2020. március 9., hétfő

Gaia csodálatos élete


                                                                                       (Thunberg kisasszony emlékkönyvébe)




„Kezdetben vala az ige, és az ige vala Istennél, és Isten vala az Ige.”
Hogy ez a kétezer éves mondat pontosan mit jelent, nem tudjuk. De valaminek már az elején biztosan lennie kellett, hiszen semmiből semmi nem keletkezik, s ama létezőnek nyilvánvalóan jelentéssel kellett bírnia, mert a világegyetemben semmi nem található jelentés nélkül.
Manapság tárgyszerűbb fogalmazás járja, ennek ellenére az univerzum keletkezésének módja változatlanul rejtély. Az emberi emlékezet az idő jelentéktelen darabkáját fogja csak át, a távoli múlt eseményeire megkövesedett nyomokból igyekszünk következtetni.
A tudomány módszere elméletek felállítása, majd azok mérésekkel történő ellenőrzése. A ma leginkább elfogadott, ún. „standard modell” szerint a Világegyetem egy pontszerűen kicsiny, elképzelhetetlenül forró, lényegében megismerhetetlen állapotból, a „szingularitásból” keletkezett. A kiindulási pontban még sem anyag, sem fizikai törvények nem léteztek, a Világegyetem egyszerűen végtelen sebességgel, hirtelen tágulni kezdett. Hogy előtte mi volt, nem tudható. Még idő sem létezett. A teóriát újabban a húrelméletek próbálják feszegetni, de ezek bizonyítása technikailag lehetetlen.
A 13,8 milliárd évvel ezelőtti „Big Bang”-et követő eseményekről már többet tudunk. 300 ezer évvel a robbanás után protonok elektronokat fogtak be, létrehozva az első hidrogénatomokat. 600 millió év múltával kialakultak az első galaxisok. 5 milliárd évvel ezelőtt született a Nap, majd 4,5 milliárd éve a Föld, bár egyik sem mai formájában.
Sajnos a fizika tudományának nyelve a matematika: egy kozmológiai elmélet akkor érvényes, ha értelmezhető matematikai számításokon alapul, és a számítások eredménye egyezik a mérési tapasztalattal. Hagyományos leírásaink csak hozzávetőlegesek, ahogy egy futó számára a kúszás csak a normális mozgás egy közelítése. Ráadásul matematikai struktúra is sokféle létezhet, egyszóval jobb, ha a laikus inkább távol tartja magát.


Annyi valószínűleg tény, hogy a Föld létezik. 4,5 milliárd éve alakult ki, és még körülbelül ugyanennyi ideje van hátra, míg a Nap vörös óriássá duzzadva el nem tünteti.
A bolygó keringő, cigarettafüsthöz hasonló por- és gázfelhőből csomósodott ki. Kezdetben olvadt, izzó gömb volt, később rétegei sűrűségüknek megfelelően héjakba rendeződtek. A legkülső héj a földkéreg. A felszín alatt 30–40 km mélységben kezdődik a köpeny, a bolygó 2900 km vastag, szilárd burka, mely a vasban gazdag magot burkolja.
A Föld hatalmas magja szintén két részből áll. Kívül olvadt vas alkotja, a folyadék lassan mozog, és ez az áramlás óriás mágneses mezőt gerjeszt. E mező védőburkot von a bolygó köré, és a kozmikus sugárzás szűrésével lehetővé tette az élet kialakulását.
Kezdetben a légkör minduntalan elszökött, később, amikor a földkéreg kezdett megszilárdulni, a vulkáni tevékenység gázaiból kezdetét vette a stabil légkör kialakulása. Ez eleinte főleg vízgőzből és szén-dioxidból állt. A szén-dioxid nagy része évek százmilliói során feloldódott az óceánokban, ahol részben vegyi, részben biológiai úton mésszé alakult. Az ősi széndioxid mára jórészt a bolygó mészkő- és dolomithegységeinek irdatlan tömegében konzerválódott.


