Utente:Giandrea~itwiki/Teoria Gaia

Presto tornerò. Voglio prima mettermi comodo nella wikipedia inglese che è la mia seconda lingua, poi porterò la mia pagina utente e quello che ho fatto là, sulla wikipedia italiana.

Work in Progress

Ciao, mi sono appena iscritto alla Wikipedia e questi sono i miei primi passi! Stò traducendo l'articolo sulla Teoria Gaia dalla Wikipedia in Inglese. L'articolo è molto lungo e per adesso sono a metà, posterò qui il mio lavoro mano mano che lo svolgo così potrò continuarlo anche quando non sarò a casa nelle prossime settimane... Se intanto qualcuno mi vuole segnalare degli errori, delle incorrettezze o wikifizare delle parti dell'articolo siete tutti ben accetti.

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Teoria Gaia

Una teoria gaiana è una classe di modelli scientifici della biosfera nei quali la vita nutre e mantiene condizioni idonee per se stessa attraverso l'influenza che ha sull'ambiente terrestre. La prima di queste teorie fu creata dallo scienziato atmosferico inglese James Lovelock che nel 1969 ipotizzò che la materia vivente del pianeta si comportasse come un singolo organismo, un sistema vivente auto-regolante che chiamò Gaia, dalla dea greca della terra.

Le teorie gaiane hanno predecessori meno scientifici in diverse culture. Nel frattempo il termine "teoria di Gaia" è usato a volte in contesti non scientifici in riferimento a teorie non tecniche di una Terra auto-regolatrice che traggono ispirazione dai modelli scientifici.

Per alcuni scienziati "Gaia" ha connotazioni di un pensiero scientifico non rigoroso, quasi mistico sul pianeta Terra, e la stessa ipotesi di Lovelock fu accolta inizialmente con una forte opposizione dalla comunità scientifica. È tuttavia incontrovertibile il fatto che la vita e l'ambiente fisico si influenzano l'un l'altra significativamente.

Punti di vista

La teoria di Gaia ad oggi è uno spettro di ipotesi che spaziano dall'innegabile fino al radicale.

Da una parte c'è l'irrefutabile dato di fatto che gli organismi della terra ne hanno cambiato radicalmente la composizione. Una posizione più forte è che la biosfera terrestre si comporta effettivamente come un sistema auto-organizzante che funziona in modo tale da tenersi in un qualche equilibrio tendente alla vita. I biologi vedono solitamente questa attività come una proprietà emergente indiretta dell'ecosistema; poiché le singole specie perseguono il proprio interesse personale, le loro azioni combinate tendono ad avere effetti controbilancianti sul cambiamento ambientale. Gli oppositori di questa posizione indicano avvenimenti nel passato in cui l'azione della vita ha portato un cambiamento drammatico piuttosto che un equilibrio stabile, come il cambiamento dell'atmosfera terrestre da un ambiente riducente a uno ricco di ossigeno; i sostenitori in ogni modo portano a loro sostegno che proprio i cambiamenti della composizione atmosferica crearono condizioni ambientali molto più adatte alla vita.

Ancora più forte è l'ipotesi secondo la quale tutte le forme di vita fanno parte di un singolo essere planetario, chiamato Gaia. Secondo questa posizione, l'atmosfera, i mari, la crosta terrestre sarebbero il risultato di interventi apportati da gaia attraverso la diversità coevolvente degli organismi viventi. Anche se questa visione della Terra come un'entità non rispetta i criteri biologici generalmente accettati per essere considerata vita (Gaia non si riproduce per esempio), molti scienziati non rifiuterebbero di definire la terra come un singolo "sistema".

La forma più estrema tra le teorie gaiane afferma che l'intera terra è un singolo organismo unificato; secondo questa teoria la biosfera terrestre altera coscientemente il clima per creare condizioni più tendenti alla vita. Gli scienziati contestano il fatto che non c'è nessuna prova che supporti quest'ultimo punto di vista, che si sarebbe formato poiché molte persone non capiscono il concetto di omeostasi. Molti non scienziati vedono istintivamente l'omeostasi come un'attività che richiede controllo cosciente, anche se non è così.

