للأسف، من الأسهل بكثير إنشاء صحراء من إنشاء غابة.
James Ephraim Lovelock هو عالم إنجليزي مستقل وبيئي ومستقبلي. اشتهر بأنه اقترح فرضية Gaia، التي تفترض أن الأرض تعمل كنظام ينظم نفسه بنفسه.
بحصوله على درجة دكتوراه في الطب، بدأ Lovelock حياته المهنية بإجراء تجارب حفظ بالتبريد على القوارض، بما في ذلك إذابة العينات المتجمدة بنجاح. كانت طرقه مؤثرة في نظريات الحفظ بالتجميد وحفظ البشر بالتبريد. اخترع كاشف التقاط الإلكترونات، واستخدمه، وأصبح أول من يكتشف الانتشار الواسع للمركبات الكلوروفلورية الكربونية في الغلاف الجوي. أثناء تصميم الأدوات العلمية لـ NASA، طور فرضية Gaia.
في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، اقترح طريقة هندسة المناخ لاستعادة الطحالب التي تستهلك ثاني أكسيد الكربون. كان عضواً ناطقاً رسمياً في منظمة البيئيين لصالح الطاقة النووية، محتجاً بأن مصالح الوقود الأحفوري كانت وراء معارضة الطاقة النووية، مستشهداً بآثار ثاني أكسيد الكربون التي تكون أكثر ضرراً على البيئة، محذراً من الاحترار العالمي بسبب تأثير الاحتباس الحراري. لقد كتب عدة كتب في العلوم البيئية بناءً على فرضية Gaia منذ أواخر السبعينات.
الحياة المبكرة والتعليم
وُلِد James Lovelock في Letchworth Garden City لـ Tom Arthur Lovelock 1873–1957 وزوجته الثانية Nellie Annie Elizabeth née March 1887–1980. حصلت والدته Nell على منحة دراسية لمدرسة نحوية لكنها لم تتمكن من الالتحاق بها، وبدأت العمل في سن 13 في مصنع مخللات. كان والده Tom قد قضى ستة أشهر من الأعمال الشاقة لقاء الصيد غير القانوني في مراهقته وكان أمياً حتى التحق بكلية تقنية، وفيما بعد أدار متجراً للكتب. انتقلت الأسرة إلى لندن، حيث جعله عدم احترام Lovelock للسلطة، وفقاً لحسابه الخاص، تلميذاً غير سعيد في Strand School.
لم يستطع Lovelock في البداية تحمل تكاليف الذهاب إلى الجامعة، وهو شيء يعتقد أنه ساعد في منعه من أن يصبح متخصصاً جداً وساعد في تطوير نظرية Gaia.
المسيرة الوظيفية
بعد مغادرته المدرسة عمل Lovelock في شركة تصوير، حضر Birkbeck College في المساء، قبل أن يتم قبوله للدراسة في الكيمياء بجامعة Manchester، حيث كان طالباً للحائز على جائزة نوبل البروفيسور Alexander Todd. عمل Lovelock في مزرعة كويكر قبل أن توصية من أستاذه قادته إلى تقلد منصب في مجلس البحوث الطبية، يعمل على طرق لحماية الجنود من الحروق. رفض Lovelock استخدام الأرانب المحلوقة والمخدرة التي كانت تُستخدم كضحايا الحروق، وعرّض جلده الخاص لإشعاع حراري بدلاً من ذلك، وهي تجربة يصفها بأنها "مؤلمة بشكل رائع". سمح وضعه كطالب بتأجيل مؤقت للخدمة العسكرية أثناء الحرب العالمية الثانية، لكنه سجل نفسه كمعترض ضمير. تخلى لاحقاً عن اعتراضه على الضمير في ضوء فظائع النازية، وحاول الالتحاق بالقوات المسلحة، لكن قيل له أن بحثه الطبي كان ذا قيمة كبيرة جداً لم يوافق على الالتحاق.
في عام 1948، حصل Lovelock على درجة دكتوراه في الطب من London School of Hygiene and Tropical Medicine. قضى العقدين التاليين يعملان في National Institute for Medical Research بلندن. في الولايات المتحدة، أجرى بحثاً في Yale و Baylor College of Medicine و Harvard University.
في منتصف الخمسينات، أجرى Lovelock تجارب على حفظ القوارض بالتبريد، محدداً أن الهمستر يمكن تجميده مع تبلور 60% من الماء في الدماغ إلى جليد بدون تأثيرات سلبية مسجلة. ثبت أن الأعضاء الأخرى عرضة للتلف. كانت النتائج مؤثرة في نظريات الحفظ بالتجميد.
كمخترع مدى الحياة، طور Lovelock وطوّر العديد من الأدوات العلمية، تم تصميم بعضها لـ NASA في برنامج الاستكشاف الكوكبي. كان أثناء عمله كمستشار لـ NASA أن Lovelock طور فرضية Gaia، التي اشتهر بها أكثر.
