Platí stále Lovelockova hypotéza „Gaia“?

Hypotéza Gaia byla poprvé zveřejněna v 70. letech 20. století. Dnes oceánograf Toby Tyrell zpochybňuje na základě poznatků získaných v posledních čtyřiceti letech její pravdivost. Toby Tyrell se začal zabývat myšlenkami Jamese Lovelocka poté, co si přečetl jeho knihu „Nový pohled na život na Zemi“ a byl fascinován myšlenkou, že se naše planeta může sama regulovat. Tento zájem ovlivnil jeho kariéru a vedl až ke studiu oceánografie. Současně si ale nebyl jistý tím, že by věci mohly být tak jednoduché, jak uváděl Lovelock.

James Lovelock používal ve prospěch Země jako samoregulujícího systému silné argumenty. Toby Tyrell ale nenalezl přesvědčivé důkazy o správnosti této hypotézy, a proto se touto problematikou začal zabývat podrobněji. Měl možnost se několikrát zúčastnit konferencí na téma Gaia (Valencia, Oxford) a hovořit s kapacitami v oblasti evoluční biologie (Bill Hamilton a John Maynard Smith) nebo s Heinrichem „Dick“ Hollandem, expertem na velkou událost Země, kdy se v atmosféře začal poprvé hromadit kyslík. Uvedené a další interdisciplinární diskuze vedly k výměně myšlenek v takové šíři, s níž se dnes málokdy setkáváme.

Toby Tyrell si uvědomoval, že i když o hypotéze Gaia existovala bohatá literatura, nikdo se dosud nepokusil o její podrobný rozbor. Proto se o to pokusil sám. Hypotézu rozdělil do tří částí, které pak podrobil analýze na základně nejnovějšího vědeckého poznání. Knihy a články Jamese Lovelocka jsou založeny na třech hlavních myšlenkách:

• Země je velmi vhodné prostředí pro život.
• Život mění přírodní prostředí na planetě, včetně chemického složení atmosféry a moří.
• Přírodní prostředí planety zůstává z geologického hlediska dosti stabilní.

Analýza argumentů
V průběhu desetiletí od vzniku hypotézy Gaia se shromáždilo velké množství informací. Nyní jsou například k dispozici dlouhodobé záznamy o počasí uložené v ledovcových vrstvách a získané díky vrtům, umíme rekonstruovat krajinu a vegetaci v dobách ledových atd.

Analýza první myšlenky, že zemské prostředí je příznivé pro život, vedla k prozkoumání dob ledových. Ekologický vědec Stephen Schneider považuje doby ledové za silný argument proti hypotéze Gaia. Rovněž Toby Tyrell nalezl řadu důkazů, že tyto doby byly pro život velmi nepříznivé. V posledních dobách ledových se množství pevninské vegetace například zmenšilo ve srovnání s teplejšími meziledovými dobami na polovinu.

Ve prospěch života nehovoří ani formy, v jakých se na Zemi nachází dusík. Jeho velká množství jsou přítomna ve vzduchu a moři ve formě inertních molekul tvořených dvěma atomy dusíku, které mohou využít pouze dusík fixující mikrobi. Mnohem řidčeji se vyskytují formy, například nitráty, které mohou využít živé organizmy. To vede k velkému nedostatku dusíku navzdory jeho nadbytku. Zemský cyklus dusíku funguje téměř zcela díky mikrobům, ale výsledkem je přesný opak toho, co se mělo stát na planetě Gaia, kde se očekávalo vytvoření příznivějších podmínek pro život.

Pokud jde o druhou myšlenku ve prospěch teorie Gaia, totiž že život měnil podmínky na planetě, je třeba ji podpořit. Existuje mnoho důkazů o biologických změnách v globálním prostředí. Život například ovlivňuje planetární albedo díky produkci dimethyl sulfidu oceánskými mikroby. Je to chemikálie, která ovlivňuje tvorbu mraků. Avšak tento efekt, který dlouhou dobu potvrzoval teorii Gaia, se ukázal být relativně slabý. I když druhá Lovelockova myšlenka je správná, není to ještě přesvědčivý důkaz, protože může stejně dobře podpořit i názor opačný. Hypotéza o koevoluci života a planety předpokládá, že život a prostředí se vzájemně ovlivňují, ale bez toho, že by výsledkem bylo vylepšení nebo udržení obyvatelnosti Země.

Proti třetímu argumentu, že životní prostředí planety zůstávalo stabilní po dlouhá geologická období, svědčí klimatické cykly přerušované dobami ledovými. Existují rovněž důkazy o dlouhodobých variacích koncentrace hlavních iontů v mořské vodě a o událostech, kdy se Země mohla zcela pokrýt ledem. Je zde také období začínající koncentrace kyslíku v atmosféře, které způsobilo otrávení anaerobních organizmů.

Závěry nehovoří ve prospěch hypotézy Gaia

Výzkum vedl nakonec k jasnému výsledku, že hypotéza Gaia není přesným obrázkem toho, jak náš svět funguje. Naneštěstí je naše planeta méně stabilní, než tvrdí Lovelock, a je tudíž více křehká. Svým způsobem je však škoda, že tato krásná myšlenka není pravdivá. Pozitivní ale je, že máme čím dál přesnější informace o tom, jak systém naší planety funguje.

Thomas Tyrell je profesorem na University of Southamton. Zkoumá okyselování oceánů, mořskou biochemii a interakci života a ekologie. Jeho kniha „On Gaia: A critical investigation of the relationship between life and Earth“ byla vydána Princeton University Press v roce 2013.

Podle: Toby Tyrell: Gaia: the verdict is … New Scientist, 2013, č. 2940, s. 30-31.

Zkrácený překlad: