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2012-06-09

Gaia, a Terra, um organismo vivo?

Cédric Lemery
No dia 20 de Abril de 2005, Cédric Lémery deu uma conferência, a convite do Sangha Rimay Lusófono então chamado Dharma Ling de Lisboa, intitulada "Gaia, a Terra um organismo vivo?".
Cédric Lémery, um antigo aluno da l'Ecole Normale Supérieure de Lyon (admitido em 1993), Agregado de Ciência Físicas (1996), Doutor em Física da Terra (2001), é actualmente professor de Ciências Físicas e Químicas no liceu (correspondente ao ensino secundário em Portugal) e animador de conferências e estágios pluridisciplinares. O texto que está a seguir à apresentação é da autoria de Cédric Lemery.

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Gaia, a Terra um organismo vivo?

A nossa relação com o mundo natural, baseada numa lógica de exploração, é a causa da situação ecológica alarmante em que nos encontramos atualmente. A cisão entre o homem e a natureza, entre habitante e habitáculo, gera atitudes autodestrutivas que se manifestam numa completa inconsciência das consequências dos nossos atos. A ciência, na sua relação com a sociedade e com o mundo natural, pode ser vista como a sua principal instigadora. Todavia, a teoria científica aqui exposta propõe-nos uma perspetiva onde nos percecionamos como constituintes da Terra em detrimento da clássica e obsoleta perspetiva baseada na distanciação entre o habitante e o habitáculo.
Sabemos que a Vida evoluiu desde o seu surgimento, há mais de 3 mil milhões de anos, até aos nossos dias. Inicialmente a Vida manifestou-se na forma de arqueobactérias, organismos unicelulares que retiram a energia necessária à sua sobrevivência do meio circundante, e na forma de microrganismos vegetais que utilizam a luz do sol; posteriormente, a vida, tomou a forma de animais e os animais tomaram a forma de homens capazes de pensar sobre o mundo.
Por outro lado, sabemos que as condições terrestres, recetáculo da Vida, também evoluíram. A análise de amostras de gelo dos glaciares informa-nos acerca da evolução da temperatura e da composição atmosférica dos últimos 400 000 anos. Estes dados, conjugados com outros fornecidos pela geologia, contam-nos a história do clima na Terra. Foi assim que aprendemos que a Terra atravessou diversos períodos de glaciação cujo impacte sobre a geografia e os ecossistemas não são negligenciáveis.
Tradicionalmente, a evolução da Vida e da Terra são estudadas separadamente. Entre as ciências da Vida encontramos a medicina, a biologia, a zoologia, a genética, a paleontologia, etc... Entre as ciências da Terra temos a geofísica, a geoquímica, a mineralogia, a climatologia, a oceanografia, a geologia, etc... Assim, para as ciências da Vida, a Vida é percecionada como evoluindo em função com uma pressão seletiva, por adaptação a um meio (cujas causas de evolução são astronómicas ou geológicas) estudadas pelas ciências da Terra. Contudo, durante os anos 70 do século XX, uma nova disciplina que procura reconciliar estes domínios, aparentemente distintos, viu a luz do dia: a Geofisiologia. Nesta perspetiva, a própria Terra é vista como um imenso organismo vivo, evoluindo em interação com as formas de Vida. Esta hipótese desenvolveu-se principalmente com as ideias de James Lovelock – cientista independente inglês – e Lynn Margullis, microbióloga.
A ligação entre a Vida e o seu ambiente surge de forma admirável quando procedemos ao estudo dos planetas gémeos da Terra: Marte e Vénus. As suas atmosferas são constituídas, essencialmente por gases quimicamente inertes com o azoto (N2) e por gases oxidantes como o oxigénio (O2) dióxido de carbono (CO2) ao passo que a atmosfera terrestre além destes gases possui, também, gases redutores como o metano (CH4). Este facto é surpreendente porque o oxigénio e o metano reagem muito facilmente entre si originando água e dióxido de carbono. A única maneira de explicar a presença de gases redutores numa atmosfera oxidante é considerando que os gases redutores são regenerados à mesma taxa com que são consumidos nas reações químicas com os gases oxidantes. Na Terra, o processo que regenera o metano é a Vida através da decomposição dos organismos vivos pelas bactérias. Se a Vida cessasse bruscamente sobre a Terra, o metano e o oxigénio desapareceriam dando lugar ao dióxido de carbono, tornando a atmosfera terrestre mais parecida à de Vénus. Assim, o pequeno planeta é azul porque contém Vida, sem ela, seria laranja como Vénus devido ao efeito estufa produzido pelo dióxido de carbono.
Um outro aspeto da interação entre a Vida e as condições físicas da Terra é a regulação da temperatura à superfície desta.
