Die Gaia-Hypothese: Wie die Erde sich selbst regulieren könnte

Die Erde hat Einschläge von Asteroiden, Vulkankatastrophen, Eiszeiten und massive Veränderungen der Sonnenhelligkeit überstanden. Dennoch ist sie seit Milliarden von Jahren bewohnbar geblieben.

War das bloss aussergewöhnliches Glück? Oder könnte das Leben selbst dazu beigetragen haben, den Planeten lebensfreundlich zu halten?

Das klingt zunächst wie Science-Fiction. Die Idee wurde jedoch von einem angesehenen britischen Wissenschafter entwickelt und prägte später die Forschung zum Verhältnis zwischen Leben und Planet.

Die Gaia-Hypothese und ein vernetzter Planet

Die sogenannte Gaia-Hypothese geht davon aus, dass die lebenden Organismen der Erde, ihre Atmosphäre, Ozeane, Böden und Gesteine ein riesiges, miteinander verbundenes System bilden.

Über unzählige Rückkopplungsschleifen könnte dieses System Bedingungen aufrechterhalten, unter denen Leben fortbestehen kann.

Anders gesagt: Leben existiert möglicherweise nicht bloss auf der Erde – es könnte auch an ihrer Funktionsweise mitwirken.

Um diese Vorstellung greifbarer zu machen, hilft ein Vergleich mit dem menschlichen Körper.

Wenn Ihnen zu warm wird, schwitzen Sie. Bei Kälte zittern Sie. Der Körper passt sich laufend an, damit seine inneren Bedingungen in einem sicheren Bereich bleiben. Dieser Vorgang wird Homöostase genannt.

Der britische Chemiker James Lovelock fragte sich, ob die Erde etwas Ähnliches leisten könnte. Gemeinsam mit der US-amerikanischen Mikrobiologin Lynn Margulis untersuchte er diese provokante Möglichkeit in den 1970er-Jahren.

Photosynthetische Organismen tragen dazu bei, den Sauerstoff in der Atmosphäre wieder aufzufüllen. Mikroorganismen erzeugen und verändern Gase sowie Verbindungen mit Methan, Stickstoff, Schwefel und anderen Elementen. Biologische Prozesse formen damit fortlaufend die Atmosphäre und die Chemie der Erdoberfläche neu.

Keines dieser Lebewesen weiss jedoch, was es tut. Es gibt keinen planetaren Kontrollraum und kein Mikrobenkomitee, das entscheidet, wie warm die Erde sein soll.

Ihre Aktivitäten verändern die Umwelt – und diese Umweltveränderungen wirken wiederum auf die Organismen zurück. So entsteht ein gewaltiges Geflecht aus Rückkopplungsschleifen, das Leben, Luft, Wasser und Gestein verbindet.

Daisyworld als Modell der Selbstregulierung

Um zu veranschaulichen, wie eine Art planetare Regulierung ohne Intelligenz entstehen könnte, entwickelten Lovelock und Andrew Watson ein Modell eines erfundenen Planeten namens Daisyworld.

Auf diesem hypothetischen Daisyworld gibt es nur zwei Lebensformen: schwarze und weisse Gänseblümchen.

Schwarze Gänseblümchen nehmen Sonnenlicht auf und erwärmen ihre Umgebung. Weisse Gänseblümchen werfen Sonnenlicht zurück und kühlen sie ab. Wird der Planet kälter, gedeihen die schwarzen Gänseblümchen besser und tragen zu seiner Erwärmung bei. Steigen die Temperaturen, sind die weissen Gänseblümchen im Vorteil und helfen, den Planeten wieder abzukühlen.

Die Gänseblümchen versuchen nach Ansicht der Forschenden nicht, ihren Planeten zu retten. Sie wachsen lediglich unter den Bedingungen, die ihnen entsprechen. Ihre Konkurrenz wirkt dennoch wie ein planetarer Thermostat und hält die Temperaturen länger lebensfreundlich, als es sonst möglich wäre.

Dieses Gedankenexperiment beweist selbstverständlich nicht, dass die Erde lebt.