A Föld felszínén 3,5 milliárd éve megindult egy folyamat, melyet életnek  nevezünk. Pontos mibenléte mai napig vitatott, az élővilág olyan mérvű változatosságot  mutat, ami lehetetlenné teszi az átfogó definíciót. Rendszerint az életműködéseket, például a szaporodást, táplálkozást vagy növekedést szokás életbizonyítéknak tekinteni, azonban számos élettelen jelenség is képes magához hasonló létezőt létrehozni, sőt azt terjeszteni (lásd bozóttűz), vagy az egyszerű cseppkő is „táplálkozik”, hiszen anyagot vesz fel és növekszik, mégsem tekintjük élőnek. Ezzel szemben a kétségkívül élő öszvér vagy egy dolgozó hangya egyed nem képes szaporodni… Itt megint határokba ütközünk. A vírusok élő volta is máig vita tárgya.
A folyamat keletkezését illetően ugyanígy sötétben tapogatózunk. Számos teória létezik az élet spontán, kémiai szerveződésének gondolatától a pánspermia romantikus elméletéig. Csak annyi bizonyos, hogy a földi élet szén alapú, tehát az összes szerves vegyület szén alapvázat tartalmaz, és mára nagyjából az is elfogadott, hogy az élet létezésmódja a fajok változékonysága, vagyis az evolúció.
Az első pár százmillió évben kezdetleges, egysejtű lények alkothatták a Föld élővilágát. Egy ilyen lényben, a kékmoszatban alakult ki a fotoszintézis képessége, ami azóta is biztosítja a teljes bioszféra energiaellátását. A növények napfény felhasználásával a talaj ásványaiból képesek fölépíteni testüket: a szerves anyagaikhoz szükséges szenet a légkörből vonják ki szén-dioxid formájában, cserébe nagy mennyiségű oxigént bocsátanak ki. Így keletkezett a légköri oxigén, a levegő oxigéntartalma teljes egészében biológiai eredetű.
Idővel megjelentek az első, primitív „állatkák” is. Ezek energiájukat már nem közvetlenül a napsugarakból, hanem közvetett módon - a növények, illetve ragadozók esetén még közvetettebb módon, menekülő növényevő lények elfogyasztásával - nyerik. Az állati szervezeteknek ehhez aktív helyváltoztató képességre volt szüksége.


A táplálék felkeresésének kényszere új meg új evolúciós változásokat eredményezett. Viszonylag korán megjelent az ivaros szaporodás. Ennek során nem egyszerűen egy identikus sejt fűződik le a régiről, mint az osztódásnál, hanem az anyasejt fél kromoszómakészletét egy másik sejtből származó fél szett egészíti ki. Az új módszer valószínűleg véletlenül jött létre: osztódási hiba léphetett fel, melynek ad hoc javítási módszere egy hasonlóan sérült másik kromoszóma-sor felhasználása volt.
Az új szaporodási mód nagyságrendekkel előnyösebbnek bizonyult a korábbinál. Ivaros szaporodás során ugyanis nem a „szülő” szimpla másolata jön létre, hanem egy vadonatúj, mindkét szülőtől eltérő lény, ami óriási teret nyújt a változatosságnak (s ezáltal az alkalmazkodásnak). A kétneműség kialakulásával a bioszféra már képes volt eljutni bonyolult szövetekkel rendelkező, aktív helyváltoztatásra képes kreatúrákig. Igaz, egy egyed helyett kettő szükséges az utódhoz, ami számos bonyodalommal jár, de a változatosság - és változékonyság - képessége kárpótol.
A következő mérföldkő a növények szárazföldre kilépése volt. Itt a környezet mostohább, a víz hozzáférhetősége korlátozott, a tengert elhagyó első lények rendkívül egyszerű, ellenálló szervezetek lehettek. A víz megtartására és a fényért való tülekedésben testük szilárdítására számos túlélési stratégiát fejlesztettek ki. Minden ilyen változás további lendületet adott az ökoszisztémák fejlődésének, a terjedő szárazföldi növénytakaró egyre inkább éghajlatformálóvá vált.
Nagyobb terhet bíró támasztószövetek fejlődését a lignin sejtfalakban történő megjelenése segítette. Fölbukkantak a fatermetű fajok, hatalmas lombkoronájú erdőségek alakultak ki. A lebontó szervezetek (baktériumok és gombák) az új anyaggal évmilliókig nem tudtak megbirkózni, így az erdők szerves anyaga teljes egészében fosszilizálódott, vagyis kőszénné alakult. A kőszénképződés e fő időszakát - i.e. 360 millió-300 millió év között – ezért karbonnak nevezzük.
Úgy 400 millió évvel ezelőtt az állatok is megkezdték szárazföldi kalandjukat. Az úttörők ízeltlábúak lehettek: kemény, eredetileg a ragadozók ellen kialakult páncéljuk a vízveszteség ellen is hatásosnak bizonyult. Őket követték a kétéltűek, majd a hüllők; az emlősök mintegy 200 millió évvel ezelőtt, a madarak 100 millió éve tűntek föl, mindkét vonal a hüllőktől ágazik le.
Megjelentek és átmenetileg a Föld urává váltak a dinoszauruszok. Árnyékukban az emlősök alárendelt szerepet játszottak (és egy ideig még utána is, mert a kihalt nagy hüllők helyét óriásmadarak vették át).


