“Para a Terra o ser humano é completamente
dispensável, mas para o ser humano a Terra é insubstituível”. (Declaração feita por Teilhard de Chardin, padre francês, na década de 1950 antes da sua morte).
Capra (1996) destaca algumas ideias científicas relacionadas aos vários modelos de sistemas auto-organizadores que, segundo ele, cristalizaram-se em poucos anos, no início da década de 60. Dentre elas o autor cita que:
Nos Estados Unidos, Heinz von Foerster montou seu grupo de pesquisas interdisciplinares e promoveu várias conferências sobre auto-organização; na Bélgica, Ilya Prigogine realizou a ligação fundamental entre sistemas em não- equilíbrio e não-linearidade; na Alemanha, Hermann Haken desenvolveu sua teoria não-linear do laser e Manfred Eigen estudou os ciclos catalíticos; e no Chile, Humberto Maturana atacou o quebra-cabeça da organização dos sistemas vivos. (CAPRA, 1996, p. 90).
Entretanto, paralelamente as referidas e relevantes ideias científicas, Capra (1996, p. 90) ressalta que:
[...] o químico especializado na química da atmosfera, James Lovelock, fez uma descoberta iluminadora que o levou a formular um modelo que é, talvez, a mais surpreendente e mais bela expressão da auto-organização, a ideia de que o planeta Terra como um todo é um sistema vivo, auto-organizador.
Conforme Capra (1996) a ousada teoria de Lovelock tem origem no início do programa da NASA - National Aeronautics and Space Administration, embora reforce que a ideia de uma Terra viva ou sistema vivo seja muito antiga e tema de especulação para diversas teorias. Contudo, segundo o referido autor, os voos espaciais, no começo da década de 1960 possibilitaram a humanidade, pela primeira vez, apreciar o planeta Terra na sua totalidade e perceber a plenitude de sua beleza, um corpo celeste azul e branco mergulhado na profundidade do universo.
A visão esplendorosa da Terra comoveu os astronautas que participaram das missões de pesquisas científicas realizadas pela NASA que na época, segundo declarações dos mesmos, contribuíram para mudanças em seus relacionamentos com a Terra e as extraordinárias fotografias do globo terrestre, produzidas por eles, representam um estandarte ao movimento ecológico do mundo globalizado.
James Lovelock foi convidado pela NASA para ajudar em pesquisas que auxiliassem na detecção de vida fora da atmosfera terrestre. Nas análises de Lovelock, a atmosfera da Terra foi comparada com as de Marte e Vênus e os resultados revelaram o imenso equilíbrio do sistema Terra com a quantidade ou dosagem exata de todos os elementos necessários à geração de vida na Terra e com dados diferenciados na atmosfera de seus planetas vizinhos. Lovelock supôs que a vida em qualquer planeta utilizaria a atmosfera e os oceanos como meio fluido para matérias-primas e produtos residuais.
Especulando as possibilidades de encontrar vida fora da atmosfera terrestre, Lovelock e um colega, Dian Hitchcock, segundo Capra (1996, p. 91), realizaram uma análise sistemática da atmosfera de Marte, considerando observações a partir da Terra, e comparando-a com uma análise semelhante da atmosfera da Terra. Eles descobriram que as composições químicas das duas atmosferas analisadas eram notavelmente semelhantes, porém chegaram a seguinte conclusão: enquanto Marte possui muito pouco oxigênio, uma porção de dióxido de carbono (CO
2) e nenhum metano na sua atmosfera, a da Terra contém grande
quantidade de oxigênio, quase nenhum CO
2 e uma porção de metano. Com essa conclusão
Lovelock compreendeu que:
[...] a razão para esse perfil atmosférico particular em Marte é que, num planeta sem vida todas as reações químicas possíveis entre os gases na atmosfera foram completadas muito tempo atrás. Hoje, não há mais reações químicas possíveis em Marte; há um total equilíbrio químico na atmosfera marciana. A situação na Terra é exatamente oposta. A atmosfera terrestre contém gases, como o oxigênio e o metano, que têm probabilidade muito grande de reagir uns com os outros, mas mesmo assim coexistem em altas proporções, resultando numa mistura de gases afastados do equilíbrio químico. (LOVELOCK, 1979 apud CAPRA, 1996, p. 91).
