Aardwetenschappelijke theorie over de samenhang tussen de levende natuur en de fysisch-chemische eigenschappen van aarde en atmosfeer, waarin een mondiaal werkend zelfregulerend mechanisme verondersteld wordt
De systeembenadering van de aarde gaat terug op 19e-eeuwse geowetenschappers zoals Vladimir Vernadski, maar de bekendste theorie is die van de Engelse geoloog James Lovelock uit 1970. Hij kwalificeerde de aarde als “Gaia”, naar de Griekse godin voor Moeder Aarde.
Lovelock wijst erop dat bodem, water en lucht sterk onder invloed staan van het leven zelf. Zonder leven zou de atmosfeer een thermodynamisch evenwicht bereiken met 98% kooldioxide, 1,9% stikstof en slechts sporen zuurstof. De werkelijke waarden zijn resp. 0,04%, 79% en 21%! De evolutie van oxygene fotosynthese tijdens het Proterozoïcum heeft de aarde in een heel nieuw evenwicht gebracht. Lovelock stelt dat de terugkoppeling tussen het leven en het abiotisch milieu werkt als een actief regelsysteem dat in staat is de hele aarde in een toestand van homeostase te houden.
Een bekend argument ter ondersteuning van de Gaia-hypothese is een wiskundig model met madeliefjes (“Daisyworld”). In het model is de wereld bedekt met zwarte en witte bloemen, die resp. warmte absorberen en warmte reflecteren. Computer-simulaties laten zien dat over een breed traject van lage tot hoge zonnestraling de temperatuur van de wereld grotendeels constant blijft door verschuivingen in de samenstelling van de madeliefjespopulatie. Het leven zelf reguleert de condities waaronder optimaal leven mogelijk is.
Hoewel het Daisyworld-effect niet betwijfeld wordt, heeft de Gaia-hypothese onder biologen niet veel aanhangers omdat evolutie niet noodzakelijkerwijze homeostase oplevert. Ook de neiging van Lovelock om vraagstukken zoals grootschalige milieuvervuiling te bagatelliseren met een beroep op de regulerende capaciteit van Gaia heeft er geen goed aan gedaan.
