raro equilíbrio dos gases atmosféricos na Terra é único em nosso sistema solar. Este fato pode ser claramente visível para qualquer observador extraterrestre, comparando as imagens dos planetas Vênus, Terra e Marte.

E isso pôde ser realizado nas últimas décadas do segundo milênio: o homem viaja pelo espaço interplanetário e por meio de uma tecnologia de imagem, ele de fato se torna um observador extraterrestre!

A esse respeito, Lovelock fez a si mesmo a seguinte pergunta: Por que a Terra é diferente?

As análises mostram que Vênus e Marte têm cerca de 95% de dióxido de carbono em sua atmosfera e muito pouco oxigênio e nitrogênio. O que aconteceu ao longo de bilhões de anos para explicar essa diferença significativa? Como surgiu essa condição e como se manteve esse equilíbrio, que está quimicamente distante de seu equilíbrio de morte?

No final de 1960, Lovelock já havia dado os primeiros passos para responder a essa pergunta, considerando o início da vida no planeta Terra:

Há cerca de 3 bilhões de anos, nos oceanos, bactérias e algas fotossintéticas extraíam dióxido de carbono da atmosfera, liberando oxigênio. Gradualmente, ao longo de vastos tempos geológicos, o conteúdo da atmosfera foi mudando, de um domínio de dióxido de carbono para um domínio de uma mistura de nitrogênio e oxigênio, capaz de suportar a vida orgânica sustentada por combustão aeróbica, como os animais e o homem, sim.

A hipótese de Gaia

Todos nós gostaríamos de acreditar que existe algo (algum tipo de ser superior e bom) que pode intervir e nos salvar das coisas que dão errado em nosso mundo.

A maioria das pessoas sempre teve uma crença tão reconfortante. Durante a maior parte da história humana, o candidato a esse "algo" tem sido Deus (não importa qual deus é adorado em que época e lugar) e é por isso que, nos verões secos, agricultores levantaram suas orações por chuva. Eles continuam a fazê-lo, mas, à medida que o conhecimento científico aumenta e mais e mais explicações para os eventos são encontradas a partir de leis naturais em vez de caprichos divinos, muitas pessoas começam a desejar um protetor menos sobrenatural (e talvez mais previsível). .

É por isso que houve um grande rebuliço na comunidade científica quando, há cerca de quarenta anos, um cientista britânico chamado James Lovelock propôs algo que atendia a esses requisitos. Lovelock deu um nome a seu hipotético novo conceito: ele o chamou de Gaia, em homenagem à antiga deusa da terra.

Quando Lovelock publicou a hipótese de Gaia, ela chocou muitos cientistas, especialmente aqueles com uma mente mais lógica que odiava um conceito que parecia tão místico. Isso os confundia, e o mais intrigante de tudo era que Lovelock era um deles. Ele tinha a reputação de ser um tanto inconformista, mas suas credenciais científicas eram muito fortes. Entre outras realizações, Lovelock ficou conhecido por ser o cientista que projetou os instrumentos para alguns dos experimentos de busca de vida que o navio americano Viking realizou na superfície de Marte.

No entanto, aos olhos de seus pares, o que Lovelock estava dizendo beirava a superstição. Pior ainda, ele ousou apresentar seus argumentos na forma de um "método científico" ortodoxo. Ele havia obtido as evidências para sua proposta na observação e na literatura científica, como um cientista deve fazer ... Segundo ele, as evidências mostravam que toda a biosfera do planeta Terra (ou o que é igual, até o último ser vivo que habita nosso planeta, de bactérias a elefantes, baleias, sequoias e você e eu) poderia ser considerado como um único organismo em uma escala planetária em que todas as suas partes eram quase tão relacionadas e independentes quanto as células do nosso corpo. Lovelock acreditava que esse super-ser coletivo merecia um nome próprio. Sem inspiração, ele pediu ajuda ao vizinho William Golding (autor de O Senhor das Moscas), e Golding encontrou a resposta perfeita. Então eles o chamaram de Gaia.