Desde que se formou o Sistema Solar, há 4,5 mil milhões de anos, a luminosidade do Sol (e por acréscimo a energia que este fornece ao seu ambiente) aumentou entre 30 e 40%. Contudo, na mesma escala de tempo, a temperatura da superfície da Terra não se alterou consideravelmente.
A relação entre esta temperatura e a energia recebida pela Terra proveniente do Sol depende, principalmente, de dois parâmetros: o efeito de estufa e o albedo:
  • O efeito de estufa é a capacidade da atmosfera de absorver a energia emitida pela sua superfície. Este efeito depende da composição química da atmosfera que, por sua vez, depende das formas de Vida que habitam a superfície do planeta. Na atualidade a temperatura média da Terra é 15ºC. Sem o efeito estufa ela rondaria os -18ºC.
  • O albedo é a percentagem de energia solar que a Terra re-envia para o espaço. Depende das condições da sua superfície. O albedo é muito elevado nos polos que estão cobertos de neve (que reflete a luz solar) e nos locais onde há muitas nuvens. É mais fraco nos oceanos onde o fitoplâncton absorve uma grande parte da radiação.
A albedo e o efeito estufa encontram-se estreitamente relacionados com a Vida que, por sua vez, está muito dependente da temperatura na superfície da Terra. Esta última depende do albedo e do efeito estufa. O conjunto {Vida – albedo/efeito estufa – temperatura da superfície} forma um ciclo de retroação. Neste sentido, a Vida tem uma forte influência na superfície da Terra e sobre as condições em que ela própria surgiu. Lovelock chega mesmo a afirmar que é a Vida que mantém uma temperatura propícia ao seu desenvolvimento.
Esta ideia parece sugerir uma consciência coletiva que está em desacordo com a biologia evolutiva darwiniana. Contudo, diferentes modelos do planeta (como o caso do planeta Floral) mostram que a regulação se faz espontaneamente, através do jogo dos ciclos de retroação anteriormente referidos, sem a necessidade de introduzir uma vontade coletiva dos organismos vivos de regular a temperatura do planeta de acordo com os modelos da geofisiologia. São os parâmetros físico-químicos, propícios à Vida, que se auto-regulam para manter a Vida: composição química da atmosfera, temperatura da superfície, salinidade dos oceanos... A Vida não está sujeita a um ambiente independente que a molda de acordo com as leis da seleção natural, mas, pelo contrário, a Vida e o ambiente interagem mutuamente de maneira a manter a Vida.
A estabilidade das condições físico-químicas da Terra é análoga a um equilíbrio homeostático: o processo através do qual uma célula mantém a sua taxa de salinidade, a sua pressão osmótica, o seu pH constante ou um mamífero mantém a sua temperatura, a sua composição química a sua taxa de hidratação. A geofisiologia propõe, então, uma visão holística da Vida sobre a Terra. Cada organismo vivo, desde a mais pequena bactéria aos organismos mais complexos, participa na manutenção das condições terrestres propícias à Vida. Nesta abordagem global, os oceanos e a atmosfera participam na circulação e na repartição da energia solar, assumindo o papel de camada protetora e reguladora da temperatura. As rochas e o solo são as centrais energéticas dissimuladas na Terra: os seus microrganismos permitem a reciclagem dos materiais com forte teor energético transportados pelos organismo mortos. Os ecossistemas, em geral, comportam-se de forma análoga aos órgãos de um ser vivo, permitindo a regulação de parâmetros físicos e químicos do conjunto.
Nestas condições, as atividades humanas aparecem muitas vezes como uma perturbação dos equilíbrios que se foram estabelecendo para manter Gaia viva. O humano parece ser um cancro generalizado. Para ter consciência desse impacte, é interessante observar os tempos de regresso ao equilíbrio do sistema Gaia a seguir às perturbações induzidas pelo homem. A emissão de óxido de enxofre para a atmosfera que provoca chuvas ácidas é «amortecida» em poucas semanas: os picos em óxido de enxofre na atmosfera desapareceram algumas semanas após a cessação da emissão. Ao invés, uma poluição química dos solos tem impactos nos ecossistemas do solo que podem durar vários séculos. A emissão de gás de efeito de estufa poderia ter repercussões que se estenderiam por aproximadamente mil anos (se tomarmos em conta o derretimento dos glaciares continentais, a modificação da salinidade dos oceanos e a modificação da circulação oceânica global). Enfim, uma desflorestação excessiva das florestas tropicais poderia ter consequências fatais se considerarmos o papel destas florestas na regulação da temperatura global do sistema. Com efeito, as grandes florestas tropicais são de certa maneira a epiderme da Terra pois permitem a evapotranspiração: da mesma maneira que nós transpiramos para arrefecer o nosso corpo quando há muito calor, as florestas ao favorecerem a formação de nuvens permitem o arrefecimento da atmosfera quando a energia solar recebida é muito forte. Muitas vezes a desflorestação em zona tropical é seguida de uma desertificação com consequências catastróficas não só para o ecossistema local mas igualmente para Gaia na sua globalidade pela perda da capacidade de regulação da energia recebida do sol.