Visioni ancor più speculative di Gaia, includendo tutte le versioni nelle quali si ritiene che la terra è realmente cosciente o che è parte di una qualche evoluzione universale, sono considerate essere fuori dai limiti della scienza, e sono discusse nell'articolo sulla "filosofia di gaia".

Teorie gaiane

Paralleli moderni recenti

In "Vita di una cellula", Lewis Thomas fa una osservazione molto simile all'ipotesi gaiana di Lovelock:

"Ho cercato di pensare alla terra come a una specie di organismo, ma non ci riesco. Non sono capace a immaginarmela così. È troppo grossa, troppo complessa, con troppe parti in movimento senza nessi visibili. Ci ho pensato la scorsa notte, mentre guidavo in una zona collinosa e boscosa del New England. Se non è simile a un organismo, cosa sembra, a cosa assomiglia maggiormente? Così, in un soddisfacentissimo momento, mi è apparso chiaro: sembra proprio una singola cellula."

L'ipotesi iniziale di Lovelock

Lovelock definisce Gaia come:

"una complessa entità che coinvolge la biosfera terrestre, l'atmosfera, gli oceani e il suolo; costituisce nella sua totalità un feedback o un sistema cibernetico che ricerca un ambiente fisico e chimico ottimale per la vita su questo pianeta."

La sua ipotesi iniziale era che la biomassa modificasse le condizioni del pianeta per ottenere condizioni ancora più ospitali – l'ipotesi Gaia definiva propriamente questa "ospitalità" come una piena omeostasi. L'ipotesi teleologica iniziale di Lovelock era che l'atmosfera di Gaia era tenuta in omeostasi da e per la biosfera.

Lovelock suggerì che la vita sulla Terra provvede a un sistema cibernetico a feedback omeostatico che agisce automaticamente e inconsciamente tramite il biota, e apporta una stabilizzazione globale della temperatura e della composizione chimica.

Con la sua ipotesi iniziale, Lovelock affermava l'esistenza di un sistema globale di controllo della temperatura della superficie, della composizione dell'atmosfera e della salinità degli oceani. I suoi argomenti erano:

• La temperatura globale della terra è rimasta costante malgrado un incremento dell'energia apportata dal Sole
• La composizione atmosferica rimane costante anche se dovrebbe essere instabile
• La salinità oceanica è costante

Dal momento in cui la vita è cominciata sulla terra, l'energia prodotta dal Sole è cresciuta del 25%; tuttavia la temperatura della superficie del pianeta è rimasta costante in una scala di misurazione globale. Inoltre, sostiene Lovelock, la composizione atmosferica della Terra è costante. L'atmosfera terrestre consiste per il 79% da azoto, per il 20,7% da ossigeno e per lo 0,03% da anidride carbonica. Questa composizione dovrebbe essere instabile, secondo Lovelock, e questa sua stabilità può essere solamente mantenuta attraverso apporto o eliminazione da parte degli organismi viventi.

La salinità degli oceani è stata costante a circa il 3,4% per un lungo periodo. La stabilità della salinità è importante poiché la maggior parte delle cellule hanno bisogno di un grado salino abbastanza costante e non tollerano sbalzi di più del 5%. La salinità è controllata in parte dai processi di evaporazione, che si tengono per la maggior parte nelle lagune. L'unica sorgente naturale di anidride carbonica (CO₂) significativa è l'attività vulcanica, mentre il suo unico processo di eliminazione rilevante è l'erosione di alcune rocce. Durante l'erosione, una reazione causa la formazione di carbonato di calcio. La reazione chimica è aumentata dai batteri e dalle radici delle piante nei suoli in cui migliorano la circolazione gassosa. Il carbonato di calcio può essere quindi disperso in mare dove è usato dagli organismi viventi con gusci e conchiglie carbonici. Una volta morti, le conchiglie degli organismi viventi cadono sul fondo degli oceani dove generano depositi di gesso e calcare. In breve, una roccia viene erosa, la risultante anidride carbonica viene processata da un organismo vivente e poi viene ritrasformata in roccia attraverso il processo di sedimentazione. I coccolitofori (alghe) sono alcuni degli organismi con gusci carbonici, e sono coinvolti inoltre nella formazione delle nuvole. Quando muoiono, rilasciano un gas solforico (DMS), (CH₃)₂S, che agisce come particelle su cui il vapore acqueo si condensa per creare le nubi.