Lovelock chegou a essa conclusão no curso de seu trabalho científico enquanto tentava imaginar que sinais de vida os instrumentos que eles estavam projetando deveriam procurar no planeta Marte. Ocorreu-lhe que se fosse um marciano em vez de um inglês, teria sido fácil resolver o problema na direção oposta. Para obter a solução, tudo o que um marciano precisaria teria sido um modesto telescópio com um bom espectroscópio embutido. A própria composição do ar da Terra proclama a existência inegável da vida. A atmosfera da Terra contém uma grande quantidade de oxigênio livre, que é um elemento químico muito ativo. O fato de estar livre nessas quantidades na atmosfera significa que deve haver algo que está constantemente o reabastecendo. Se este não fosse o caso, o oxigênio atmosférico teria reagido há muito tempo com outros elementos como o ferro na superfície da Terra e teria desaparecido, assim como nossos espectroscópios terrestres mostraram que qualquer quantidade de oxigênio existente foi usada muito atrasada em nossos vizinhos planetários, Marte incluído.

Portanto, um astrônomo marciano teria compreendido imediatamente que esse "algo" que repõe o oxigênio só poderia ser uma coisa: vida.

É a vida (plantas vivas) que constantemente produz esse oxigênio em nosso ar; a vida (nós e quase todos os seres vivos do reino animal) conta com ele para sobreviver.

Partindo disso, a ideia de Lovelock é que a vida (toda a vida na Terra como um todo) interage e tem a capacidade de manter seu meio ambiente de forma que a continuidade de sua própria existência seja possível. Se alguma mudança ambiental ameaçasse a vida, ela agiria para neutralizar a mudança da mesma forma que um termostato age para manter sua casa confortável quando o tempo muda, ligando o aquecimento ou o ar condicionado.

O termo técnico para esse tipo de comportamento é homeostase. De acordo com Lovelock, Gaia (a coleção de toda a vida na terra) é um sistema homeostático. Para ser mais preciso do ponto de vista técnico, neste caso, o termo apropriado é "homeorético" em vez de "homeostático", mas a distinção só pode ser do interesse de especialistas. Este sistema autoconservador não só se adapta às mudanças, como também as faz alterando seu ambiente sempre que necessário para seu bem-estar.

Estimulado por essas hipóteses, Lovelock começou a buscar outros testes de comportamento homeostático. Ele os encontrou em lugares inesperados.

Nas ilhas de coral, por exemplo. O coral é feito de animais vivos. Eles só podem crescer em águas rasas. Muitas ilhas de coral estão afundando lentamente e, de alguma forma, o coral continua a crescer para cima enquanto precisa permanecer na profundidade adequada para sobreviver. Este é um tipo rudimentar de homeostase. Também existe a temperatura da Terra. A temperatura média global permaneceu dentro de limites bastante estreitos por um bilhão de anos ou mais, embora se saiba que durante esse período a radiação solar (que é o que basicamente determina essa temperatura) tem aumentado continuamente. Portanto, o aquecimento da terra deveria ter sido notado, mas não foi. Como isso poderia ter acontecido sem algum tipo de homeostase?

Ainda mais interessante para Lovelock era a questão paradoxal da quantidade de sal no mar. A atual concentração de sal nos oceanos do planeta é ideal para as plantas e animais marinhos que neles vivem. Qualquer aumento significativo seria desastroso. É necessário um grande esforço para os peixes (e outros estilos de vida marinhos) evitar que o sal se acumule em seus tecidos e os envenene; Se houvesse muito mais sal no mar do que existe, eles não poderiam fazer isso e morreriam. No entanto, por toda a lógica científica normal, os mares deveriam ser muito mais salgados do que são. Os rios da Terra são conhecidos por dissolver continuamente os sais dos solos através dos quais fluem e transportá-los em grandes quantidades para os mares. A água que os rios acrescentam a cada ano não permanece no oceano. Essa água pura é retirada por evaporação devido ao calor solar, para formar nuvens que acabam caindo novamente como chuva; enquanto os sais que essas águas continham não têm para onde ir e são deixados para trás.

Nesse caso, a experiência diária nos ensina o que acontece. Se deixarmos um balde de água salgada ao sol durante o verão, ele ficará cada vez mais salgado à medida que a água evapora. Embora possa parecer surpreendente, isso não acontece no oceano. Sabe-se que seu teor de sal permaneceu constante durante todo o período geológico.

Portanto, é claro que algo funciona para remover o excesso de sal do mar.

É conhecido um processo que pode ser o responsável. De vez em quando, as baías rasas e os braços do mar ficam isolados. O sol evapora a água e ficam os leitos salinos que com o tempo vão sendo recobertos por poeira, argila e, por fim, rocha impenetrável, de forma que, quando o mar voltar a recuperar a área, a camada de sal fóssil seja selada e não se dissolva novamente. Mais tarde, quando as pessoas a extraem para atender às suas necessidades, a chamamos de mina de sal. Desta forma, milênio após milênio, os oceanos se livram do excesso de sal e mantêm sua concentração salina.

