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dijous 18 d’agost de 2016 | Manuel
Gaia. Bases de una teoría controvertida.

Luis Alonso

Meses después de la aparición del libro de Michael Ruse, The Gaia hipothesis: Science on a pagan planet, James Lovelock, creador de esa famosa teoría, publicaba lo que se aventura como el último capítulo de una serie de trabajos en torno a la misma, A rough ride to the future: The next evolution of Gaia. La idea de Gaia, avanzada hace unos 50 años, en 1965, establece que la Tierra es un sistema autorregulado: organismos y entorno físico evolucionan de forma conjunta y mutuamente retroalimentados. Los organismos, viene a decir, regulan la atmósfera en su propio interés. El nombre de Gaia se lo sugirió su amigo el novelista, y premio nóbel de literatura en 1983, William Golding, autor de El señor de las moscas. Se trata de una metáfora, pues la Tierra no es ningún sistema vivo, pero se comporta como si lo fuera en el sentido de que mantiene constantes la temperatura y composición química frente a las perturbaciones, aclara Lovelock.

La tesis se propone desentrañar una observación paradójica. Desde la formación del sistema solar, hace más de 4000 millones de años, la energía que el astro emite, en razón de su propia combustión interna, ha venido aumentando, hasta triplicarse, con el paso del tiempo. Pero la temperatura de la superficie de la Tierra ha permanecido casi constante, con una variación máxima de 10 grados Celsius en torno a la media actual. Que eso se deba al mero azar parece muy cuestionable. Antes bien, todo indica que la temperatura y otras características singulares de nuestra atmósfera derivan de una principal que llamamos homeostasis. En su obtención, los organismos desempeñarían una función positiva. La atmósfera terrestre se mantiene y regula por la vida, por la biosfera.

En una serie de artículos publicados por la revista Nature sobre nociones fundamentales de la ciencia, en el dedicado a Gaia, aparecido en diciembre de 2003, Lovelock se imagina una civilización de una galaxia lejana que hubiera desarrollado un interferómetro de un poder de resolución tal, que pudiera analizar la composición química de la atmósfera terrestre. A partir de ese análisis podría extraer la conclusión de que la Tierra, dotada de peculiaridades únicas dentro del elenco de planetas en torno al Sol, poseería vida basada en el carbono y un desarrollo industrial. Habría detectado metano y oxígeno en la atmósfera superior. Sus químicos hubieran sabido que se trataba de gases que se consumen y reemplazan sin solución de continuidad. Que eso suceda por obra de una química inorgánica aleatoria es harto improbable. Semejante desequilibrio, persistente, en la atmósfera, revela una baja entropía característica de la vida. Deducirían las características de un planeta vivo, habitado. La presencia de gases de invernadero en la atmósfera se debería a una industria tosca, por domeñar, pues los dejaba escapar. La vida, que precisa tales condiciones ambientales, contribuye a su persistencia.

Lovelock entiende que nuestra evolución cultural, basada en la información, supera en cuantía sustancial la celeridad con que operaba la selección natural antaño. Remonta esa transición a la invención en 1712, por Thomas Newcomen, de la máquina de vapor. La capacidad de ese ingenio, activado por carbón, para producir un trabajo sostenido, de más de 1 kilovatio, constituía el punto de arranque (termodinámicamente hablando) del Antropoceno, época planetaria caracterizada por la transformación impulsada por el hombre. Alimentada esa tendencia por combustibles fósiles, las retroalimentaciones subsiguientes positivas impulsaron un desarrollo exponencial de flujo de materia, población humana y procesamiento de la información. La hipótesis Gaia toma el bien del conjunto como la fuerza motriz fundamental; en numerosas ocasiones las cosas no existen ni se comportan en propio beneficio, sino en beneficio del todo. Las plantas producen el oxígeno del que viven los animales.

Ahora bien, la innovación humana constituía solo la última de una larga línea de innovaciones biológicas que cambiaron la faz de la Tierra. Por ejemplo, hace unos 3000 millones de años, las bacterias fotosintéticas adquirieron capacidad de disociar el agua, hazaña que posibilitó la formación de una atmósfera terrestre de oxígeno. Tal capacidad innovadora resultó crucial para la configuración actual del planeta y sería decisivo para la supervivencia de la vida y la de Gaia.