A fejlődést két nagy kihalási időszak szakította meg. A súlyosabb 250 millió évvel ezelőtt történt, ekkor a szárazföldi gerinces fajok 70%-a tűnt el hirtelen. Ennél ismertebb a 65 millió évvel ezelőtti esemény, mely a dinoszauruszok világának vetett véget. (Érdekes módon az emlősök, a madarak, sőt a krokodilok is egészen jól átvészelték ezt az időszakot.) Mindkét esetben természeti csapások álltak a háttérben, a gyors fajpusztulások végül az éghajlat és/vagy a tengerszint radikális változásai miatt következtek be. Az elhalt lények hekatombáiból keletkeztek a szénhidrogének, vagyis a kőolaj és a földgáz.
A kéregben konzerválódott fosszilis energia tehát valójában több száz millió éves napfény temetője.
Az utolsó 60 millió év az emlősök korszaka. E szőrös lények belakták a dinoszauruszok által szabadon hagyott ökológiai fülkéket, hallatlan változatossággal terjedtek el a bolygón, a skála a pocoktól az emberszabásúakig, a 30 mm-es dongódenevértől a 30 méteres kékbálnáig terjed. Az ember (fájdalom, a majmokkal együtt) ősi, rovarevő főemlősök távoli leszármazottja.
Az emberszabású majmok és a korai előemberek fejlődése pár millió évvel ezelőtt vált ketté, a pontos kronológia ma is vita tárgya. Legközelebbi élő rokonunk a csimpánz, pontosabban a bonobó, génállományunk 99%-ban azonos.


A ma élő ember mintegy 300 ezer éve Kelet-Afrikában tűnt fel. Megjelent egy faj, mely tagoltan beszélt, eszközt használt, csoporton belüli megosztotta táplálékát és hajlandó volt szociálisan is megszervezni magát; hamar lakóhelye csúcsragadozójává vált. Hetvenezer éve hagyta el Afrikát, ma úgy tűnik, egyetlen kirajzással, és nem több, mint néhány száz egyeddel. Gyorsan elterjedt a bolygón, a testalkat- és bőrszínbeli különbségek a földrajzi izolációból és helyi adaptációból erednek.
Az előember két lábra állását egyes adatok szerint szupernóva-robbanások sorozata segítette: a sugárzás annyira ionizálta a légkört, hogy az eget egyfolytában villámok szabdalták, ami sorozatos erdőtüzeket eredményezett. A leégett erdők helyén szavannák jöttek létre, ahol a ragadozókat két lábon állva könnyebb volt észrevenni, így az emberek elődei mind gyakrabban alkalmazták e metódust. Felszabadult a mellső végtag: állandó eszközhasználat nyomait 3 millió éve tapasztaljuk, a tűzhasználat 700 ezer éves. Kőeszközei használatában az ősember meglehetősen konzervatív volt, a fémhasználat első nyomai 8000 évesek, a kerék feltalálása 5000 évvel ezelőttre tehető.
A beszélő faj lassan ébredt öntudatra, az első barlangrajzok 30 ezer évesek. 6000 éve próbál írni, az 1400-as években belépett a Gutenberg-galaxisba (innen pár száz év múlva kezd újra távolodni).


Életmódja az első települések alapítását követően csak lassan változik. Birodalmak emelkednek föl és tűnnek el, de a civilizáció csúcsteljesítményeinek nagyja minduntalan elenyészik. A XVIII. századig a lakosság döntő többsége extrém szegénységben él, csak a felső 1-2% élvezi korának luxusát.
Az 1700-as években valami változik. Watt feltalálja a gőzgépet, és ettől kezdve a faj életét új meg új, bámulatos találmányok teszik egyre komfortosabbá. Az alapelv közös: a gépek hőenergiát alakítanak át teljesítménnyé, vagyis - mechanikai vagy elektromos - munkává.
Az emberi élet gyökeres változáson megy át. A faj meghódítja a levegőt, repül, kontinensnyi távolságra kommunikál, mint a mesékben; lakhelye hőfokát tizedfok pontossággal szabályozza. Az egy főre eső nemzeti össztermék többszázszorosára nő. A mélyszegénység aránya 1950-ben 70%-ra, 2015-re a Világbank adatai szerint 10%-ra csökkent, az éhezésnél mára nagyobb probléma a túlsúly. Eközben a bolygó népessége robbanásszerűen nő: Krisztus születésekor 200 millióan élhettek a Földön, ez a XIX. századra 1 milliárdra, napjainkban 7,8 milliárd főre nőtt.


A komfort fenntartása azonban energiát igényel. Csak 1938 óta a világ energiafogyasztása hatszorosára nőtt. A faj mégsem boldog: 2019 során 64 országban törtek ki nagyobb zavargások, gyakoriak a lelki zavarok, a tudatmódosító szerek és antidepresszánsok forgalma erősen nő.
A megszerzett életmódot persze fenn kellene tartani. Sajnos a bolygó kérgében őrzött fosszilis energiakészlet véges: kőszénből a jelenlegi fogyasztást feltételezve 1-2 évszázadig, kőolajból 60-80 évig van elegendő. Az atomenergiához szükséges uránból 90 évig ismertek a készletek.
Szerencsére a Földre óránként több napfény zúdul, mint amennyi energiát az emberiség egy teljes év alatt felhasznál.


