A Biosfera

"A vida é a grande força geológica." Vladimir denominou a matéria viva de "água animada".

La biosfera

_ACESSE AQUI O PDF do livro A Biosfera, parte I e II_

Pintura "o abismo", do artista de San Francisco Shoshanah Dubiner que interpreta a visão do russo Vladimir sobre a biosfera. "Fogo verde" fonte: website Sho.Sha.Nah

A TEORIA DA BIOSFERA DE VLADIMIR VERNADSKY

por Maiane Gonçalves

E. Suess (1831-1914), geólogo austríaco, inventa a palavra "biosfera" no final do século XIX. Wladimir Vernadsky (1863-1945), mineralogista russo, pai da ecologia global holista, define o conceito numa perspectiva mais ampla e complexa. O conceito de "biosfera" impõe-se a partir de então.

Biosfera é uma compreensão da vida terrestre concebida como totalidade. Vernadsky abre uma nova pesquisa: a geo-química global, designada como a química e a história da crosta terrestre. A tradição anglo-saxônica estava mais ancorada em conceitos geo-botânicos e Vernadsky introduz uma visão ecológica da terra. Ele ajudou a fazer da ecologia uma ciência da terra. No início, essa visão ficou restrita à área russa. Alfred Lotka introduz a ecologia global nos Estados Unidos e no ocidente.

O início dessa perspectiva está na pedologia (Bodenkunde em alemão), isto é, a ciência do solo. Ela mostra a importância das propriedades físicas e químicas do solo e de sua situação climática. Um autor importante para essa perspectiva foi o especialista russo em solos, Dokouchaev, com quem Vernadsky trabalhou, estudando o rico solo da Ucrania. Vernadsky é mais de formação mineralogista. A mineralogia, para ele, é o estudo dos fenômenos químicos que acontecem na crosta terrestre, seguindo processos e reações físicas e químicas. Com isso, ele consegue juntar a mineralogia e a pedologia.

Em 1926, Vernadsky publicou a célebre obra "A biosfera" (republicada em inglês: The Biosfere, Oracle (Ariz.): Synergetic Press, 1986), cuja intenção era chamar atenção dos naturalistas, geólogos e sobretudo biólogos da importância do estudo quantitativo da vida em suas relações indissolúveis com os fenômenos químicos do planeta. A obra consta de duas partes: I. A biosfera no cosmo; II. O domínio da vida.

Define a biosfera, como a região única da casca terrestre, ocupada pela vida, que não é um fenômeno exterior ou acidental na superfície terrestre. A vida está ligada por um laço estreito à estrutura da própria crosta terrestre e faz parte de seu mecanismo...A vida e toda matéria vivente podem ser concebidas como um conjunto indivisível no mecanismo da biosfera.

A propriedade da vida é sua ubiqüidade (está em toda terra), sua prodigiosa capacidade de ocupar qualquer espaço livre. Essa difusão e multiplicação da vida são manifestações terrestres da energia geo-química da vida na biosfera. O antrópodes, ácaros e termitas são a massa principal de matéria animal, vivendo sobre a terra; sua capacidade de reprodução pode em pouco tempo ocupar toda a superfície da biosfera. O caso das bactérias é ainda mais singular. A sua energia geo-química manifesta-se pela rapidez de sua difusão e multiplicação. Multiplicam-se em progressão geométrica. Mas a vida como um todo multiplica-se nas dimensões finitas do planeta e nos limites impostos por sua constituição e seu ambiente.

Vernadsky vê a biosfera como um mecanismo cósmico harmonioso, desprovido de azar ou de acaso. Biosfera é o domínio da crosta terrestre, ocupada por transformadores que mudam as radiações cósmicas em energia terrestre ativa. Essas transformações acompanham a migração de todos elementos químicos através da matéria vivente e sua emigração para fora dela.

Os elementos da biosfera distribuem-se em três grupos:

1) A matéria vivente é o conjunto das espécies vivas (99 % são autotróficas e 1% são heterotróficas).

