L’hypothèse Gaïa1 est une hypothèse scientifique développée en 1970 par l’écologiste anglais James Lovelock. D’abord biologiste spatial, il fonda ses recherches sur la possibilité de la vie sur d’autres planètes que la terre. Cela le conduisit à se poser la question de comment reconnaître la présence de la vie. Il étudia alors les signes de réduction d’entropie, ou en d’autres termes, la capacité de systèmes à réduire voire à annuler les forces qui séparent et rendent inorganiques ce qui est vivant et uni. Paradoxalement, la vie est le maintien constant d’un déséquilibre : vous enlevez ce déséquilibre et les choses en se stabilisant n’interagissent plus, se séparent et ce qu’on entend par vie disparaît.
L’exploration spatiale étant mise en sommeil, James Lovelock eut comme mission d’étudier les conséquences globales de la pollution atmosphérique compte tenu du taux croissant de combustion des carburants fossiles. Cela marqua le début de ses travaux sur ce qu’il nomma « l’hypothèse Gaïa » avec comme première hypothèse l’idée selon laquelle l’atmosphère pourrait être une extension de la biosphère. Ainsi, en polluant l’atmosphère, si l’atmosphère était en relation vitale avec la biosphère, donc comme faisant partie d’un grand corps avec elle, celui de la terre, il y avait des chances que l’ensemble ou des parties de la biosphère réagissent. Ses travaux consistèrent alors à chercher des preuves dans ce sens et plus généralement à chercher des indices sur la preuve que la terre, la biosphère, les océans et l’atmosphère forment un grand être vivant.
Les premiers indices qui l’incitèrent à dévoiler l’hypothèse Gaïa furent la constatation d’une relative stabilité du climat depuis l’apparition de la vie, il y a 3,5 milliards d’années alors qu’il aurait dû varier considérablement sans systèmes de compensation faisant office de thermostat. De même, l’atmosphère actuelle de la terre est une combinaison optimale de certains gaz, une légère variation dans les proportions de ces gaz et la plupart des formes de vie dépendant de l’oxygène disparaîtraient sur terre. Là encore, il y a comme un système de régulation. Il découvrit d’autres indices, comme le maintien dans le temps de la salinité des océans alors que le sel charrié par la pluie et les fleuves aurait dû faire doubler la salinité de ces océans pour chaque période de 80 millions d’années. La salinité des océans est de 3,4 % et à partir d’un taux de 6%, la plupart des êtres vivants dans l’eau de mer qu’ils soient du règne animal ou végétal, meurent. Il y a donc là aussi un système de contrôle.
James Lovelock a émis plusieurs hypothèses sur l’identification de systèmes de régulation propres à Gaïa et leur façon de fonctionner. (Pour étayer ces hypothèses, on peut en présenter quelques-unes parmi celles qu’il a expliquées, sachant qu’il est certain que d’autres sont encore à découvrir).
Concernant la régulation du taux d’oxygène dans l’atmosphère : son taux est constant à 21% et l’on sait qu’avec un taux de 25%, même les forêts humides équatoriales pourraient s’enflammer sans s’arrêter. Deux gaz principaux assureraient la régulation du taux d’oxygène dans l’atmosphère : le méthane produit principalement par fermentation d’une micro-flore anaérobie vivant dans les boues, les lacs et les étangs, et dans une moindre mesure, produit par les animaux et le protoxyde d’azote produit par les micro-organismes des sols marins.
Concernant la salinité des océans, on peut retenir une image assez parlante : tout comme la pluie qui tombe du ciel lave l’atmosphère et entraîne des particules sur le sol terrestre, il y a une pluie continue de plantes et d’animaux microscopiques (le phytoplancton et le zooplancton) qui à leur mort entraînent notamment du sel vers les fonds marins, sel se retrouvant prisonnier sous forme de sédiments. (Ainsi on peut imaginer que certains animaux, à carapace dure particulièrement sensible au taux de salinité, meurent dès que le taux de sel dépasse un seuil). Ils font ainsi office de régulateur.
L’iode, récoltée par tous les mammifères et presque tous les vertébrés permet la production d’hormones essentielles à leur métabolisme. Cette iode est produite par la décomposition d’un gaz, l’iodure méthylique, lui-même produit par des algues très courantes le long des côtes : les laminaires.