Qual é o futuro de Gaia face às agressões humanas? Para responder a esta questão, observemos quais são os cenários possíveis quando um organismo está doente devido ao ataque dum agente infeccioso:
  • A doença é erradicada: o hóspede consegue desembaraçar-se do agente infeccioso. Na nossa relação com Gaia isso corresponderia ao desaparecimento puro e simples da humanidade conservando, no entanto, a Vida em Gaia. Seria por exemplo o caso da temperatura aumentar de 5 a 10o C: não é seguro que sobreviveríamos mas a Vida não seria eliminada por isso, certas bactérias são capazes de se manter num meio bem mais hostil.
  • A infeção é crónica: o hóspede e o agente infeccioso coabitam num equilíbrio precário. É atualmente a solução que é encarada quando se procura manter o teor de dióxido de carbono da atmosfera enquanto se continua a produzir a mesma quantidade injetando no sistema espécies químicas suscetíveis de o regular. Esta situação é perigosa pois procuramos manter um equilíbrio de maneira artificial perturbando simultaneamente esse sistema. Qualquer pessoa que sofra de doença crónica: diabetes, insuficiência renal, etc...sabe como é difícil manter tal equilíbrio. Ao escolher essa solução corremos imensos riscos porque decidimos modificar um equilíbrio que se estabelece naturalmente mas nada garante que consigamos mantê-lo de forma artificial.
  • O agente infeccioso destrói o hóspede e portanto ele próprio: isso corresponderia ao caso em que perturbaríamos tanto o sistema (continuando por exemplo a destruir as florestas tropicais ao ritmo atual) que a Terra se tornaria tão estéril como as suas irmãs gémeas Marte ou Vénus. É certo que na atualidade não sobreviríamos a isso. Não somos capazes de nos mantermos com vida fora de Gaia mais de uma dezena de anos (tempo de vida dos laboratórios espaciais, contudo, regularmente repostos em bom estado por uma manutenção enviada de Gaia).
  • Associação simbiótica: é por exemplo o que se passa com todas as bactérias que integramos no nosso processo de digestão. Inicialmente tratavam-se de organismos estranhos que se foram integrando numa cooperação simbiótica com o organismo Hóspede.
É verdade que esta última solução é a melhor se considerarmos do ponto de vista ético a evolução de Gaia e da humanidade. Ela necessita portanto de uma mudança radical na nossa forma de encarar o mundo. São todas as nossas maneiras de ser de interagir uns com os outros que pedem uma revisão. A ecologia é por vezes definida como uma ação local levada a cabo por uma visão global. A economia tem atualmente uma dinâmica inversa: uma ação global (mundialização dos mercados financeiros) por uma visão local (ganhos a curto prazo para uma minoria). Para ilustrar isto, consideremos as consequências da desflorestação de um hectare de floresta tropical. A nível local permite a instalação duma exploração de gado bovino que fornece em média 1850 hamburguers por ano o que rende 500 €/ano. Mas este rendimento tem curta duração pois a desflorestação tropical é rapidamente seguida de uma desertificação, de forma que o terreno fica impróprio para a criação de gado bovino ao fim de cinco anos. Um hectare de floresta tropical destruída rende portanto 500 €/ano durante 5 anos.
A nível mundial, podemos considerar que isso corresponde a um acréscimo de energia solar da ordem de 1% sobre este hectare. Este fornecimento de energia corresponde a 6.000 Watt a mais no sistema Gaia. O impacto económico desta situação é, no pior dos casos, o do consumo elétrico necessário para arrefecer esses 6.000 Watt. Ao fim de um ano este é de 3.200 euros (taxa EDF 2004). Assim a nível mundial, a perda de 1 hectare de floresta tropical salda-se por uma perda de 3.200 euros/ano por um tempo praticamente infinito porque a perda do climatizador natural é irremediável.
Esta estimativa é, bem entendido, sobrestimada, mas permite revelar o erro que cometemos ao visar ganhos a curto prazo sem tomar em conta as perdas a longo prazo.
O facto de consciencializar-mos que não vivemos sobre a Terra mas que fazemos parte intrínseca dela, modifica profundamente a nossa abordagem do mundo. A urgência ecológica necessita de uma tomada de consciência coletiva e individual de que o habitante e o habitáculo estão interdependentes e que a sobrevivência de um é a sobrevivência do outro.
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