Lovelock concluiu então, que o estado especial da atmosfera terrestre tem sua causalidade na presença de vida na Terra, onde há uma constante troca de matéria e energia através da produção constante de oxigênio pelas plantas, produção de outros gases e outros organismos. Os gases atmosféricos estão continuamente sendo repostos, enquanto sofrem reações químicas. De acordo com Capra (1996, p. 91), “[...] Lovelock reconheceu a atmosfera da Terra como um sistema aberto, afastado do equilíbrio, caracterizado por um fluxo constante de energia e de matéria. Sua análise química detectava a própria ‘marca registrada’ da vida.” Essa é uma revelação pessoal de Lovelock, como ele próprio relatou:
[...] Foi nesse momento que, num lampejo, vislumbrei Gaia. Um pensamento assustador veio a mim. A atmosfera da Terra era uma mistura extraordinária e instável de gases, e, não obstante, eu sabia que sua composição se mantinha constante ao longo de períodos de tempo muito longos. Será que a vida na Terra não somente criou a atmosfera, mas também a regula, mantendo-a com uma composição constante, e num nível favorável aos organismos? (LOVELOCK, 1979, p. 21-22
apud CAPRA, 1996, p. 91).
Capra (1996) compreende que o processo de autorregulação é o eixo da ideia de Lovelock e, para tanto confirma que ele sabia, através dos estudos da astrofísica, que o Sol aumentou sua temperatura 25 por cento desde que a vida começou na Terra e é mantida constante, num nível confortável para a vida, nesses quatro bilhões de anos. O autor esclarece que Lovelock indagou a capacidade da Terra regular sua temperatura, assim como outras condições planetárias (composição de sua atmosfera, a salinidade de seus oceanos) bem como os organismos vivos são capazes de autorregular e de manter constantes a temperatura dos seus corpos e também outras variáveis. Com isso, Capra (1997) percebe que Lovelock compreendeu que essa hipótese romperia radicalmente com a ciência convencional e confirma com a própria fala do cientista:
Considere a teoria de Gaia como uma alternativa à sabedoria convencional que vê a Terra como um planeta morto, feito de rochas, oceanos e atmosfera inanimadas, e meramente habitado pela vida. Considere-a como um verdadeiro sistema, abrangendo toda a vida e todo o seu meio ambiente, estreitamente acoplados de modo a formar uma entidade auto-reguladora. (LOVELOCK, 1979, p. 12 apud CAPRA, 1996, p. 92).
Segundo Capra (1997), em 1969, num encontro científico em Princeton, Lovelock apresentou sua hipótese da Terra ser um sistema autorregulador e um amigo romancista, reconhecendo sua ideia como uma representação do renascimento de um mito antigo, sugeriu o nome "hipótese de Gaia", em homenagem a deusa grega da Terra. Lovelock aceitou a sugestão e em 1972, publicou a primeira versão extensa de sua ideia num artigo intitulado "Gaia as Seen through the Atmosphere". Nessa época, entretanto, Lovelock não tinha como explicar cientificamente, como a Terra poderia regular sua temperatura e a composição de sua atmosfera. Ele compreendia que os processos autorreguladores envolviam, organismos na biosfera, mas não sabia quais organismos que produziam quais gases.
[...] que ao mesmo tempo, a microbiologista norte-americana Lynn Margulis estava estudando os mesmos processos que Lovelock precisava entender — a produção e a remoção de gases por vários organismos, incluindo especialmente as miríades de bactérias presentes no solo da Terra. Margulis lembra-se de que continuava perguntando: "Por que todos concordam com o fato de que o oxigênio atmosférico ... provém da vida, mas ninguém fala sobre os outros gases atmosféricos que provêm da vida?" (Magulis, 1989) Logo depois, vários colegas dela recomendaram que conversasse com James Lovelock, o que levou a uma longa e proveitosa colaboração, a qual resultou na hipótese de Gaia plenamente científica. (CAPRA, 1996, p. 92-93).
Na percepção de Capra (1996) os estudos e as áreas científicas em que eram especializados James Lovelock e Lynn Margulis contribuíram para um encontro ou casamento perfeito.