Aunque el concepto de una Tierra viva es antiguo, debemos a Newton la comparación del planeta con un animal o un vegetal. Hutton, Huxley y Vernadsky expresaron puntos de vista similares, mas, al carecer de datos cuantitativos, esas ideas pioneras se quedaron en la anécdota o meras declaraciones. En 1925, Alfred Lotka pensó ya que le resultaría más fácil modelar la evolución de un organismo y de su entorno material como si integraran una sola unidad que si se hiciera con cada uno de ellos por separado. Gaia anclaba sus orígenes en esos precedentes y se basaba en las pruebas compiladas por los bioquímicos Alfred Redfield y Evelyn Hutchison.

Lovelock iría depurando su propuesta. En 1981 creó un modelo de plantas de colores oscuros y claros que competían en un planeta de creciente irradiación de luz solar. Se trataba de mostrar que la hipótesis Gaia era coherente con la selección natural. Un año después, James Walker, P. B. Hayes y Jim Kasting sugirieron que la erosión de rocas de silicato de calcio podían regular el dióxido de carbono y el clima. Un mayor calentamiento provocaba mayor pluviosidad y más rápida sustracción de dióxido de carbono de la atmósfera por la erosión de las rocas, lo que aportaba un efecto de retroalimentación negativa. Ahora bien, por sí solo, este mecanismo no podría explicar la tasa observada de erosión. Es ahí donde intervienen los organismos de las rocas y del suelo como mecanismo de Gaia; su desarrollo varía con la temperatura y su presencia potencia la tasa de erosión. En 1986, Robert Charlson, Lovelock, Meinrat Andreae y Steven Warren descubrieron el nexo que existe entre el gas biogénico dimetil-sulfuro (producido por algas oceánicas), su oxidación en la atmósfera para formar núcleos de condensación nebulares y el efecto subsiguiente de creación de nubes.

Lynn Margulis (1938-2011), cocreadora de la teoría Gaia desde 1971 y autora de The symbiotic planet, aportó al modelo la función desempeñada por los microorganismos, que constituyen la infraestructura biológica de la Tierra. Si durante buena parte de la historia del planeta ocuparon todos los espacios de la biosfera, en nuestro tiempo resultan también vitales para una regulación eficaz de la misma. En efecto, los microorganismos del suelo son los responsables de la producción de gases que encontramos en la atmósfera; el vapor de agua, el dióxido de carbono y el amonio reducen la pérdida de radiación de la Tierra al espacio, merced a su absorción infrarroja. Nos referimos al efecto invernadero, en virtud del cual la atmósfera mantiene al planeta bastante más cálido de lo que estaría de suyo. Todo indica que en los primeros estadios de la Tierra el efecto invernadero desempeñó una misión principalísima, que ha ido disminuyendo conforme el Sol iba enviando más calor. Pero no perdamos de vista que los gases decisivos del efecto invernadero son producidos por los organismos.

Pocos filósofos de la ciencia han sabido fundir historia y filosofía de la ciencia, de la biología en particular, con el acierto con que lo ha hecho Michael Ruse. En este fino análisis de la hipótesis de Gaia, Ruse aplica su habilidad a la disección de un caso controvertido en que la ciencia, la pseudociencia y la religión convergen. Sitúa la teoría de Lovelock y Margulis sobre la Tierra como ser vivo autorregulado dentro de varios contextos: desde biografías personales hasta la historia del mecanicismo y del organicismo de las ciencias biológicas. Toma a Gaia como pretexto para una larga lucubración histórico-filosófica de las ideas sobre la vida a lo largo del tiempo en Occidente. Se propone con ello mostrar que el pensamiento sobre cuestiones empíricas viene condicionado por el pasado; creencias y, sobre todo, diferencias, no emergen de la nada. La forma en que conocemos hoy es deudora del modo en que se pensaba hace tiempo. Lo que no significa que no se produzcan cambios rápidos y profundos en la ciencia en especial y en la cultura en general.

