PLANETA PĂMÂNT – PLANETA VIE. ASUPRA UNEI ŞTIINŢE A ÎNTREGULUI PĂMÂNT
Autor/autori: Florin MUNTEANU, Dorel ZUGRĂVESCU
Rezumat: Printre primele abordări holiste ale sistemului Pământ, văzut ca un sistem cibernetic (cu bucle de feedback şi feedbefore specifice conservării unei homeostazii în relaţia viu-neviu), un adevărat bioreactor capabil să permită naşterea şi conservarea Vieţii, se numără modelul GAIA (Lovelock & Margulis [1974] Lovelock 1988; Lenton 1998), model ce consideră adevarate următoarele: viaţa afectează mediul înconjurător – toate organismele vii alterează mediul prin extragerea de energie liberă şi prin excreţia de „deşeuri”, cu entropie ridicată, proces metabolic ce asigură producţia de negentropie (menţinerea vieţii, Schrodinger 1944); creşterea, inclusiv reproducerea viului se face după legi exponenţiale; mediul anorganic constrânge apariţia şi menţinerea vieţii – pentru fiecare variabilă de mediu există o valoare la care un anumit organism se dezvoltă cu o rată maximă; odată ce viul a apărut sub mai multe forme ce se multiplică în funcţie de condiţii, dezvoltarea fiecărei specii în contextul unui mediu limitat, cu resurse finite, se supune selecţiei naturale ce face ca specia capabilă să se adapteze optimal la un anumit context oferit de mediu, să devină specie dominantă. Aceasta descriere a planetei PĂMÂNT ca planetă VIE evidenţiază o structură ierarhizată de sisteme şi subsisteme, aflate pe paliere diferite de organizare, între care se schimbă energie, materie şi informaţii (mesaje), obţinându-se în ansamblu o stare de stabilitate dinamică (homeostazia sistemului). În acest ecosistem, ce are legi proprii de reglare la nivelul întregului, omul a devenit o fiinţă aparte, în special prin capacitatea sa de a construi extensii exosomatice (artefacte) ce implică o accelerare a consumului de energie liberă şi evident a producţiei de entropie asociată. Întreg ansamblul de construcţii de infrastructură are acum un caracter global (reţele globale de transport al energiei electrice, internet, şosele, căi ferate, maşini etc.), iar stilul de viaţă impune consumul de energie electrică, apă, hrană, la un nivel ce creşte la rândul său exponenţial. Această „difuzie” a artefactelor la nivelul suprafeţei întregului Pământ, susţinută de globalizarea economică, creează un ansamblu de o calitate nouă, definit de împletirea subtilă Natural - Artificial, contribuind astfel la posibile fluctuaţii ale întregului, cu consecinţe imprevizibile pentru evoluţia vieţii în general şi a speciei umane în mod special. Din aceasta perspectivă, lucrarea îşi propune să treacă în revistă principalele rezultate ştiinţifice ce se pot constitui într-o nouă paradigmă, capabilă să contribuie la înţelegerea funcţionării unui sistem de o asemenea complexitate. Ansamblul de modele, teorii, metode şi tehnici de măsurare elaborate în ultima perioadă şi care permit monitorizarea şi modelarea interacţiunilor ce se desfăşoara pe paliere aşa de diferite (atom, celulă, organ, organism, grup, societate) se pot constitui într-o bază conceptuală modernă, o ştiinţă a întregului Pământ. O asemenea sinteză are o importanţă strategică în elaborarea unor metode capabile să urmarească „starea de sănătate a mediului”, să semnaleze stările de criză, şi prin aceasta să contribuie la limitarea efectelor negative ale dezvoltării antropice grefate pe un sistem natural precum cel al planetei Pământ
Cuvinte cheie: complexitate, neliniar, negentropie, geostazie, auto-organizare
Abstract: Among the first holistic approaches to Earth system, seen as a cybernetic system (with feedback loop and specific feed before homeostasis in preserving a relationship alive, not alive), a real bioreactor able to allow the birth and preservation of life, include the model GAIA (Lovelock & Margulis [1974] 1988 Lovelock, Lenton 1998), considered true model follows: life interact and modify the environment: all living organisms alter the environment by extracting free energy and the excretion of „waste“, with high entropy, metabolic process that ensures production negentropie (maintaining life, Schrödinger 1944); growth of many phenomena, including the living reproduction is made by exponential law; inorganic environment constrains the appearance and maintenance of life: for each B. Structuri spaţiale. Mediul ecologic 85 environmental variable there is a value at which a body grows to a maximum rate; once the living appeared in many forms which multiply according to the conditions, development of each species in the context of a limited environment with finite resources is subject to natural selection makes the species able to adapt optimally to a given context of environment, to become the dominant species. This description of planet Earth as a Living Planet shows a hierarchical structure of systems and subsystems, located on different levels of organization, among which exchange energy, matter and information (messages), achieving overall a state of dynamic stability (homeostasis system; geostasis) From this perspective, the paper aims to review the main scientific results that may contribute to the configuration of a new paradigm, able to help a better understanding the functioning of a system of such complexity
Keywords: complexity, non-liniarity, megaentropy, geostasy, self-organizing