home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1993 / TIME Almanac 1993.iso / time / 111389 / 11138900.062 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-09-23  |  6.2 KB  |  120 lines

  1.                                                                                 IDEAS, Page 114How the Earth Maintains Life
  2.  
  3.  
  4. An intriguing scientific theory continues to win adherents
  5.  
  6. By Eugene Linden
  7.  
  8.  
  9.     One of the greatest benefits of the Apollo space program
  10. was the image in the rearview mirror as the astronauts rocketed
  11. to the moon. It was the first time earthlings could see their
  12. home as a whole, and NASA's pictures said with stunning force
  13. what neither words nor theories could adequately convey: life
  14. has radically transformed this numinous sphere. The
  15. heart-stopping beauty of the earth set against the dark void of
  16. space earned inventor-scientist James Lovelock the first
  17. adherents to a theory that appears to reconcile science and
  18. religion in the study of life on earth. Lovelock's idea, named
  19. the Gaia hypothesis after the ancient earth goddess of the
  20. Greeks, is that the planet is alive and functions as a
  21. superorganism in which living things interact with geophysical
  22. and chemical processes to maintain conditions suitable for life.
  23.  
  24.     Lovelock was not the first to argue that earth functions
  25. like a giant organism; Scottish geologist James Hutton made the
  26. same point in 1785. But Lovelock's formulation is compelling
  27. because science now has the tools to explore some of the vast
  28. interactions that govern global systems. Although Lovelock first
  29. articulated his hypothesis in the early 1970s, in collaboration
  30. with microbiologist Lynn Margulis, it has only recently begun
  31. to have significant impact on the scientific world. Initially,
  32. Gaia was only embraced by New Age types who responded to a
  33. holistic view of nature that blurred the distinction between
  34. life and death.
  35.  
  36.     Lovelock and Margulis have modified the theory over the
  37. years to address scientists' criticism that Gaia implied that
  38. the earth acted with a sense of purpose. In its newest form,
  39. Gaia has inspired a flood of research into the interaction
  40. between living systems and the atmosphere, earth and oceans. At
  41. the first major scientific conference on Gaia, sponsored by the
  42. American Geophysical Union in 1988, the austere group of
  43. scientists ended their meeting by giving Lovelock an exuberant
  44. standing ovation.
  45.  
  46.     Scientists have begun to regard Gaia more seriously because
  47. the world has forced them to do so. If they are to understand
  48. such pressing environmental problems as the greenhouse effect
  49. or the consequences of mass extinctions, they will have to
  50. overcome their reluctance to look beyond their own specialties:
  51. nature does not necessarily respect the arbitrary boundaries
  52. established for scientific disciplines. By focusing on entire
  53. systems, Gaia provides a framework through which marine
  54. biologists, geochemists and geophysicists can integrate their
  55. work.
  56.  
  57.     According to the Gaia hypothesis, earth's atmosphere would
  58. be unstable for life if it were not regulated by the biosphere,
  59. the envelope of life surrounding earth. Oxygen levels have
  60. remained at roughly 21% of the atmosphere for 200 million years,
  61. Lovelock asserts, whereas they should have fluctuated wildly,
  62. according to some geochemical models of the atmosphere. Were
  63. oxygen levels to rise above 25%, spontaneous fires would break
  64. out; if they dropped below 15%, many higher life-forms would
  65. suffocate. Climatologist Tyler Volk of New York University
  66. argues that life controls earth's temperature as well. In a
  67. study recently published in the British journal Nature, he and
  68. colleague David Schwartzman asserted that, without the cooling
  69. effects of living things, earth would be 80 degrees F warmer.
  70.  
  71.     Lovelock originally thought that some purposeful design
  72. organized living things to stabilize the atmosphere and
  73. climate. Now he and Margulis believe this regulation is achieved
  74. through the simple mechanism of feedback. For instance, in a
  75. hypothetical scenario, Lovelock shows that a planet covered
  76. simply by light- and dark-colored daisies could control the
  77. sun's heat. In this self-regulating model, dark daisies would
  78. absorb sunlight and warm the planet, until it became too warm
  79. for the dark daisies and instead favored the proliferation of
  80. light-reflecting daisies. That would have the effect of cooling
  81. the planet until the cycle reversed itself again.
  82.  
  83.     Scientists have yet to uncover the actual mechanisms by
  84. which life processes regulate earth's climate and atmosphere.
  85. Lovelock maintains that this makes it all the more imperative
  86. that man halt the mass extinctions threatened by the destruction
  87. of tropical forests, because he does not know what creatures are
  88. essential to his own survival. At the American Geophysical Union
  89. conference on Gaia, Lovelock argued that diversity makes earth
  90. both stable and habitable: "You cannot have a sparse planet any
  91. more than you can have half an animal."
  92.  
  93.     Gaia's critics have by no means been silenced. Some dispute
  94. the degree to which life-forms stabilize the atmosphere and
  95. temper the climate. Others contend that the emergence of oxygen
  96. in earth's atmosphere contradicts Gaia because it made the air
  97. poisonous for anaerobic creatures of primordial times.
  98. Evolutionary scholar Richard Dawkins argues that earth cannot
  99. be considered an organism because it does not reproduce. Gaian
  100. proponents respond that the increase of oxygen in the atmosphere
  101. was slow enough to allow the mix of life-forms to adjust, and
  102. physician-author Lewis Thomas answers Dawkins by coyly
  103. suggesting that, through space exploration, mankind may be
  104. acting as an inadvertent disseminator of earth's spore.
  105.  
  106.     Its critics notwithstanding, Gaia seems to be gaining in
  107. influence among both scientists and theologians. To some,
  108. Gaia's appeal is that it promises to end the long estrangement
  109. of Western science and religion. Even if the biosphere regulates
  110. the planet by feedback, Gaia still integrates living things and
  111. inanimate forces into a unified system, allowing both science
  112. and religion to look at life as something more than a mere
  113. accident. Says James Parks Morton, dean of New York City's St.
  114. John the Divine Episcopal Cathedral and a leading religious
  115. advocate of Gaia's: "The very nature of this hypothesis shows
  116. that we are now at a new moment when scientific and religious
  117. inquiry is directed to the same reality and discussed in a
  118. common language."
  119.  
  120.