Que la Tierra era un planeta vivo era una idea de muy larga historia en el pensamiento occidental, en realidad desde el origen de la reflexión científica en la Jonia mediterránea. Se relaciona con la teleología o finalidad del cosmos y su contenido. Platón percibió una suerte de diseño en un mundo que distaba mucho de un caos que se moviera sin razón ni cuenta, ciego. La complejidad manifiesta no podía ser fruto del azar, sino que debía subyacer en todo un sentido y una finalidad. Las cosas tienen una explicación finalista, impuesta desde el exterior, por el demiurgo que la ideó. La finalidad convergía con el bien del objeto o del proceso, expone en el Timeo. Aristóteles, su discípulo, da un paso más e implanta la finalidad en el propio objeto u organismo. Los animales, por ejemplo, carentes de razón, actúan por un fin, que es el que les viene conferido por su propia naturaleza. Distinguió entre causas próximas (el escultor que cincela la figura y va eliminando trozos de mármol) y el propósito o finalidad que guía al escultor en la talla: la creación de la figura. Por imperativo de la naturaleza y con un propósito construye la golondrina el nido y teje la araña su red, dan las plantas frutos y hunden sus raíces en el suelo en busca de nutrimento. Con la revolución científica se empezó a separar con nitidez la labor del científico, centrada en el mecanismo, en el cómo, de la tarea del filósofo, ocupado en el porqué. Para Kant podríamos considerar el mundo vivo como si reflejara un diseño, aunque se escapara de la labor del científico.

En la teoría Gaia participan de forma destacada la geología y la biología evolutiva, investigadas desde un enfoque mecanicista. La geología es una ciencia empírica. Levanta mapas y descubre la constitución del planeta. La teoría subyacente inició su andadura a finales del siglo xviii con James Hutton, quien hablaba de una Tierra muy vieja conformada a través de ciclos de erupción volcánica y erosión. A la tesis vulcanista le sucedió la teoría uniformitarista de Charles Lyell; en su opinión, el tiempo encerraba la clave del devenir geológico: el cambio geológico operado a lo largo de los siglos podía explicarse con los parámetros de cambio que contemplamos ahora, a saber, lluvia, erosión, sedimentación, volcanes y terremotos. Por su parte, en la biología darwinista, la selección natural opera mediante una adaptación mecanicista en términos de economía.

Mecanismo es la metáfora que remite al proceder propio de una máquina y declara que el mundo se guía por unas leyes y unas constantes universales. El mecanicismo se halla asociado al reduccionismo o la explicación del todo por sus unidades componentes. Del mecanicismo se separa el organicismo emergentista, tesis que sostiene que el todo, aunque emerge de las partes, no se explica por estas. Las entidades conformadas muestran armonía y equilibrio, algo que vale la pena. Si el biólogo mecanicista se muestra propenso a la selección individual, el organicista se manifiesta proclive a la selección de grupo (poblaciones, especies), cuyo beneficio trasciende la ventaja reportada a diferentes individuos. En el emergentismo confesaba militar Margulis, quien, alejándose de posturas reduccionistas, declaraba que los sistemas autopoyéticos producen y mantienen sus propios límites, sin otra finalidad que la interna de corte aristotélico.

Investigacion y Ciencia, abril 2015: 92-94

+ Info:

The Evolving Gaia Theory. James Lovelock

Biological Modulation of the Earth’s Atmosphere. Lynn Margulis, James Lovelock.

Atmospheric homeostasis by and for the biosphere: the Gaia hypothesis. James Lovelock, Lynn Margulis. Tellus XXVI (1974), 1-2.

Gaia and the colonization of mars. Lynn Margulis. GSA Today 1993, 3: 277

Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures. Carl Sagan; George Mullen. Science. 1972, 177 (Jul 7, 4043):52-6.

The Gaia hypothesis: Can it be tested? James W. Kirchner. Reviews of Geophysics 1989, 27: 223–235

Gaia hypothesis. Wikipedia

Gaia theory: intimations for global environmental politics

Hipótesis de Gaia. Erwin Andrei Hortua Cortes

Personal website of James Lovelock

Selected Works of Lynn Margulis (1938 - 2011)


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