في أوائل عام 1961، تم تكليف Lovelock من قبل NASA لتطوير أدوات حساسة لتحليل الأغلفة الجوية خارج الأرض والأسطح الكوكبية. تم تحفيز برنامج Viking، الذي زار المريخ في أواخر السبعينات، جزئياً لتحديد ما إذا كان المريخ يدعم الحياة، وكان الكثير من أجهزة الاستشعار والتجارب التي تم نشرها في النهاية تهدف إلى حل هذه المسألة. أثناء العمل على سلف هذا البرنامج، أصبح Lovelock مهتماً بتكوين الغلاف الجوي للمريخ، معللاً أن العديد من أشكال الحياة على المريخ ستكون مجبرة على استخدامه، وبالتالي تغييره. ومع ذلك، تبين أن الغلاف الجوي كان في حالة مستقرة قريبة من التوازن الكيميائي، مع وجود كميات قليلة جداً من الأكسجين والميثان أو الهيدروجين، لكن مع وفرة ساحقة من ثاني أكسيد الكربون. بالنسبة إلى Lovelock، كان التباين الصارخ بين الغلاف الجوي للمريخ والمزيج الديناميكي كيميائياً للغلاف الحيوي للأرض مؤشراً قوياً على عدم وجود حياة على المريخ. ومع ذلك، عند إطلاقها أخيراً إلى المريخ، ظلت مسابير Viking تبحث بدون جدوى عن حياة قائمة هناك. أُجريت تجارب إضافية للبحث عن حياة على المريخ بواسطة مسابير فضاء إضافية، على سبيل المثال بواسطة Curiosity Rover التابع لـ NASA والذي هبط في عام 2012.
كان Lovelock قد اخترع كاشف التقاط الإلكترونات، الذي ساعد في النهاية في الاكتشافات حول استمرار المركبات الكلوروفلورية الكربونية ودورها في استنزاف الأوزون الستراتوسفيري. بعد دراسة عملية دورة الكبريت على الأرض، طور Lovelock وزملاؤه Robert Jay Charlson و Meinrat Andreae و Stephen G. Warren فرضية CLAW كمثال محتمل على السيطرة البيولوجية على مناخ الأرض.
تم انتخاب Lovelock زميلاً للجمعية الملكية في عام 1974. شغل منصب رئيس Marine Biological Association MBA من 1986 إلى 1990، وكان زميلاً زائراً فخرياً في Green Templeton College, Oxford (سابقاً Green College, Oxford) منذ عام 1994.
كعالم مستقل ومخترع وكاتب، عمل Lovelock من حظيرة تحولت إلى مختبر أطلق عليها اسم "محطته التجريبية" الواقعة في وادٍ مشجر على الحدود بين Devon و Cornwall في جنوب غرب إنجلترا.
في عام 1988، ظهر لفترة طويلة في برنامج After Dark على القناة الرابعة للتلفزيون، إلى جانب Heathcote Williams و Petra Kelly، من بين آخرين.
في 8 مايو 2012، ظهر في سلسلة Radio Four The Life Scientific، حيث تحدث مع Jim al-Khalili عن فرضية Gaia. في البرنامج، ذكر كيف تم استقبال أفكاره من قبل أشخاص مختلفين، بما في ذلك Jonathan Porritt. كما ذكر كيف كان لديه مطالبة باختراع فرن الميكروويف. شرح هذا الادعاء لاحقاً في مقابلة مع The Manchester Magazine. قال Lovelock أنه ابتكر بالفعل جهازاً أثناء دراسته أسباب الضرر للخلايا الحية والأنسجة، والذي كان، وفقاً له، "يحتوي على كل شيء تتوقعه في فرن ميكروويف عادي تقريباً". اخترع الجهاز لغرض تسخين الهمستر المتجمد بطريقة تسبب معاناة أقل للحيوانات، بدلاً من الطريقة التقليدية التي تضمنت وضع ملاعق حمراء ساخنة على صدر الحيوانات لتسخينها. يعتقد أنه في ذلك الوقت، لم يكن أحد قد ذهب بهذا البعيد وصنع تجسيداً لفرن ميكروويف فعلي. ومع ذلك، لا يدّعي أنه كان أول شخص يتوصل إلى فكرة استخدام الموجات الدقيقة للطهي.