2) A matérias biógena que compreende os combustíveis fósseis, a turfa dos pântanos, o húmus proveniente da matéria viva.

3) A matéria bioinerte que são a água, as rochas sedimentares e a parte baixa da atmosfera indissociáveis da história da vida.

Vernadsky já apontava, naquele tempo, para o papel protetor da camada de ozônio. Ela serve de limite superior da biosfera. O oxigênio forma-se na biosfera por processos bio-químicos que desaparecerão com a extinção da vida. Vernadsky defende que esse mecanismo é inalterável em todas as eras geológicas. Ele resume as leis que regem esses processos em dois princípio:

1) A migração biógena dos elementos químicos na biosfera tende à sua manifestação mais completa.

2) A evolução das espécies, atingindo a criação de novas formas vitais estáveis, deve mover-se no sentido do aumento da migração biógena dos átomos na biosfera. Por exemplo, no início da era paleozóica houve uma aceleração da migração biógena do cálcio para a emergência dos vertebrados. Assim, o surgimento da vegetação terrestre significou a migração do oxigênio, hidrogenio e carbono.

A irrupção do homem civilizado significou uma ruptura no processo de migração biógena. A face da terra mudou substancialmente. A era dessa transformação apenas começou. O surgimento do ser humano foi sendo preparado por todas as eras anteriores. O ser humano está ligado ao bloco da vida junto com todos os seres vivos. Está ligado a esse bloco pela nutrição. Toda construção social é movida por essa necessidade. O ser humano é um animal heterotrófico cuja ação geológica tornou-se imensa no curso do tempo. Com o surgimento da agricultura a natureza virgem foi aniquilada. Introduziram-se novos compostos químicos desconhecidos e novas formas de vida. Isso cria uma situação inquietante, agravada pela distribuição injusta das riquezas.

Vernadsky prega uma mudança nas formas de alimentação e na utilização das fontes de energia por parte do ser humano. A realização dessa utopia social é de grande urgência. Ele prega a utilização da energia solar e a transformação do ser humano em animal autotrófico, consumindo apenas sínteses alimentares. Isso terá repercussões imensas. Será a expressão de um processo que dura milhões anos. Para Vernadsky, essa nova utopia será possível pela ciência.

A HIPÓTESE "GAIA" DE JAMES LOVELOCK

James Lovelock

Gaia quer ser um conceito ainda mais amplo que biosfera, importante para compreender o destino da terra como planeta vivente. A terra é entendida como uma gigantesca máquina termo-química. A proposta explicativa de James Lovelock está principalmente em duas de suas obras: Gaia: New Look at Life on Earth (New York: Oxford University Press, 1979) e The Ages of Gaia (New York: Norton, 1988). Essa última obra está traduzida ao português: As eras de Gaia: A biografia da nossa terra viva (S. Paulo: Campus, 1991).

A hipótese de Lovelock é uma proposta original de uma auto-regulação da terra e da vida que ela carrega. O conjunto da terra e da vida formam um sistema que tem a faculdade de manter a superfície terrestre num estado propício para prossecução da vida na terra. Lovelock afirma que a terra é um ser vivente. Ele foi buscar na mitologia grega o nome da deusa Gaia, para designar essa entidade viva. A sua hipótese não é mitologia, mas ciência. Como climatologista, Lovelock chegou a essa teoria a partir dos seus estudos científicos sobre os diferentes climas da terra.

A afirmação central é que a própria vida contribui para conservar as condições para a vida no planeta terra. Ela interage constantemente com o meio-ambiente físico-químico, formando com ele um ser vivente. Gaia é uma entidade complexa, compreendendo a biosfera terrestre, os oceanos e a terra. O conjunto forma um sistema cibernético de feed-back, que procura o ambiente físico e químico optimal para a vida sobre o planeta. A preservação das condições relativamente constantes para um controle ativo da vida pode ser descrito pelo termo homeostasia.

