Scienza

E se la Terra fosse un essere vivente? La teoria di Gaia

Terra essere vivente

Quando abbiamo caldo, il nostro corpo cerca automaticamente di riportare la temperatura verso un intervallo compatibile con il suo funzionamento. Sudiamo, modifichiamo il flusso sanguigno, cambiamo il metabolismo. Nessuno di questi processi richiede che una parte del nostro corpo “decida” consapevolmente cosa fare. Sono il risultato dell’interazione tra moltissimi meccanismi.

Ora proviamo a cambiare scala. E se qualcosa di paragonabile, almeno per alcuni aspetti, accadesse anche sulla Terra? Non perché il pianeta abbia una mente, una coscienza o una volontà, ma perché l’infinità di organismi che lo abitano interagisce continuamente con oceani, atmosfera, suolo, rocce e clima.

È questa la domanda alla base dell’ipotesi Gaia, formulata negli anni Settanta dal chimico britannico James Lovelock, anche attraverso la collaborazione con la microbiologa Lynn Margulis. L’idea iniziale era provocatoria: la vita non sarebbe semplicemente qualcosa che vive sulla Terra, ma una componente capace di modificare attivamente l’ambiente planetario, mentre l’ambiente modifica a sua volta le condizioni della vita.

La Terra come sistema, non come insieme di pezzi

La parte più interessante dell’ipotesi Gaia non è l’immagine poetica della “Terra vivente”. È il tentativo di comprendere il pianeta come un sistema interconnesso.

Le piante modificano l’atmosfera. Gli oceani assorbono e rilasciano gas. I microrganismi trasformano elementi chimici fondamentali. Le rocce interagiscono con l’acqua e con l’atmosfera. Gli esseri viventi alterano il suolo, il clima locale e i cicli del carbonio, dell’azoto e di molte altre sostanze. A loro volta, queste modificazioni influenzano la possibilità stessa che altri organismi possano vivere e riprodursi.

Non esiste quindi una separazione netta tra “vita” e “ambiente”. La vita trasforma il proprio ambiente e quell’ambiente seleziona e condiziona la vita.

Questa intuizione ha contribuito, nel tempo, a spostare l’attenzione verso quella che oggi chiamiamo Earth System Science, la scienza del sistema Terra: un approccio nel quale atmosfera, oceani, biosfera, geosfera e attività umane vengono studiati come componenti di un sistema complesso e interdipendente.

Perché Lovelock pensò che ci fosse qualcosa di particolare nella Terra?

Uno degli elementi che colpirono Lovelock fu la composizione dell’atmosfera terrestre. La nostra atmosfera contiene contemporaneamente gas che, in condizioni normali, tenderebbero a reagire tra loro, eppure vengono continuamente mantenuti in uno stato lontano dall’equilibrio chimico. Ossigeno e metano, per esempio, possono coesistere grazie a processi che li producono e li consumano continuamente.

Per Lovelock, questa condizione rappresentava un possibile segnale della presenza della vita: un pianeta biologicamente attivo mantiene una composizione atmosferica dinamica proprio perché gli organismi partecipano continuamente ai cicli chimici. La sua riflessione era legata anche al confronto con altri pianeti, come Marte, e alla domanda su come la Terra avesse mantenuto condizioni compatibili con la vita nonostante l’aumento della luminosità solare nel corso della sua storia.

Questo non significa, però, che l’atmosfera terrestre sia stata “programmata” per mantenere gli esseri viventi al sicuro. È proprio questo uno dei punti sui quali l’interpretazione moderna di Gaia si è progressivamente allontanata dalle versioni più forti della teoria.

Daisyworld: può emergere un equilibrio senza qualcuno che lo controlli?

Per rispondere a una delle principali obiezioni alla teoria, Lovelock e Andrew Watson elaborarono negli anni Ottanta un modello matematico chiamato Daisyworld, un pianeta immaginario popolato soltanto da margherite di colore diverso.

Le margherite scure assorbono maggiormente la luce solare e contribuiscono a riscaldare l’ambiente circostante; quelle chiare riflettono più radiazione e contribuiscono a raffreddarlo. Se il pianeta diventa troppo freddo, le condizioni favoriscono maggiormente le margherite scure; se diventa troppo caldo, quelle chiare possono avere un vantaggio.