Concernant l’ammoniac, c’est un gaz produit en grande quantité par putréfaction aussi bien sur les sols terrestres que dans les fonds marins. Sa fonction principale serait de contrôler le niveau d’acidité. Sans lui les pluies auraient une acidité proche du vinaigre et la flore disparaîtrait. Dans les régions très industrialisées avec de forts rejets acides, on a pu constater l’existence de pluies acides détruisant les forêts aux alentours. Comme si l’homme ayant franchi un seuil, la quantité de méthane présent dans l’atmosphère était alors insuffisante pour assurer un « PH neutre ».
À travers ces quelques exemples, même s’il s’agit d’hypothèses, on est émerveillé de la façon dont tout a un rôle sur Gaïa. C’est même souvent les choses qui semblent les plus insignifiantes qui ont un rôle majeur. Qui se préoccupe des laminaires ? du plancton ? des fonds vaseux ?
Ses recherches ont permis de démontrer l’imbrication des écosystèmes dans l’équilibre de Gaïa et même de préciser ceux qui ont une fonction particulièrement vitale à l’échelle de la terre. On peut citer :
Les fonds marins peu profonds qui prolongent les plaques continentales, les estuaires des fleuves et les zones de marécages concentrent la grande majorité du vivant dans l’eau et sont donc particulièrement importants à préserver notamment pour les fonctions décrites précédemment. Ils représentent une surface égale au continent africain.
Les forêts tropicales et équatoriales sont bien les poumons et réserves terrestres principaux de la terre dans la mesure où leur existence n’est pas remise en cause tant en période glaciaire qu’en période chaude. Alors que les terres situées au-delà de 45° de latitude peuvent être gelées, si c’est le cas, la ceinture centrale de la terre devrait permettre aux organismes vivants de s’adapter, y compris les hommes. Or si nous détruisons ces forêts centrales nous hypothéquons nos possibilités de survie en cas de glaciation. Ces forêts ont bien d’autres fonctions vitales comme celle de contribuer à la régulation de la température, des intempéries, de l’atmosphère.
L’atmosphère avec la complexité de sa composition entre des gaz dominants et rares mais tous aussi importants pour maintenir son état optimal à la vie.
Les systèmes vivants anaérobies qui vivent dans les corps des êtres aérobies et contribuent notamment à la vie de leurs « propriétaires » et à leur décomposition bénéfique en gaz divers quand ils sont morts.
Jusqu’au XX ° siècle et compte tenu que notre histoire pour ce qui est de l’humain a du mal à remonter au-delà de 6000 ans autrement qu’en allant vers les cromagons et autres néenderthals, on peut dire que Gaïa s’est débrouillée seule, l’homme étant une partie intégrante et relativement passive de son métabolisme. Mais les petites fourmis que nous sommes, elles ont bien changé depuis un peu plus d’un siècle dans leur capacité à modifier et interagir avec leur milieu. Les fonds marins sont surexploités et de plus en plus colonisés par l’aquaculture. Les forêts centrales continuent à être détruites et disparaîtront avant la fin du siècle si nous continuons à ce rythme là. L’atmosphère est de plus en plus polluée avec des productions de dioxyde de carbone, d’azote et de soufre qui dépassent les capacités de régulation sur des régions de plus en plus vastes. Les terres arables sont en voie de désertification par l’utilisation abusive des engrais et pesticides. Les organismes vivants sont massivement détruits s’ils ne participent de la chaîne d’alimentation humaine.
James Lovelook dans l’épilogue de son livre « L’hypothèse Gaïa » nous met en garde1 : « L’hypothèse Gaïa implique que l‘état stable de notre planète inclut l’homme comme une partie intégrante, ou un partenaire à part entière, d’une entité des plus démocratiques ».
Et un peu plus loin il précise :
« Il se peut que la destinée de l’humanité soit d’être apprivoisée, de sorte que les forces féroces, destructrices et cupides du tribalisme et du nationalisme se fondent en un besoin compulsif d’appartenir à la communauté de toutes les créatures qui constituent Gaïa. D’aucuns verront dans cette évolution une soumission, mais je crois que les récompenses, se manifestant sous la forme d’un sentiment accru de bien être et de plénitude, engendrées par le fait de savoir que nous sommes une partie dynamique d’une entité beaucoup plus grande, compenseraient largement la perte de la liberté tribale ».
