6. fejezet: BIOM, BIOSZFÉRA ÉS GAIAI ELMÉLET

A biom, klimatikusan és földrajzilag meghatározott, ökológiai szempontból hasonló jellegű életközösségek együttese. Egy biom számos szárazföldi társulásból (ökoszisztémából) áll. Az egyes biomok kialakulását elsősorban éghajlati tényezők szabják meg, így határaik a nagy klímazónáknak megfelelőek. Nevüket általában a jellemző klimatikus viszony és a vegetációtípus alapján kapják (pl. sarkvidéki tundra, trópusi monszunerdő). A biomok gyakran helyi neveket kapnak. Például a mérsékelt égövi füves puszta biomját helyileg sztyeppnek (Közép-Ázsia), prérinek (Észak-Amerika) vagy pampának (Dél-Amerika) nevezik.

6.1. Kép - Biomok.
Forrás: http://images.slideplayer.hu/8/2099550/slides/slide_17.jpg

A bioszféra a földi élővilágot alkotó biomok összessége. Tágabb értelmezésben a bioszféra az élet színtere, tehát a Föld külső burájának mindazon rétegei, amelyekben az élet előfordul. Ezért a bioszféra elsősorban egy földrajzi tér, amely lényegében a litoszféra (szilárd földfelszín), hidroszféra (óceánok, tengerek, folyó és állóvizek), valamint az atmoszféra (légkör) érintkezési felülete. Ugyanakkor a bioszféra a földi élet funkcionális és származási egysége is. Funkcionális egység (Gaia), mert a bioszférát alkotó populációk és ökoszisztémák csak egymással kölcsönhatásban életképesek. Származási egység, mert valamennyi faj evolúciós rokonságban áll egymással. A bioszféra működésének eredménye többek között a klímaszabályozás, a légkör kémiai összetételének szabályozása, és az ún. biogokémiai ciklusok működtetése.

6.2. Kép - Biogeokémiai ciklusok.
Forrás: http://classconnection.s3.amazonaws.com/917/flashcards/783878/png/biogeochemical-cycles.png

Ha az élet nem szabályozná a Föld átlaghőmérsékletét, akkor a napsugárzásában bekövetkező legkisebb változás is drámai változásokat indítana el. Például ha csak két százalékkal csökkenne a Nap hőleadása, a terjeszkedő hó- és jégfelületek egyre több hőt vernének vissza, emiatt nőne a Föld albedója – a felszínét érő és arról visszaverődő fény mennyiségét kifejező viszonyszám –, rohamosan csökkenne a hőmérséklet, tovább növekedne a jéggel borított felületek aránya, s a Föld fagyott világgá válna. A Földre jutó hőmennyiségnek pusztán két százalékos növekedése jelentős mennyiségben növelné a légkörbe jutó vízgőzt és szén-dioxidot. Az üvegházhatás révén elindulna egy pozitív visszacsatolású folyamat, amelynek az eredményeképpen a Föld a Vénusz forró poklához hasonló, termodinamikailag stabil állapotba kerülne.

A csillagászok szerint jelenleg a nap hozzávetőleg 25%-kal forróbb, mint amilyen az élet kialakulása idején volt. Az élet a szén-dioxid szint csökkentésével azonban hathatósan ellensúlyozta az üvegházhatást, és a fölösleges szenet évmilliókra eltemette a hatalmas kőszéntelepeken, kőolaj- és földgázmezőkön. Az egy másik kérdés, hogy a fosszilis anyagok elégetésére épülő civilizációnk újra a légkörbe juttatja a széndioxidot, ami szükségszerűen vezet a globális felmelegedéshez.

6.3. ábra - Az átlaghőmérséklet változása a földtörténeti időskála alatt.
Forrás: http://www.oarval.org/ScoteseClimateHist.png

Lovelock (1990) szerint ,,A Föld teljes élővilága, a bálnáktól a vírusokig, a tölgyfáktól a moszatokig olyan közös élő egységnek fogható fel, amely képes a Föld légkörét az általános szükségleteihez igazítani, lehetőségei és hatalma ugyanakkor messze meghaladja az alkotórészekét.” Ezt az egységet nevezi Gaia-nak.