Es zeigt aber, dass ein Planet den Eindruck erwecken könnte, sich selbst zu regulieren, ohne Bewusstsein, Voraussicht oder einen übergeordneten Plan.

Kritik an der Gaia-Hypothese und ihre Bedeutung für Menschen

An Skepsis gegenüber der Hypothese hat es nie gefehlt. Biologinnen und Biologen wiesen darauf hin, dass die natürliche Selektion keinen offensichtlichen Mechanismus bietet, falls Organismen den Planeten scheinbar „zum Nutzen“ des gesamten Lebens regulieren: Selektion wirkt auf Individuen innerhalb einer Art, nicht auf Planeten.

Daisyworld wurde auch entwickelt, um auf diesen Einwand zu antworten. Das Modell zeigt, dass Selbstregulierung aus gewöhnlichem Wettbewerb hervorgehen kann – und nicht zwingend Kooperation oder Voraussicht erfordert.

Genau an diesem Punkt wird die Gaia-Hypothese mehr als ein unterhaltsames Gedankenexperiment.

Falls die Erde einem selbstregulierenden System ähnelt, liegt die Annahme nahe, dass der Planet die von Menschen verursachten Schäden schon ausgleichen wird. Gaia ist jedoch keine beschützende Mutter, die die uns bekannte Welt stets wiederherstellt.

Ein System kann sich auf Arten regulieren, die für einen Teil seiner Bewohner katastrophal sind.

Die Erde hat bereits Massenaussterben erlebt. Das Leben bestand weiter, doch unzählige Arten verschwanden. Ein selbstregulierender Planet bleibt daher nicht automatisch für jede Art sicher – auch nicht für uns.

Daraus ergibt sich die beunruhigendste Frage, die Gaia aufwirft: Lösen Menschen eine planetare Veränderung aus, die uns vernichten könnte, während sie Bedingungen schafft, die für das nachfolgende Leben geeignet sind?

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Zerstörung von Ökosystemen verändern Atmosphäre, Ozeane und Klima inzwischen auf planetarer Ebene. Einige dieser Veränderungen können Rückkopplungsschleifen auslösen, welche das ursprüngliche Problem noch verschärfen.

Schmelzendes Eis legt dunkleres Land und Wasser frei, die mehr Sonnenlicht aufnehmen und dadurch eine weitere Erwärmung verursachen. Auftauender Permafrost setzt Treibhausgase frei. Absterbende Wälder können den Kohlenstoff wieder abgeben, den sie zuvor gespeichert hatten.

Jenseits bestimmter Kipppunkte könnten sich Teile des Systems weiter verändern, selbst wenn die Menschen den Druck später verringern, der den Prozess ausgelöst hat.

Manche Forschende haben deshalb die Frage aufgeworfen, ob die Menschheit Teil einer bewussteren Form planetarer Regulierung werden könnte.

Eine Studie aus dem Jahr 2022 bezeichnete die Erde als mit einer „unreifen Technosphäre“ ausgestattet. Unsere Technologie ist mächtig genug, den gesamten Planeten zu verändern, doch unsere kollektive Intelligenz reicht bislang nicht aus, um die Folgen zu kontrollieren.

Wie ScienceAlert bereits berichtet hat, existiert Intelligenz auf der Erde, aber die Menschheit hat noch keine ausgereifte Form planetarer Intelligenz erreicht.

Die Gaia-Hypothese belegt nicht, dass unser Planet denkt, plant oder daran interessiert ist, ob Menschen überleben. Ihre Warnung könnte noch verstörender sein.

Die Erde wird auf die Veränderungen reagieren, die wir verursachen. Doch ihre Reaktion wird nicht unbedingt darauf ausgerichtet sein, uns zu retten.

Dieser Artikel wurde von Fiona MacDonald auf Fakten geprüft und von Fiona MacDonald redigiert. Wir sind stolz auf unseren Arbeitsprozess, aber auch wir sind nur Menschen. Falls Sie einen Fehler entdecken, teilen Sie ihn uns bitte mit.