Presque quarante ans après son premier livre « l’hypothèse Gaïa », James Lovelock a écrit « La revanche de Gaïa ».
Il y constate qu’il a fallu presque trente ans pour que ses hypothèses soient suffisamment reconnues et prennent du poids face aux croyances de la plupart des biologistes au fait que les organismes vivants s’adaptent à leur milieu mais ne les transforment pas, ou les croyances de géologues pour qui seules les forces géologiques influent à une échelle significative sur l’atmosphère, la croûte terrestre et les océans.
Il y constate avec nous tous que pour le moment, l’homme est loin d’être apprivoisé et le partenaire souhaité de Gaïa, même s’il y a un début de prise de conscience. Avec chiffres et études à l’appui, il explique que le plus grand danger à venir est l’élévation de température, avec la fonte des glaces, l’élévation des océans, une atmosphère difficile, une grande perte de la faune et de la flore engendrant un nombre réduit d’humains sur terre. La principale cause serait l’émission des gaz à effet de serre et notamment le dioxyde de carbone.
1« Nous savons qu’au plus fort de la dernière glaciation, le taux de CO2 est tombé à 180 ppm, qu’il est remonté à 280 ppm après la fin de la période glaciaire, pour atteindre aujourd’hui 380 ppm en raison de nos activités polluantes. Nous avons d’ores et déjà provoqué une modification de l’atmosphère aussi importante que celle qui se produit entre les périodes glaciaires et interglaciaires. Si la concentration en CO2 se stabilise à 380 ppm, nous pouvons nous attendre à une hausse comparable de température. Or, comme nous continuons à polluer, cette concentration s’élèvera plus probablement à 500 ppm, voire plus. »
Pour marquer encore plus les consciences, il compare la situation actuelle et celle d’il y a 55 millions d’années, au début de l’éocène. A cette époque, la terre a connu une période de chaleur qui pourrait être de la même ampleur que celle qui nous menace. La cause de cette chaleur aurait été la libération dans l’atmosphère de 0,3 à 3 tératonnes de carbone fossile (un tératonne est égal à un million de millions de tonnes). Et nous, nous avons relâché dans l’atmosphère environ 0,5 tératonne de carbone et ce n’est pas fini… James Lovelock explique ensuite un peu plus en détails les différences entres les deux évènements et prévient qu’on doit s’attendre à une période chaude au moins aussi longue qu’une période glaciaire.
Trois termes importants sont utilisés dans ses deux livres et pourraient expliquer ses dernières conclusions extrêmement alarmistes :
Homéostasie, système cybernétique, rétroaction négative et positive.
L’homéostasie est un état impliquant la capacité chez les êtres vivants, à contrôler activement les différentes constantes physiologiques nécessaires à leur vie. Ou plus simplement et fondamentalement, l’homéostasie est l’état souhaitable pour tout être qui veut rester vivant et en bonne forme. Cela implique sa capacité à préserver son état d’équilibre tant que ses limites de régulation ne sont pas atteintes.
Compte tenu de la complexité des êtres vivants et notamment de la terre, un système simple de régulation de cause à effet est largement insuffisant pour obtenir l’homéostasie souhaitée. On parle alors de système cybernétique. Pour les machines comme les organismes vivants, les systèmes cybernétiques ont comme fonction principale de « piloter » dans des contextes changeants, de façon la plus optimum possible vers un objectif déterminé. Cela implique des systèmes en boucle avec des logiques circulaires (il faut comprendre la finalité de l’ensemble pour comprendre le rôle de chacune des parties et pouvoir les relier et non l’inverse). Parmi les caractéristiques des systèmes cybernétiques, il y a celle d’accepter une petite marge d’erreur en plus ou en moins autour de l’objectif souhaité. Celle de procéder par tâtonnements et corrections dans l’apprentissage pour se rapprocher progressivement et au mieux de l’objectif. Celle aussi de pouvoir mémoriser et comparer les informations reçues pour corriger et s’adapter. Celle enfin que le tout constitué est supérieur à la somme des parties (des fonctions supplémentaires apparaissent par la boucle constituée entre les parties, fonctions qui n’existent pas si on prend chaque partie séparément).