Nessuna margherita “sa” di stare regolando la temperatura del pianeta. Non esiste un progetto e non esiste una mente collettiva. Sono sufficienti le interazioni tra organismi e ambiente perché, nel modello, emerga una certa stabilità delle condizioni climatiche. Daisyworld è diventato quindi un importante strumento concettuale per mostrare come comportamenti simili all’omeostasi possano emergere da meccanismi locali, senza bisogno di attribuire intenzioni alla biosfera. Il modello è documentato nella letteratura scientifica sulla teoria di Gaia e sul rapporto tra Gaia e selezione naturale.

Ma la Terra non è un organismo

Ed è proprio qui che bisogna fare attenzione alle parole.

Dire che la Terra è un essere vivente è una formulazione molto più forte di quanto la scienza possa sostenere. Il pianeta non possiede, per quanto sappiamo, un sistema nervoso, un metabolismo unitario, una riproduzione o un meccanismo di selezione naturale che operi sulla Terra come se fosse un singolo organismo.

La versione più prudente dell’ipotesi Gaia sostiene piuttosto che le interazioni tra organismi e ambiente possono produrre retroazioni capaci di influenzare la stabilità del sistema Terra. È un’affermazione molto diversa dall’idea di un pianeta dotato di coscienza o di intenzionalità.

Per questo Gaia è stata per lungo tempo oggetto di discussione e critica. Uno dei problemi principali riguardava proprio la spiegazione evolutiva: se la selezione naturale agisce principalmente su organismi e popolazioni, come potrebbe emergere un comportamento apparentemente favorevole all’intera biosfera? Il dibattito ha contribuito a rendere più precisa la teoria e a distinguere ciò che può essere spiegato attraverso meccanismi evolutivi e feedback ecologici da ciò che rimane una metafora.

La storia scientifica di Gaia è quindi interessante anche per un’altra ragione: un’idea controversa può essere trasformata dalla ricerca, perdendo alcune interpretazioni troppo forti e mantenendo quelle che possono essere formulate e testate scientificamente.

La Terra può autoregolarsi, ma non necessariamente a nostro favore

Ed è qui che l’ipotesi Gaia assume una dimensione quasi inquietante.

Se consideriamo la Terra un sistema complesso, dobbiamo abbandonare l’idea che ogni cambiamento ambientale abbia necessariamente una conseguenza uniforme per tutti gli organismi. Una condizione favorevole a una specie può essere devastante per un’altra. Un ecosistema può raggiungere un nuovo equilibrio senza che quell’equilibrio sia compatibile con la civiltà umana.

Questo è particolarmente importante quando parliamo di cambiamento climatico. Il fatto che il sistema Terra possieda feedback e meccanismi di compensazione non significa che possa semplicemente “aggiustarsi” riportandosi alle condizioni nelle quali si è sviluppata la nostra civiltà. Alcuni processi possono addirittura amplificare i cambiamenti anziché attenuarli. La ricerca contemporanea sugli elementi di svolta del sistema Terra mostra proprio quanto le interazioni tra clima, oceani, ghiacci, foreste e altri componenti possano produrre dinamiche complesse e potenzialmente destabilizzanti.

La Terra, insomma, potrebbe continuare a essere abitabile senza essere più abitabile nello stesso modo per noi.

Forse Gaia non ci chiede di credere in una Terra vivente

La vera eredità dell’ipotesi Gaia potrebbe quindi essere meno spettacolare della sua versione più mitologica, ma molto più interessante.

Non dobbiamo necessariamente immaginare un pianeta che pensa, decide o cerca di proteggerci. Possiamo semplicemente riconoscere che la vita e il pianeta sono profondamente intrecciati e che modificare una parte del sistema può produrre conseguenze anche molto lontane dal punto in cui il cambiamento è iniziato.

È una prospettiva che la moderna scienza del sistema Terra continua a sviluppare: osservare il pianeta non come una somma di elementi separati, ma come una rete di interazioni nella quale atmosfera, oceani, rocce, organismi ed esseri umani si influenzano reciprocamente.

E forse la domanda più interessante, allora, non è se la Terra sia davvero viva.

È se noi abbiamo finalmente imparato a considerarla come qualcosa di più complesso di un luogo nel quale viviamo.

Perché un organismo può sopravvivere a una trasformazione profonda. Un pianeta può continuare a esistere dopo un cambiamento radicale.

La domanda è se le condizioni che permettono a noi di esistere continueranno a farlo.

Foto di Nicolas Quintana da Pixabay

Indice dei contenuti 6 sezioni
Continua a leggere Psilocibina contro gli effetti della chemioterapia: potrebbe prevenire i danni ai nervi psilocibina cervello