James Lovelock – Gaia-teorian kehittäjä ja CFC-havaintojen pioneeri
James Lovelock — Gaia-teorian luoja ja CFC-havaintojen pioneeri. Lue vaikutus ilmastotutkimukseen, ympäristöpolitiikkaan ja biosfäärin itsesääntelyyn.
James Ephraim Lovelock CH CBE FRS (26. heinäkuuta 1919 – 26. heinäkuuta 2022) oli brittiläinen riippumaton tiedemies, keksijä ja ympäristön tutkija, joka asui pitkään Devonissa. Hänet tunnetaan laajalti Gaia-teorian esittäjänä sekä epävirallisena ympäristöajattelun ja planeettatieteellisen ajattelun uudistajana.
Elämä ja ura
Lovelock kouluttautui kemistiksi ja työskenteli uransa alkuvaiheessa muun muassa lääketieteellisen tutkimuksen ja teollisuuden parissa. Hän teki yhteistyötä eri viranomaisten ja tutkimuslaitosten kanssa ja toimi myös itsenäisenä tutkijana ja konsulttina. Lovelock oli tunnettu käytännönläheisestä lähestymistavastaan: hän suunnitteli ja rakensi itse mittalaitteita ja kokeellisia laitteita tutkimustyönsä tueksi. Kirjallisuudessa hän julkaisi useita yleisölle suunnattuja teoksia, joista tunnetuimpia ovat teokset, joissa hän esittää ja kehittelee Gaia-ajatusta.
Gaia-teoria
Lovelock esitti Gaia-teorian 1970-luvulla. Teorian ydinajatus on, että koko biosfääri yhdessä elottoman ympäristön kanssa muodostaa eräänlaisen järjestelmän, joka ylläpitää olosuhteita elämän säilymiselle. Alun perin Lovelock kuvasi Gaian lähes tarkoitukselliseksi, itsesäätyväksi kokonaisuudeksi, mutta teoriaa on sittemmin kehitetty ja tulkittu eri tavoin: nykykäsityksissä korostetaan evoluution, negatiivisen takaisinotteen ja monimutkaisten biologisten sekä fysikaalisten prosessien roolia ilman, että oletetaan tietoista päämäärää.
CFC-havainnot ja mittaustekniikka
Kun Lovelock kehitti 1960-luvun lopulla herkkiä kaasu- ja orgaanisille yhdisteille suunnattuja mittalaitteita, hän havaitsi ensimmäisenä CFC-yhdisteiden laajamittaisen esiintymisen ilmakehässä. Hänen käyttämänsä elektronikaappausilmaisin (electron capture detector, ECD) ja muut mittausmenetelmät mahdollistivat erittäin pienien pitoisuuksien havaitsemisen. Lovelock havaitsi muun muassa Irlannin yläpuolelta 60 osan triljoonaa CFC-11:n pitoisuuden. Hän jatkoi CFC-11-pitoisuuksien mittaamista pohjoiselta pallonpuoliskolta Etelämantereelle tutkimusalus RRS Shackletonilla, ja hänen mittaustuloksensa olivat keskeisiä osoittaessa, että teollisesti tuotetut halogenoidut yhdisteet levisivät maailmanlaajuisesti ja uhkasivat otsonikerrosta.
Vaikutus, tunnustukset ja kritiikki
Lovelock sai useita kansainvälisiä tunnustuksia ja arvonimiä, muun muassa mainitut kunnianosoitukset CH, CBE ja FRS. Hänen Gaia-ajatuksensa vaikutti merkittävästi ekologiaan, maantieteeseen, ympäristötieteisiin ja populaaritieteelliseen ajatteluun, ja se sai myös laajaa julkista huomiota. Gaian käsitteitä ovat soveltaneet niin tutkijat kuin ympäristöaktivistit, ja se on innoittanut monia monitieteisiä tutkimusohjelmia maan systeemitieteissä.
Samaan aikaan Gaia-teoria kohtasi myös kritiikkiä: jotkut tutkijat pitivät alun perin esitettyä vahvasti säätelevää ja tarkoituksellista tulkintaa tieteellisesti heikkona. Lovelock kuitenkin kehitti ja tarkensi näkemyksiään vuosikymmenten kuluessa, ja nykyiset tulkinnat korostavat mekanismeja, joilla elollinen ja eloton luonto voivat yhdessä tuottaa stabiileja olosuhteita ilman teleologista selitystä.
Perintö
James Lovelockia pidetään yhtenä merkittävimmistä 1900–2000-lukujen ympäristötutkijoista ja ajattelijoista. Hänen työnsä mittaustekniikoista ja hänen innovaationsa elinympäristön systeemisiä toimintoja selittävissä malleissa ovat vaikuttaneet niin ilmastotutkimukseen kuin kansainvälisiin ilmakehää koskeviin politiikkakeskusteluihin. Lovelockin kirjoitukset ja ideat herättivät laajaa keskustelua ihmisen suhteesta planeettaan ja jättivät pysyvän jäljen sekä tieteeseen että yleiseen ajatteluun.
Gaia
Lovelock kehitti Gaia-ajatuksensa työskenneltyään NASA:lle elämän löytämiseksi Marsista.