المركبات الكلوروفلورية الكربونية
بعد تطوير كاشف التقاط الإلكترونات، في أواخر الستينات، كان Lovelock أول من يكتشف الانتشار الواسع للمركبات الكلوروفلورية الكربونية في الغلاف الجوي. وجد تركيزاً بقيمة 60 جزء من التريليون من CFC-11 فوق أيرلندا وفي بعثة بحثية ممولة جزئياً بنفسه في عام 1972، توجه لقياس تركيز CFC-11 من نصف الكرة الشمالي إلى القطب المتجمد الجنوبي على متن السفينة البحثية RRS Shackleton. وجد الغاز في كل عينة من العينات الـ 50 التي جمعها، لكنه لم يدرك أن تحطم المركبات الكلوروفلورية الكربونية في الستراتوسفير سيطلق الكلور الذي يشكل تهديداً لطبقة الأوزون، واستنتج أن مستوى المركبات الكلوروفلورية الكربونية يشكل "خطراً غير يمكن تصوره". أعلن لاحقاً أنه قصد "لا يوجد خطر سمي يمكن تصوره".
ومع ذلك، قدمت التجربة البيانات المفيدة الأولى عن الانتشار الواسع للمركبات الكلوروفلورية الكربونية في الغلاف الجوي. تم اكتشاف الضرر الذي لحق بطبقة الأوزون من قبل التحلل الضوئي للمركبات الكلوروفلورية الكربونية لاحقاً بواسطة Sherwood Rowland و Mario Molina. بعد سماع محاضرة حول موضوع نتائج Lovelock، بدآ البحث الذي أسفر عن أول ورقة منشورة اقترحت وجود ارتباط بين المركبات الكلوروفلورية الكربونية الستراتوسفيرية واستنزاف الأوزون في عام 1974 والتي شارك Sherwood و Molina لاحقاً في جائزة نوبل في الكيمياء عام 1995 مع Paul Crutzen.
فرضية Gaia
مستمداً من أبحاث Alfred C. Redfield و G. Evelyn Hutchinson، صاغ Lovelock أولاً فرضية Gaia في الستينات نتيجة لعمله في NASA المتعلق باكتشاف الحياة على المريخ. تقترح الفرضية أن الأجزاء الحية وغير الحية من الأرض تشكل نظاماً معقداً متفاعلاً يمكن التفكير فيه كعضو حي واحد. سُميت على اسم الإلهة اليونانية Gaia بناءً على اقتراح الروائي William Golding، تفترض الفرضية أن الغلاف الحيوي له تأثير تنظيمي على بيئة الأرض يعمل على استدامة الحياة.
في حين تم قبول الفرضية بسهولة من قبل الكثيرين في المجتمع البيئي، إلا أنها لم تحظ بقبول واسع النطاق داخل المجتمع العلمي ككل. كان من أبرز منتقديها عالما الأحياء التطوري Richard Dawkins و Ford Doolittle و Stephen Jay Gould، وهو تقارب آراء بين ثلاثة جميع آراؤهم حول المسائل العلمية الأخرى تختلف غالباً. قد يكون هؤلاء والعديد من الآخرين قد شككوا في كيف يمكن للانتقاء الطبيعي العامل على الكائنات الحية الفردية أن يؤدي إلى تطور التوازن الحراري على نطاق كوكبي.
رداً على ذلك، نشر Lovelock، جنباً إلى جنب مع Andrew Watson، نموذج الحاسوب Daisyworld في عام 1983، الذي افترض وجود كوكب افتراضي يدور حول نجم يبطئ إشعاعه أو يتزايد ببطء. في الحالة غير البيولوجية، تتبع درجة حرارة هذا الكوكب ببساطة الطاقة المستقبلة من النجم. ومع ذلك، في الحالة البيولوجية، ينتج التنافس البيئي بين أنواع "الأقحوان" ذات قيم البياض المختلفة تأثيراً متوازناً على درجة الحرارة العالمية. عندما تكون الطاقة المستقبلة من النجم منخفضة، تتكاثر الأقحوان السوداء لأنها تمتص جزءاً أكبر من الحرارة، لكن عندما تكون طاقة الإدخال عالية، يسود الأقحوان الأبيض لأنه يعكس الحرارة الزائدة. نظراً لأن الأقحوان الأبيض والأسود لهما تأثيرات متعارضة على البياض الكلي للكوكب ودرجة حرارته، فإن التغييرات في السكان النسبيين لهما تستقر مناخ الكوكب وتحافظ على درجة الحرارة ضمن نطاق أمثل على الرغم من التقلبات في الطاقة من النجم. جادل Lovelock بأن Daisyworld، على الرغم من كونها تمثيلاً، توضح كيف يمكن للانتقاء الطبيعي التقليدي العامل على الكائنات الحية الفردية أن يحقق الاستتباب على نطاق كوكبي.
في كتاب Lovelock عام 2006، The Revenge of Gaia، يجادل بأن عدم احترام البشر لـ Gaia، من خلال الضرر الذي لحق بالغابات المطيرة وتقليل التنوع البيولوجي الكوكبي، يختبر قدرة Gaia على تقليل تأثيرات إضافة غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي. هذا يلغي التغذية الراجعة السلبية للكوك