Pode ser mera coincidência que esse equilíbrio seja mantido com tanta precisão, independente do que aconteça, mas também pode ser mais uma manifestação de Gaia.

Mas talvez Gaia se mostre mais claramente na maneira como manteve constante a temperatura da Terra. Como já dissemos, nas origens da Terra a radiação solar era um quinto da de hoje. Com tão pouca luz solar para aquecer, os oceanos deveriam ter congelado, mas isso não aconteceu.

Porque não?

O motivo é que naquela época a atmosfera terrestre continha mais dióxido de carbono do que hoje e isso, diz Lovelock, é uma questão de Gaia, já que as plantas pareciam reduzir a proporção de dióxido de carbono no ar. À medida que o sol aquecia, o dióxido de carbono, com suas propriedades de retenção de calor, diminuía na medida exata ao longo dos milênios. Gaia agia por meio de plantas (indica Lovelock) para manter o mundo na temperatura ideal para a vida.

Texto retirado de "The Wrath of the Earth", escrito por Isaac Asimov e Frederik Pohl

A Teoria GAIA: A Terra como um Planeta Vivo

Introdução

Efeito estufa, buraco na camada de ozônio, chuva ácida ... os golpes que este planeta tem que suportar. Até agora, ele nos protegeu e forneceu tudo que precisávamos: calor, terra, água, ar. E seu bom trabalho custou caro. Levou milhões de anos para transformar um inferno de fogo e cinzas em um paraíso de oceanos, montanhas e oxigênio, superando muitas vicissitudes na forma de colisões de meteoritos, deslocamento de continentes e eras glaciais brutais. E agora, Gaia, a Grande Mãe, tem que sofrer os tapas de seus próprios filhos favoritos, os homens.

Sim, Gaia, aquela de seio largo, suporte eterno e inquebrável de todas as coisas, aquela que foi a deusa da Terra para os gregos antigos, é um organismo vivo. Nosso planeta inteiro é um organismo vivo, magnificamente equipado para gerar as condições ambientais ideais para o desenvolvimento de plantas e animais. Ou pelo menos isso postula a extraordinária teoria científica formulada pelo bioquímico inglês James Lovelock.

Nesta monografia desenvolverei essa concepção do citado cientista, e procurarei destacar sua importância como suporte teórico para uma atividade ecológica planejada que permita salvar a Terra e seus habitantes da destruição total.

Desenvolvimento - A Teoria de Gaia: A Terra como um Planeta Vivo

A ideia de considerar a Terra como um ser vivo é arriscada, mas não rebuscada. No entanto, quando em 1969 Lovelock apresentou oficialmente sua hipótese de Gaia no âmbito de uma conferência científica realizada em Princeton (Estados Unidos), ele não encontrou eco na comunidade científica.

Exceto pela bióloga norte-americana Lynn Margulis - com quem ela colaboraria mais tarde - nenhum pesquisador se interessou por uma teoria tão surpreendente. Para a grande maioria, Gaia nada mais era do que uma enteléquia, um interessante exercício de imaginação. Quem diria que nosso planeta é uma espécie de superorganismo no qual, por meio de processos físico-químicos, toda matéria viva interage para manter as condições ideais de vida! Alguns até o acusaram de ser uma fraude. Possivelmente porque, embora irrelevante, aquela visão fantástica do mundo que Lovelock oferecia era, se não perigosa, pelo menos perturbadora.

A hipótese de Gaia não apenas contradisse a maioria dos postulados científicos anteriores e virou de cabeça para baixo os modelos teóricos considerados válidos. Acima de tudo, eles deveriam questionar a intocável e sacrossanta Teoria da Evolução de Darwin: ao longo da história, a vida se adaptou às condições do ambiente físico-químico. Lovelock proclamava exatamente o contrário: a biosfera - grupo de seres vivos que povoa a superfície do planeta - é responsável por gerar, manter e regular suas próprias condições ambientais. Em outras palavras, a vida não é influenciada pelo meio ambiente. É ela mesma que exerce influência no mundo do inorgânico, para que haja uma coevolução entre o biológico e o inerte. Uma verdadeira bomba científica para aquela época!