A folyamatosan megújuló vagyis halhatatlan Gaia nem egyszerűen alkalmazkodik az anorganikus földi környezethez, hanem olyan környezetet alkot, amely számára megfelel. Az élettelen Föld légkörének az összetétele olyan lenne, mint a Vénusz vagy a Mars légköre (pl. 98%-os CO₂ tartalom), s bolygónk felszínének hőmérséklete 290 Celsius-fok körül ingadozna. A földfelszínt azért nem jellemzi ez a termodinamikai egyensúlyi állapot, mert a bioszféra egy magasan szervezet egység, amely folyamatosan alakítja és szabályozza a földfelszínének a fizikai paramétereit is. S így a Gaiai az egész földfelszínt egy a termodinamikai egyensúlytól távoli (alacsony entrópiájú), de stabil, stacionárius (vagyis időben állandó) és fenntartható állapotban tartja. A Gaia működése jól modellezhető Daisy (százszorszép)-világ nevű számítógépes modell segítségével (Tóth 2005 102-4).

6.4. Animáció - A daisyworld modellje.
Forrás: https://www.youtube.com/watch?v=1gIQShSrk1I

6.5. Kép - Szászorszép modell.
Forrás: Gyarmathy 2000.

Az ökoszisztéma, de még inkább a bioszféra egy stacionárius állapotú zárt rendszer, amelyet eredendően egy lassú koevolúciós fejlődés jellemez. E fejlődés hajtóereje az ökológiai értelemben alacsonyabb szintű egységek (egyedek, populációk, fajok) evolúciós versenye. Ezek a nyílt rendszerű egységek korlátlan versenyt folytathatnak a szűkösen rendelkezésre álló forrá­sokért, mert az ökoszisztéma és a bioszféra feldolgozza a kibocsátott salakanyago­kat és újratermeli a forrásokat, azaz tevékenységüket egy körfolyamatba foglalja.

A lassú evolúciós fejlődés eredményeképp kb. 200 000 évvel ezelőtt Kelet-Afrikában kialakult a Homo sapiens, vagyis az értelmes ember. Ekkor az ember már rendelkezett a modern értelemben vett nyelvvel, a komplex szimbolikus gondolkodással és magas szintű technológiai kreativitással. Majd kb. 50 000 évvel ezelőtt az evolúciós folyamatok felgyorsultak (az ún. nagy kiugrás) és a modern viselkedés számos nyoma megjelent a régészeti leletekben. A Föld benépesítése és a mai emberfajták (rasszok) és nyelvcsaládok kialakulása, kb. i. e. 60 000 – i. e. 10 000 között történt. A mezőgazdaság kialakulása kb. 10 000 évvel ezelőtt, míg az ipar kialakulása kb. 200 évvel ezelőtt következett be.

A nyílt rendszerű emberi közösségek természetesen mindent megtettek, hogy a szubjektív szempontból borzalmas létfeltételeket (éhínség, ragadozók, betegséget okozó paraziták) nyújtó zárt rendszerű ökoszisztémát átalakítsák. Ez az a dicsőséges folyamat (növekedés, fejlődés, haladás), amelynek lényege a természeti korlátok visszaszorítására, vagy a természetfeletti uralom. Ugyanakkor éppen ez az a folyamat, amely felszámolja az objektív szempontból önfenntartó ökoszisztémákat, sőt végül magának a bioszférának az integritását, stabilitását és szépségét is fenyegeti. Nyilvánvaló, hogy kompromisszumra van szükség a haladás és bioszféra megőrzése között.