Margulis não teve dificuldade em responder a Lovelock muitas perguntas a respeito das origens biológicas dos gases atmosféricos, ao passo que Lovelock contribuiu com concepções provenientes da química, da termodinâmica e da cibernética para a emergente teoria de Gaia. Desse modo, ambos os cientistas foram capazes de, gradualmente, identificar uma complexa rede de laços de realimentação, a qual — conforme propuseram como hipótese — criaria a auto-regulação do sistema planetário. (CAPRA, 1996, p. 93).
Capra (1996, p. 93) explica que:
O aspecto de destaque desses laços de realimentação está no fato de que ligam conjuntamente sistemas vivos e não-vivos. Não podemos mais pensar nas rochas, nos animais e nas plantas como estando separados uns dos outros. A teoria de Gaia mostra que há um estreito entrosamento entre as partes vivas do planeta — plantas, microorganismos e animais — e suas partes não-vivas — rochas, oceanos e a atmosfera.
De acordo com Capra (1996), para Lovelock (1991, p.108-111) o laço de realimentação de Gaia é percebido através do movimento sistêmico do ciclo do dióxido de carbono (CO
2) que é expelido pelos vulcões da Terra em enormes quantidades durante
milhões de anos. Assim, Capra (1996, p. 93) esclarece que:
[...] Uma vez que o CO
2 é um dos principais gases de estufa, Gaia precisa bombeá-lo
para fora da atmosfera; caso contrário, ficaria quente demais para a vida. Plantas e animais também reciclam grandes quantidades de CO
2 e de oxigênio nos processos
da fotossíntese, da respiração e da decomposição. No entanto, essas trocas estão sempre em equilíbrio e não afetam o nível de CO
2 da atmosfera. De acordo com a
teoria de Gaia, o excesso de dióxido de carbono na atmosfera é removido e reciclado por um enorme laço de realimentação, que envolve a erosão das rochas como um componente-chave.
No processo da erosão das rochas, estas se combinam com a água da chuva e com o dióxido de carbono para formar várias substâncias químicas denominadas carbonates. O CO
2 é então retirado da atmosfera e retido em soluções líquidas. Esses
processos são puramente químicos, não exigindo a participação da vida. No entanto, Lovelock e outros descobriram que a presença de bactérias no solo aumenta enormemente a taxa de erosão das rochas. Num certo sentido, essas bactérias do solo atuam como catalisadores do processo de erosão das rochas, e todo o ciclo do dióxido de carbono poderia ser visto como o equivalente biológico dos ciclos catalíticos estudados por Manfred Eigen.
É importante compreender, de acordo com Capra (1997), que os citados carbonatos são depositados no oceano para que minúsculas algas, invisíveis a olho nu, possam os absorver e os utilizar na fabricação de conchas calcárias (de carbonato de cálcio). Com isso o CO
2 acumulado na atmosfera vai parar nas conchas dessas algas diminutas, que também são
capazes de absorver o dióxido de carbono diretamente do ar. De acordo com Capra (1997):
Quando as algas morrem, suas conchas se precipitam para o fundo do mar, onde formam compactos sedimentos de pedra calcária (outra forma do carbonato de cálcio). Devido ao seu enorme peso, os sedimentos de pedra calcária gradualmente afundam no manto da Terra e se fundem, podendo até mesmo desencadear os movimentos das placas Atônicas. Por fim, parte do CO
2 contido nas rochas fundidas
é novamente vomitado para fora por vulcões, e enviado para uma outra rodada do grande ciclo de Gaia. [...] O ciclo todo — ligando vulcões à erosão das rochas, a bactérias do solo, a algas oceânicas, a sedimentos de pedra calcária e novamente a vulcões — atua como um gigantesco laço de realimentação, que contribui para a regulação da temperatura da Terra. (CAPRA, 1996, p. 93).