Mas a bomba não explodiu. Exceto por provocar os protestos irados dos cientistas mais radicais atribuídos às doutrinas clássicas, a hipótese de Gaia caiu em ouvidos surdos. E então no esquecimento, até recentemente eles começaram a espanar e rever a validade de seus postulados, talvez forçados pela atual crise que o planeta está sofrendo. Embora a sua existência ainda não tenha sido provada, Gaia já provou o seu valor teórico ao suscitar muitas questões e, mais importante, ao oferecer respostas coerentes às mais curiosas incógnitas da Terra.

O que podemos imaginar depois dessa suposição excêntrica batizada como Gaia? O ponto de partida da hipótese foi a contemplação, pela primeira vez na história da humanidade, do globo terrestre. As naves e sondas enviadas a Marte e Vênus na década de 60 para investigar e detectar possíveis sinais de vida e não encontraram nenhum vestígio biológico. Em vez disso, eles descobriram que as cores claras dos planetas vizinhos contrastam dramaticamente com a beleza azul-esverdeada de nossa casa, porque suas atmosferas são radicalmente diferentes da Terra.

Nosso envelope transparente de ar é uma singularidade, quase um milagre, em comparação com as atmosferas que cobrem os planetas vizinhos. Os resultados das investigações espaciais estabeleceram que ambos são compostos quase exclusivamente de dióxido de carbono e uma porcentagem mínima de nitrogênio. O constituinte mais abundante da pele azul que nos rodeia é, ao contrário, o nitrogênio (79 por cento), seguido pelo oxigênio (21 por cento), enquanto a quantidade de dióxido de carbono não excede 0,03 por cento. A esses elementos seria necessário adicionar vestígios de outros gases, como metano, argônio, óxidos nitrosos, amônia e assim por diante. Uma mistura bastante estranha!

Mas além de ser uma singularidade dentro do Sistema Solar, nossa atmosfera se comporta de forma menos ortodoxa do ponto de vista químico. Considere, por exemplo, a presença simultânea de metano e oxigênio, dois gases que reagem quimicamente com a luz solar para formar dióxido de carbono e vapor d'água. A coexistência de óxido nitroso e amônia é tão anômala quanto a anterior.

A composição atmosférica da Terra representa uma violação grosseira das regras da química e ainda funciona. Por quê? Lovelock descobre no desequilíbrio permanente entre os gases atmosféricos uma das primeiras evidências da intervenção de Gaia, da influência que o biológico exerce sobre o inorgânico. Como em um ambiente inerte, tal estranha mistura de gases seria muito improvável, a única explicação viável é uma manipulação diária da própria superfície da Terra. Segundo a hipótese de Gaia, então, a atmosfera não seria saudável para a vida na Terra se a biosfera, aquela faixa biológica que cerca o planeta, não se encarregasse de mantê-lo em bom estado, trocando constantemente substâncias reguladoras entre um meio e outro.

Lovelock se perguntou como a atmosfera poderia transportar aquelas substâncias que a biosfera absorve de um lado e as expulsa do outro. Isso não pressupõe a presença de compostos que carregam elementos essenciais - como iodo e enxofre, por exemplo - entre todos os sistemas biológicos? Sua curiosidade estimulou uma busca ativa por tais compostos.

Em 1971 partiu para a Antártica a bordo do veleiro oceanográfico britânico Shackleton, com o objetivo de investigar o ciclo mundial do enxofre, detectando um componente até então desconhecido, mas potencialmente importante: o sulfeto de dimetila. Estudos posteriores revelaram que a principal fonte dessa substância não está em mar aberto, mas em águas costeiras, ricas em fitoplâncton. De fato, a microflora marinha, mesmo a espécie mais comum de algas, consegue extrair o enxofre dos íons sulfato presentes na água do mar com incrível eficiência, transformando-o em dimetil sulfeto. Verificou-se também que esse gás, liberado na atmosfera, estimula a formação de núcleos de condensação de vapor d'água, que por sua vez aumenta a concentração de nuvens.

Em 1987, Lovelock afirmou que o ciclo de atividade das algas é o que em última instância determinou a temperatura da Terra ao longo da história. Como você conseguiu isso? Qual é o seu mecanismo? Os cientistas conseguiram medir uma concentração mais alta de sulfeto de dimetila nas bacias oceânicas mais quentes, pois é aí que as algas crescem melhor. A presença de um alto nível desse gás estimula a formação de massas turvas que, logicamente, escurecem a superfície permitindo que as temperaturas caiam. Mas, da mesma forma que o calor faz as algas crescerem e se multiplicarem nos oceanos, o frio dificulta sua proliferação, pois a produção de sulfeto de dimetila diminui, menos nuvens se formam e começa uma nova escalada térmica. A autorregulação de Gaia quando se trata de temperatura é atendida.