Lovelock crede che questo sia uno dei complessi processi che mantengono le condizioni adatte alla vita. I vulcani immettono la CO₂ nell'atmosfera, la CO₂ partecipa nell'erosione del calcare, accelerata a sua volta dalla temperatura e dalla azione del suolo, la CO₂ dissolta è quindi usata dalle alghe e rilasciata sul fondo dell'oceano. I coccolitofori accrescono la quantità delle nuvole, nel fare ciò controllano indirettamente la temperatura della superficie, aiutano a raffreddare l'intero pianeta e favoriscono le precipitazioni, necessarie per le piante terrestri. Per Lovelock i coccolitofori sono parte integrante di un ciclo di feedback regolatore. Ultimamente la concentrazione di CO₂ nell'atmosfera è cresciuta e ci sono alcune prove che anche la concentrazione di fioriture di alghe sta aumentando.

Analisi critica

Basi

La teoria è basata sulla semplice idea per la quale la biomassa auto-regola le condizioni sul pianeta per rendere il suo ambiente fisico (in particolare la temperatura e la composizione chimica dell'atmosfera) più ospitale per le specie che costituiscono la sua "vita". L'Ipotesi Gaia definisce propriamente questa "ospitalità" come una completa omeostasi. Un semplice modello che spesso viene utilizzato per illustrare l'originale Ipotesi gaia è la cosiddetta simulazione di DaisyWorld.

Il dibattito è ancora aperto sul fatto che questo sistema possa essere presente sulla Terra. Alcuni meccanismi omeostatici relativamente semplici sono accetati generalmente, per esempio, quando i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera si innalzano, le piante sono in grado di crescere maggiormente, rimuovendo così più anidride carbonica dall'atmosfera; ma il limite a cui questi meccanismi stabilizzano e modificano il clima globale terrestre, non è conosciuto.

Criticismo

L'Ipotesi Gaia iniziale venne criticata ampiamente da molti scienziati come teleologica, una convinzione secondo cui tutte le cose hanno uno scopo predeterminato.

Venne ricevuta molto criticamente in particolare da Richard dawkins e Ford Doolittle, secondo cui gli organismi non possono agire con consapevolezza di gruppo, poiché questo richiederebbe coscienza del futuro e pianificazione. Rifiutarono inoltre la possibilità che i cicli di feedback possano stabilizzare il sistema. Nel 1982 Dawkins affermò "non è possibile per l'evoluzione attraverso la selezione naturale di portare ad altruismo su scala planetaria". Trovavano impossibile infatti vedere come i cicli di feedback, che Lovelock diceva stabilizzassero il sistema gaiano, potessero essersi evoluti; affermavano che essendo impossibile per Gaia riprodursi, non poteva essere viva in nessun senso. Inoltre sostenevano che la teoria non poteva essere ritenuta scientifica perché è impossibile testarla tramite un esperimento controllato. Lovelock utilizzò il modello di DaisyWorld come prova matematica per ribattere la maggior parte delle critiche.

L'Ipotesi iniziale era abbastanza imprecisa, e Lovelock rifiutò in seguito accuse di teleologismo dicendo "In nessuno dei nostri scritti esprimiamo l'idea che l'auto-regolazione planetaria è intenzionale, o coinvolge coscienza del futuro o pianificazione da parte del biota." – (Lovelock, J. E. 1990)

Simulazioni di DaisyWorld

Lovelock ribatté alle critiche con il modello matematico di DaisyWorld (1983), primo, per provare l'esistenza dei meccanismi di feedback, secondo, per dimostrare che era possibile che il controllo della biomassa globale avvenisse senza che una consapevolezza fosse coinvolta.