Outro fato relevante, conforme Capra (1997), é que a radiação solar aumentando, a ação bacteriana no solo é estimulada e, numa razão proporcional direta é aumentada a taxa de erosão das rochas. Isso possibilita o lançamento do CO
2 para fora da atmosfera, facilitando
o resfriamento do planeta. Ainda segundo o autor, Lovelock e Margulis defendem que “[...] laços de realimentação semelhantes — interligando plantas e rochas, animais e gases atmosféricos, microorganismos e os oceanos — regulam o clima da Terra, a salinidade dos seus oceanos e outras importantes condições planetárias.” (CAPRA, 1996, p. 94).
Concordando com Capra (1996), a teoria de Gaia tem um olhar transdisciplinar e sistêmico da vida, necessitando de uma compreensão integrada dos conhecimentos de vários estudos científicos disciplinares, como por exemplo, da geologia, microbiologia, química atmosférica e outras. Lovelock e Margulis romperam com a visão convencional da disciplinaridade que fragmenta a ciência, dificultando a percepção do todo, de algo estudado. Das pesquisas que tentam esclarecer a evolução da vida na Terra, exposta neste texto, esta revela que foi através do encontro das especializações científicas que se chegou à compreensão sistêmica das conexões que ligam os elementos vivos e não vivos do planeta,
explicando, a partir dos laços de realimentação da atmosfera, o potencial auto-organizador do planeta, podendo ser visto como um geossistema vivo.
Antes das descobertas de Lovelock e Margulis afirmava-se que:
[...] as forças da geologia estabelecem as condições para a vida na Terra e que as plantas e os animais eram meros passageiros que, por acaso, descobriram justamente as condições corretas para a sua evolução. De acordo com a teoria de Gaia, a vida cria as condições para a sua própria existência. (CAPRA, 1996, p. 94).
E conforme as palavras de Lynn Margulis (1989 apud CAPRA, 1996, p. 94):
Enunciada de maneira simples, a hipótese [de Gaia] afirma que a superfície da Terra, que sempre temos considerado o meio ambiente da vida, é na verdade parte da vida. A manta de ar — a troposfera — deveria ser considerada um sistema circulatório, produzido e sustentado pela vida. [...]. Quando os cientistas nos dizem que a vida se adapta a um meio ambiente essencialmente passivo de química, física e rochas, eles perpetuam uma visão seriamente distorcida. A vida, efetivamente, fabrica e modela e muda o meio ambiente ao qual se adapta. Em seguida, esse "meio ambiente" realimenta a vida que está mudando e atuando e crescendo nele. Há interações cíclicas constantes.
3.1.1 O desdobramento da vida na terra
O desdobramento da vida na Terra pode ser percebido através da escala de tempo geológica, construída por períodos medidos em bilhões de anos. Inicialmente por volta de 4,5 bilhões de anos atrás ocorre a formação do planeta: uma bola de fogo de lava fundida em processo de resfriamento. Os geólogos e os paleontólogos dividiram esses bilhões de anos em etapas (éons, eras, períodos e épocas) para uma maior compreensão da evolução da vida sobre a Terra.
Conforme Capra (1997) é possível diferenciar três extensas eras no processo de evolução da vida sobre a Terra, cada uma delas com períodos que variam de um a dois bilhões de anos e compreendendo várias etapas distintas de evolução (Quadro 2).
[...] a primeira é a era pré-biótica, na qual se formaram as condições para a emergência da vida. Durou um bilhão de anos, desde a formação da Terra até a criação das primeiras células, o princípio da vida, por volta de 3,5 bilhões de anos atrás. A segunda era, estendendo-se por dois bilhões de anos completos, é a era do microcosmo, na qual bactérias e outros microorganismos inventaram todos os processos básicos da vida e estabeleceram os laços de realimentação globais para a auto-regulação do sistema de Gaia. [...] Por volta de 1,5 bilhão de anos atrás, estabeleceram-se, em grande medida, a atmosfera e a superfície modernas da Terra; microorganismos permeavam o ar, a água e o solo, entrando em ciclos de realimentação com gases e nutrientes por meio de sua rede planetária, assim como o fazem atualmente; e o palco estava montado para a terceira era da vida, o macrocosmo, que presenciou a evolução das formas visíveis de vida, inclusive nós mesmos. (CAPRA, 1996, p. 186).
Quadro 2 - Eras da vida sobre Terra
Eras da Vida Bilhões de Anos Atrás Etapas da Evolução