Precisamente a história do clima da Terra é um dos argumentos mais poderosos a favor da existência de Gaia. Ao longo da evolução da Terra, ela nunca foi desfavorável à vida. A biosfera tem sido capaz de manter o status quo climatológico mais adequado para salvaguardar nosso bem-estar e nos fornecer o ambiente ideal. O registro paleontográfico da presença ininterrupta de seres no planeta por 3.500 milhões de anos atesta isso, ao mesmo tempo em que indica a impossibilidade de os oceanos jamais ferverem ou congelarem. Se a Terra fosse mais do que um objeto sólido inanimado, a temperatura de sua superfície teria seguido as oscilações da radiação solar sem possível proteção. No entanto, não foi.

Sabe-se que, na época muito remota em que surgiu a vida, o Sol era menor e mais quente e sua radiação trinta por cento menos intensa. Apesar disso, o clima era favorável ao aparecimento das primeiras bactérias: não era trinta por cento mais frio, o que significaria um planeta devastado pelo gelo eterno. Carl Sagan e seu colaborador George Mullen sugeriram como explicação a presença em nossa atmosfera ancestral de maiores quantidades de amônia e dióxido de carbono do que hoje, com a função de 'cobrir' a superfície do planeta, ambos os gases ajudam a conservar o calor recebido, evitando, pelo efeito estufa, que escape para o espaço.

Quando a intensidade da radiação aumentou, como o Sol aumentou de tamanho, o aparecimento de organismos que devoram amônia e dióxido de carbono teriam dissolvido essa manta protetora, de modo que o excesso de calor poderia ser dissipado para o espaço. A mão conhecida de Gaia é vislumbrada aqui novamente: a própria biosfera estava transformando, a seu favor, as condições ambientais. A vida é assim revelada como um fabuloso sistema de controle ativo que regula automaticamente as condições meteorológicas, de forma que nunca seja um obstáculo à sua existência.

Junto com um clima ameno, também é necessário que outros parâmetros permaneçam dentro de margens favoráveis. Por exemplo, o pH, o grau de acidez do ar, da água, da terra permanece em torno de um valor neutro (pH 8), o ótimo para a vida, apesar de a grande quantidade de ácidos produzidos pela oxidação em a atmosfera dos óxidos nitrosos e sulfurosos liberados pela decomposição da matéria orgânica deveria ter aumentado a acidez da terra a um pH de 3, comparável ao do vinagre. No entanto, a natureza tem um neutralizador biológico para evitar que isso aconteça: a biosfera é responsável por fabricar, por meio dos processos metabólicos dos seres vivos, cerca de 1.000 megatons por ano de amônia - uma substância muito alcalina-, o que resulta ser a quantidade necessária para cancelar o acúmulo excessivo de ácidos agressivos.

A regulação rígida da salinidade marinha é tão essencial para a vida quanto a neutralidade química. Como é possível que o nível salino médio não exceda 3,4 por cento, quando a quantidade de sais que a chuva e os rios carregam para os oceanos a cada 80 milhões de anos é idêntica a tudo o que atualmente contém? Se esse processo tivesse continuado, a água do oceano, completamente saturada de sal, teria se tornado mortal para qualquer forma de vida. Por que então os mares não são mais salgados? Lovelock garante que, desde o início da vida, a salinidade está sob controle biológico: Gaia tem servido como um filtro invisível para fazer desaparecer o sal na mesma medida em que o recebe.

Este incrível equilíbrio que existe entre os inertes e os vivos e que constitui a unidade do planeta como um sistema, deve ser preservado. A ciência da ecologia nos alerta sobre isso e nos incita a tomar medidas preventivas para que nosso planeta não seja destruído.

Bibliografia Consultada
Pianka Eric, "Evolutionary ecology", Ediciones Omega, Barcelona, ​​1982.
Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, “Nosso futuro comum”, Alianza Editorial, Madrid, 1989.
Moriarty F., "Ecotoxicology". O estudo de poluentes em ecossistemas ”, Editorial Academia, León, Madrid, 1985.

* Fundação Ecológica Neuquina (FUNDEN)
www.ecologiasocialnqn.org.ar


Vídeo: Teoria de Gaia (Julho 2022).


Comentários:

  1. Abdul- Rashid

    Sinto muito, mas acho que você está errado. Mande-me um e-mail para PM.

  2. Franklyn

    Eu tenho uma ideia, se você estiver interessado, pode falar sobre isso ...



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