Hypothèse Gaïa

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L'hypothèse Gaïa est la théorie initialement avancée par James Lovelock en 1969, mais également évoquée par Johannes Kepler dès la XVII^e siècle, selon laquelle l'ensemble des êtres vivants sur Terre (ou sur toute planète sur laquelle la vie s'est développée) serait comme un vaste organisme (appelé Gaïa, d'après le nom de la déesse grecque (voir aussi Théories Gaïa)), réalisant l'autorégulation de ses divers éléments (par exemple, la composition chimique de l'atmosphère) en faveur des conditions de la vie.

[modifier] Origines

La notion de biosphère énoncée par Vernadsky en 1924 allait déjà dans ce sens. Cette hypothèse relève d'une démarche géonomique même si ses auteurs n'ont pas utilisé ce terme, encore peu connu en 1969. L'hypothèse Gaïa a été par la suite développée en théories Gaïa par Lynn Margulis.

L'hypothèse de fond de Lovelock est que la biomasse modifie les conditions de vie de la planète dans un sens qui les rapproche de ses propres besoins, rendant ainsi la planète plus hospitalière (Darwin aurait peut-être dit que seules survivent et se développent, au contraire, les formes de vie pour lesquelles ces conditions conviennent). L'Hypothèse Gaïa relie cette notion d'« hospitalité » à l'homéostasie. Un modèle assez simple fréquemment utilisé pour illustrer l'hypothèse originelle est celui de Daisyworld.

[modifier] Débat

Que ce type de système existe actuellement sur Terre ou pas, est toujours ouvert à débat :

Des mécanismes d'homéostasie assez simples (contre-réaction) sont généralement acceptés. Par exemple, lorsque le dioxyde de carbone atmosphérique augmente, les plantes poussent davantage, et ainsi prélèvent du CO₂ de l'atmosphère. Cependant, le degré de participation de ce mécanisme à la stabilisation et à la modification du climat terrestre est assez peu connu.
Réciproquement, des effets de réaction - donc d'instabilité intrinsèque - existent aussi. Par exemple aux époques où la Terre a été totalement couverte de neige, l'augmentation correspondante de son albedo ne contribuait pas à la fonte de cette neige, mais au contraire à sa conservation. Les mécanismes par lequel cette neige a pu fondre un jour ne sont pas entièrement connus à ce jour. L'hypothèse la plus courante serait celle d'une accumulation de CO₂ atmosphérique produit par les volcans et non altéré faute de photosynthèse qui aurait produit un effet de serre assez puissant pour provoquer le dégel malgré un albédo très élevé.

Stephen Jay Gould et ses successeurs ont developpé l'idée que la biomasse initiale (bactérienne et virale) ne rend pas la planète plus hospitalière pour elle-même, mais crée, en émettant des gaz issus de sa physiologie et en proliférant, les conditions qui à leur tour permettent l'apparition de formes de vie moins simples et moins résistantes (eucaryotes, pluri-cellulaires...) qui à leur tour constituent et modifient les milieux dans un sens qui permet l'apparition de nouvelles formes de vie de plus en plus complexes et fragiles... jusqu'à ce qu'un évènement endogène (tectonique, volcanique, biochimique...) ou exogène (astronomique, météoritique, solaire...) vienne recréer des conditions plus rudes, dans lesquelles seulent survivent les espèces extrémophiles (en grande majorité unicellulaires): ce sont les phases d'extinction de masse décrites dans la théorie des Équilibres ponctués. Dans cette théorie, la prolifération d'une seule espèce au détriment des autres peut être un facteur endogène d'extinction.

L'hypothèse Gaïa est parfois envisagée selon des perspectives philosophiques assez différentes. Certains environnementalistes la voient comme un processus presque conscient, dans lequel l'écosystème terrestre est perçu comme un organisme unique. Certains biologistes la voient plutôt comme une propriété émergente d'un écosystème : alors que chaque espèce poursuit son existence selon ses intérêts, leurs actions combinées compensent les changements environnementaux. Les opposants à ce point de vue indiquent que les êtres vivants dans le passé ont eu des effets majeurs d'évolution plutôt qu'un effet stabilisant : par exemple la conversion de l'atmosphère terrestre depuis un milieu réducteur en un milieu riche en oxygène.

En fonction des interprétations, l'hypothèse peut entrer en conflit avec le néo-darwinisme. Plusieurs biologistes accepteraient le type d'homéostasie du monde Daisyworld, mais ne considèreraient pas la biosphère comme ayant les caractéristiques d'un véritable organisme.

James Lovelock s'est officiellement prononcé sur l'usage qui a été fait par la suite de son hypothèse en se réclamant de son nom. Richard Dawkins, quant à lui, insiste sur le fait que la planète n'a que peu de caractéristiques d'un organisme vivant (bien qu'elle en ait quelques-unes), et qu'il lui manque en particulier les notions de compétition, de prédateurs et en bref de pression de sélection pour en faire un organisme au sens de ceux forgés par la sélection naturelle. Il la voit plutôt comme un système vaguement homéostatique, sans aucun des réglages fins et efficaces qui caractérisent les organismes vivants du monde biologique, et qui sont issus de la compétition cumulée sur plusieurs générations. Quelque chose, donc, plus proche d'une simple solution-tampon en chimie, ou de la Loi de Le Châtelier que d'une panthère dans le monde vivant.

Des réactions d'autorégulation du même type ont été observées sur Mars par deux des trois expériences de la sonde Viking, et il n'a pas été possible alors d'en conclure si la vie existait sur Mars ou non.