Gaia-hypoteesin mukaan maapallon elävät ja elottomat osat muodostavat monimutkaisen vuorovaikutteisen järjestelmän, jota voidaan pitää yhtenä organismina. Ajatuksena on, että biosfäärillä on maapallon ympäristöä säätelevä vaikutus, joka ylläpitää elämää. Se on nimetty kreikkalaisen jumalatar Gaian mukaan kirjailija William Goldingin ehdotuksesta.
Vaikka monet ympäristöaktivistit hyväksyivät ajatuksen helposti, muut tiedemiehet eivät ole hyväksyneet sitä laajalti. Sen tunnetuimpia arvostelijoita ovat evoluutiobiologit Richard Dawkins, Ford Doolittle ja Stephen Jay Gould. Lovelock on vastannut tähän kritiikkiin Daisyworldin kaltaisilla malleilla, jotka havainnollistavat, miten yksilötason vaikutukset voivat oikeissa olosuhteissa johtaa planeetan homeostaasiin.
Ilmaston lämpeneminen
Lovelockin vuonna 2006 ilmestyneessä kirjassa The Revenge of Gaia hän väittää, että sademetsien tuhoaminen heikentää Gaian kykyä hallita ilmakehän kasvihuonekaasuja. Jos näin on, planeetan negatiiviset takaisinkytkennät heikkenevät ja ilmaston lämpeneminen lisääntyy edelleen.
Valtamerten lämpeneminen laajentaa trooppisten valtamerten lämpölinjan kerrosta arktisten ja antarktisten vesien päälle. Tämä estäisi valtamerten ravinteiden nousun pintavesiin ja poistaisi kasviplanktonin leväkukinnat. Koska kasviplankton ja metsät ovat tärkeimmät tavat, joilla Gaia imee hiilidioksidia ja poistaa sitä ilmakehästä, tämän ympäristön puskuroinnin poistaminen johtaa Lovelockin mukaan siihen, että suurin osa maapallosta muuttuu tämän vuosisadan puoliväliin mennessä ihmiselle ja muille elämänmuodoille asuinkelvottomaksi ja trooppiset aavikot laajenevat massiivisesti. Tätä melko äärimmäistä näkemystä kannattavat vain muutamat muut tiedemiehet.
Uusimmassa kirjassaan "The Vanishing Face of Gaia" hän esittää, että maapallon ilmasto saattaa olla jo ylittänyt kääntöpisteen ja muuttunut pysyvästi kuumaksi. Näissä olosuhteissa Lovelock odottaa, että ihmiskunnan on vaikea selviytyä. Hän odottaa muutoksen olevan samanlainen kuin paleoseeni-eoseenin terminen maksimi, jolloin ilmakehän hiilidioksidipitoisuus2 oli 450 ppm. Tuolloin Jäämeri oli 23 °C:n lämpöinen, ja siellä oli krokotiileja, ja muu maailma oli enimmäkseen pensaikkoa ja aavikkoa.
Ilmastotekniikka
Syyskuussa 2007 Lovelock ja Chris Rapley ehdottivat meripumppujen rakentamista, jotta vettä voitaisiin pumpata termokliinin alapuolelta "lannoittamaan pintavesien leviä ja kannustamaan niitä kukkimaan". Perusajatuksena oli nopeuttaa hiilidioksidin siirtymistä ilmakehästä valtamereen lisäämällä fotosynteesiä ja lisäämällä orgaanisen hiilen vientiä ("merilumena") valtameren syvyyksiin. Eräs kaupallinen yritys kehittää parhaillaan itsenäisesti Lovelockin ja Rapleyn ehdottaman kaltaista järjestelmää.
Myöhemmin Lovelock sanoi, että hänen ehdotuksensa oli tarkoitettu herättämään kiinnostusta, ja tutkimus olisi seuraava askel.
Kysymyksiä ja vastauksia
Kysymys: Kuka oli James Ephraim Lovelock?
A: James Ephraim Lovelock oli englantilainen riippumaton tiedemies, ympäristötieteilijä ja futuristi.
K: Mikä on Gaia-hypoteesi?
A: James Lovelockin esittämän Gaia-hypoteesin mukaan biosfääri on itsesäätyvä järjestelmä.
K: Mitä James Lovelock löysi ilmakehästä?
V: James Lovelock havaitsi 1960-luvun lopulla ensimmäisenä CFC-yhdisteiden (kloorifluorihiilivetyjen) laajan esiintymisen ilmakehässä.
K: Kuinka suuren CFC-11-pitoisuuden James Lovelock havaitsi Irlannin yllä?
V: James Lovelock havaitsi Irlannin yläpuolella 60 osan triljoonaa CFC-11:tä.
K: Mistä James Lovelock mittasi CFC-11:n pitoisuuden?
V: James Lovelock mittasi CFC-11:n pitoisuuksia pohjoiselta pallonpuoliskolta Etelämantereelle tutkimusalus RRS Shackletonilla.
K: Milloin James Lovelock syntyi ja milloin hän kuoli?
V: James Lovelock syntyi 26. heinäkuuta 1919 ja kuoli 103. syntymäpäivänään, 26. heinäkuuta 2022.
K: Mikä on James Lovelockin perintö tieteessä?
V: James Lovelockin perintöön tieteessä kuuluu, että hän havaitsi ensimmäisenä CFC-yhdisteiden laajamittaisen esiintymisen ilmakehässä ja esitti Gaia-hypoteesin, jonka mukaan biosfääri on itsesäätyvä järjestelmä.
Etsiä