Fel kell ismerni, hogy ugyanaz a természet, amely szubjektív értelemben korlát, objektív szempontból az ökológiai szolgáltatások forrása. A természeti korlátok visszaszorítása azt jelenti, hogy az ökológiai szolgáltatásokat is visszaszorítjuk. Nincs két természet, nincs egy visszaszorítandó rossz és egy élvezhető jó természet, csak egyetlen természet létezik, amelyik számunkra hol a jó, hol a rossz arcát mutatja. Ha nem vagyunk képesek elviselni természet kártételeit, akkor nem élvezhetjük annak előnyeit sem.

Ugyan ez vonatkozik a természet feletti uralom eszméjére. A természet nem egy külső tőlünk független entitás, amelyet ha akarunk, akár el is pusztíthatunk, hanem egy olyan egész, amelynek a részei vagyunk. Az ember mint az ökológiai körfolyamatok egyik speciális ágense képes arra, hogy számára kedvező módon módosítsa a bioszférára jellemző körfolyamatokat, de csak nagyon keskeny palló áll rendelkezésünkre. Ugyanis ha az ember az ökológiai körfolyamatokba való beavatkozásait csak saját közvetlen érdekei vezérlik, akkor olyan mértékben átalakítja a bioszférát, amely hosszú távon számára is végzetes lehet. Gondoljunk csak az üvegházhatású gázok felszabadítására és az azt követő globális klímaváltozásra vagy felmelegedésre.

Logikailag az ideális megoldás az lenne, ha az ember, mint a természet extra képességekkel rendelkező része és ágense csak az egész rendszer működésére való tekintettel alakítaná át az anyagi és energetikai folyamatokat; ha a földi természettel szemben nem korlátlan és nyereségmaximalizáló viselkedést, hanem önkorlátozó és a kölcsönös előnyöket kereső nyereségoptimalizálást folytatna. Amúgy az ember hosszú távú érdeke is ezt diktálja, hiszen csak így tudja hosszútávon is optimalizálni a saját nyereségét. Ezért joggal mondhatjuk, hogy a környezetvédelem egyúttal az ember hosszú távú érdekeinek a védelmét is jelenti.

6.6. Kép - A civilizáció fejlődésének történelmi korszakai.
Forrás: http://oi56.tinypic.com/w2g03t.jpg

1. Mi a biom? (Válasz: 6.1)
2. Mi a bioszféra? (Válasz: 6.2)
3. Mondjon példákat a bioszféra működésének a gyakorlati jelentőségére! (Válasz: 6.2)
4. Mi történne akkor, ha a bioszféra nem szabályozná a Föld átlaghőmérsékletét, és erősödne vagy csökkenne a napsugárzás erőségének az intenzitása. (Válasz: 6.2)
5. Lovelock hogyan értelmezi a Gaia fogalmát? (Válasz: 6.3)
6. A Gaiai alkalmazkodik az élettelen Föld környezetéhez, vagy úgy alakítja át ezt a környezettet, hogy alkalmas legyen a bioszféra optimális működésére? (Válasz: 6.3)
7. Ismertesse a százszorszép nevű világ modellt! (Válasz: 6.3.1)
8. Hogyan alkalmazható a Föld bioszférájára a százszorszép modell? (Válasz: 6.3.1)
9. Miért problematikus az ember természet feletti uralma illetve az ökológiai korlátok visszaszorítása? (Válasz: 6.4)

Gyarmathy I. (2000): Az író és a természettudós - Földanyánk, Gaia
Élet és tudomány, (55. évf.) 35. sz. 1100-1102. old.

Lovelock, J.E (1990).: Gaia. A földi élet egy új nézőpontból. Göncöl Kiadó Budapest

Lovelock, J.E. (2010): Gaia halványuló arca: utolsó figyelmeztetés. Akadémiai Kiadó, Budapest

Tóth I. J.: Fejezetek a környezetfilozófiából. Szerzők és irányzatok. JATEPress, Szeged 2005. 6.fejezet (98-121.o.)