Ainsi, d’après James Lovelock, Gaïa est un système cybernétique ayant comme finalités principales le maintien de sa température de surface, de la composition de son atmosphère, et de la salinité des océans à leurs seuils optimums. Cela donne le maintien global d’un climat.
La façon dont s’opèrent les corrections pour maintenir le cap vers un seuil souhaité dans un système cybernétique est désignée par les termes de rétroaction négative ou positive. La rétroaction s’opère quand le seuil est dépassé. On parle de rétroaction négative quand la correction apportée ramène vers le seuil souhaité et de rétroaction positive quand la correction apportée éloigne encore plus de ce seuil.
Or, depuis quelque temps et d’après les études de James Lovelock concernant Gaïa, presque tous les apports de chaleur sont amplifiés au lieu d’être diminués par ses systèmes de régulation. On est en rétroaction positive et non en rétroaction négative, on s’éloigne de plus en plus de l’état stable vital à notre mode de vie. Il cite six rétroactions positives en cours (voir le livre « la revanche de Gaïa, pages 56 et 57). Ces rétroactions positives sont à l’échelle de Gaïa et pourraient accélérer fortement la montée en température de la terre, bien plus vite que ce qu’on projette actuellement. Dans le pire scénario mais de plus en plus plausible, dès l’horizon 2020 / 2030, nous aurions une montée des températures et avec, une montée très significative des eaux des océans.
Mais Gaïa va t-elle se laisser faire ?
N’a-t-elle pas aussi une forme d’intelligence autonome et imaginative et pas seulement l’intelligence d’un four électronique ?
Gaïa, «notre mère à tous », n’est-elle pas comme la plupart des mères, capable d’une infinie patience et capable de nombreuses répétitions dans ses avertissements ?
Et après une forte fièvre, ne pourrait-elle pas faire en réaction une chute de température et nous plonger dans un froid sibérien pour quelques siècles pour reprendre le cours de son cycle tel qu’il était prévu (nous serions plutôt en route vers une phase de glaciation, orientation contrariée depuis le début du 19° siècle par l’action des hommes) ?
Une autre hypothèse commence à émerger, en rapport avec des maladies comme les allergies, certains cancers, certains dérèglements d’organismes. Sont visés les pesticides, les ondes, les microparticules, les associations de produits chimiques, les produits radioactifs… Certainement, sur une, voire deux et même peut-être trois générations, tous ces apports divers peuvent être très bien digérés et supportés par la plupart des hommes jusqu’à un âge bien avancé, à des doses dites raisonnables, c’est-à-dire celles qu’on délimite selon la bonne vieille loi de Paracelse : tout est poison, rien n’est poison, tout est question de doses. Or, il semblerait que de plus en plus de sujets, pas spécialement contaminés à l’origine, sont malades et décèdent suite à l’ingestion ou à l’exposition des apports cités précédemment et dans des proportions considérées comme minimes et normalement inoffensives. Est-ce l’effet cocktail comme certains l’évoquent ? Est-ce le cumul des générations ?
Et si pour reprendre une des idées essentielles de James Lovelock, les hommes comme la terre, ont des seuils de résistance au-delà desquelles l’organisme tombe malade avec peu ?
Et si le système de rétroaction négative et positive ne s’appliquait pas seulement à un individu pris isolément mais à une chaîne générationnelle d’individus (c’est-à-dire que si on n’a jamais dépassé le seuil pour chaque individu, au cumul des générations, il faut se garder de le dépasser sinon, on passe en rétroaction positive) ?
On a alors une réponse plausible au constat qu’une dose minime de produit chimique pour un individu, loin d’avoir atteint avec son seuil normal de dépassement, est quand même dans l’état de celui qui a pris une overdose…
Une des raisons essentielles qui a marqué la chute de l’empire romain n’est pas l’invasion des « barbares » (elle est venue après), mais la pollution lente mais inexorable des Romains par le plomb et la maladie du saturnisme. Cela ne s’est pas fait en une génération et personne ne l’a vu venir ou trop tard…
1 James Lovelock, L’hypothèse Gaïa, Flammarion, 1993.
1 James Lovelock, L’hypothèse Gaïa, op.cit., p. 171.
1 James Lovelock, La revanche de Gaïa, op. cit., p. 88.
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