A teoria de Gaia é uma alternativa à sabedoria convencional que vê a terra como um planeta morto, feito de rochas, oceanos e atmosfera inanimados e meramente habitado pela vida. Ao contrário, a terra é um verdadeiro sistema, abrangendo toda a vida e todo seu meio ambiente, estreitamente acoplados de modo a formar uma entidade auto-reguladora.

Na primeira obra, Lovelock fala de "biota", como conjunto da vida terrestre, e biosfera, como o conjunto do ambiente da vida. Gaia é mais extenso que biosfera, entendida como parte do planeta onde existe vida, porque inclui a totalidade da atmosfera, rochas e oceano.

Para Lovelock, a terra e a vida que ela carrega são um sistema que possui a faculdade de regular sua temperatura e a composição de sua superfície, mantendo-os propícios à existência de seres vivos. Trata-se de um processo ativo, tributário, sem contrapartida, da radiação solar. Gaia é um sistema auto-organizado e auto-regulado no qual a vida microbiana joga um papel fundamental. As miríades de micro-organismos que povoam toda a crosta terrestre são os principais responsáveis pelas condições favoráveis à vida. Eles regulam a temperatura e a composição da atmosfera da terra, a salinidade dos mares, as condições do solo. As pesquisas da microbiologista Lynn Margulis ajudaram ao climatologista Lovelock entender e fundamentar a sua teoria.

Bacteriófila Lynn Margulis

A hipótese Gaia suscita interesse, mas também objeções principalmente por assinalar uma teleologia à terra, dando ao mundo uma capacidade de previsão e um sentido de projeto do qual não existe prova. A essa objeção, Lovelock responde que ela esquece algumas observações tangíveis: o fato da crosta terrestre, os oceanos e o ar não serem dados brutos. Eles são diretamente produzidos pelos seres vivos ou modificados por sua presença. Para responder aos seus objetores, Lovelock cria um modelo de explicação, comprovado em computador: a "parábola das flores margaridas".

Ele imagina um planeta floral, habitado por duas espécies de margaridas, uma clara e a outra escura, cujo ambiente é reduzido apenas à uma variável, a temperatura. Debaixo de 5º e acima de 40º, elas não sobrevivem. O planeta floreal é clareado por uma estrela cuja luminosidade aumenta com a idade como no caso do sol. Na baixa temperatura, as margaridas escuras são favorecidas e absorvem mais radiação e crescem. Assim elas aumentam e fazem subir a temperatura localmente e depois regionalmente. Isso abre espaço para que apareçam as margaridas brancas, enquanto que as negras emigram para regiões mais frias, levando igualmente a um processo de aquecimento e assim sucessivamente. Trata-se de uma retroação positiva.

Com esse modelo, Lovelock quer explicar a possibilidade de regulação do ambiente por uma biocenose. Ele coloca-se a pergunta: Será que a evolução do ecosistema do "planeta das margaridas" levaria a autoregulação do clima? Essa parábola introduz uma novidade na ecologia, a retroação, que permite internalizar variáveis do ambiente. Essas variáveis são suscetíveis de modificação pelo comportamento da biocenose. Esses mecanismos autoreguladores são típicos da teoria dos sistemas e da cibernética. Nesse sentido não existe uma determinação teleológica.

Para Lovelock, a hipótese gaia introduz um conceito de terra no qual:

1) a vida é um fenômeno planetário;

2) não pode existir uma ocupação parcial dum planeta por organismos vivos;

3) a visão de Darwin é modificada, porque é necessário acrescentar que o organismo afeta seu ambiente;

4) tomando as espécies e seu ambiente físico num conjunto único, podemos construir modelos ecológicos que são matematicamente estáveis.

Outro ponto controverso da teoria de Lovelock é o mecanismo de estabilização do teor atmosférico de oxigênio ao redor de 21%. Desde que existe vida na terra esse teor permaneceu estável, porque acima de 25% provocaria incêndios, eliminando a vida, e abaixo de 15%, a asfixia dos seres vivos aeróbicos. Existe, segundo Lovelock, uma auto-regulação homeostática da própria vida no planeta que possibilita essa taxa permanente.

Fonte: Trabalho de Química (BIOSFERA)