Utóirat: A bolygó átlaghőmérséklete korábban sokszor 6-10 fokkal melegebb, máskor ugyanennyivel hidegebb volt, a földtörténetben jégkorszakok és meleg periódusok váltották egymást. Az utolsó jégkorszaknak 10 ezer éve szakadt vége. Azóta a természetes okból végbement hőmérsékletváltozás globálisan nem haladta meg a ±1 Celsius fokot, a helyzet csak mára változott, a múlt században a Föld átlaghőmérséklete 1 fokkal emelkedett. A folyamat ráadásul gyorsul, a második 50 évben a melegedés üteme az előző duplája volt. Elvben minden jégkorszakot követően várható melegedés, azonban a változás üteme jelenleg nagyságrendekkel gyorsabb a korábbiaknál.
Az utolsó jégkorszak idején a tenger 120 méterrel sekélyebb volt, a földtörténet meleg korszakaiban pedig 150-200 méterrel magasabban hullámzott, mint most. Az utolsó száz évben a tengerekszint mintegy 30 cm-rel emelkedett (1993 óta, tűpontos méréssel 9 cm-t). Egy méter tengerszint-emelkedés katasztrofális következményekkel járna HollandiaKelet-Anglia,  Dél-Ázsia, Indonézia, Észak- Amerika egy része, valamint a teljes Csendes-óceáni szigetvilág számára, százmilliók élettere szűnne meg, annak minden következményével (migráció, háború, járványok).


Ismert, hogy a bolygó számos visszacsatolásos rendszerrel rendelkezik (a melegedő óceánok kevesebb széndioxidot képesek elnyelni, a hó-jégtakaró csökkenése a napfény visszaverődését csökkenti, stb.), ami nehezíti a már beindult folyamatok leállítását. Kétségtelen, számos tényezőt csak becsülni tudunk, relatíve rövid időtávot átölelő méréseinkre vagyunk hagyatkozva. Ezek alapján azonban a fajpusztulás is gyorsul; biológusok az utolsó száz évet súlyos „kihalási eseményként” értékelik, üteme hasonló a 65 millió éve, a dinoszauruszok eltűnéséhez vezető eseménysorhoz.
Fenti jelenségek értelmezésében számos megközelítés lehetséges, bár közülük csak kevés nevezhető ésszerűnek. A fóliasisakok piaca mindenesetre markánsan bővül.
A vitákban Gaia nem vesz részt, valószínűleg nem is érzékeli őket. Légköri furcsaságai szaporodnak, mérhető paraméterei változnak, de nagyobb válságokat is átvészelt már. Rendületlenül kering útján, irdatlan kőgolyó, vándorol egy extrém jeges (-273 °C), nyomás nélküli térben, miközben felszíni hőmérsékletét -50 és +50 °C között szabályozza immár évmilliárdok óta.
Az emberi faj már sokszor bizonyította, hogy látványos visszarendeződésekre képes. Tény, hogy az emberek többsége - föltehetőleg evolúciós okokból - zsigerileg irtózik a változásoktól. Nem tiszta azonban, hogy a faj jelenlegi, komfortos életformáját meddig képes fönntartani. Pillanatnyi tendenciák szerint 20 év múlva Gaia teljes felszínét 5 méter vastagságban beborítja a szemét.


Olyan ipari-technológiai változásokra van szükség s egyben lehetőség, melyekhez képest a múlt század információ-techológiai robbanása madártoll rebbenése volt csupán. A helyzet másfelől nyilvánvaló tapintatot igényel: 20-30 éven belül olyan szakmák sorvadhatnak el, mint a szén- vagy olajbányászat, kapcsolt nehézipari ágazatok tömkelege; a világ gépjármű-kibocsátása már most is zsugorodik. Százmilliók vesztik el munkahelyüket, élettapasztalatuk fölöslegessé válik.
Az emberi faj ma 193 országba (nemzetbe?) tömörülve lakja be a bolygót. Mindegyiket köti a kultúrája, valamint aktuális vezetése, akik saját hatáskörükben döntik el, hogyan kezelik a helyzetet. Erőműveink nyersanyagkészlete véges, működésük szennyez, beleértve sajnos az atomerőműveket is, Pakson például évente 600 hordó, több ezer éves felezési idejű radioaktív hulladék keletkezik. Persze mindig akad vezetés, amelyik előrelátás helyett inkább csencsel, tetejébe olyan gazdasági erőkörökkel, melyek gyártási kultúrájának fölméréséhez elegendő volna egy metrószerelvény alvázához leguggolni.


Gaia némán kering tovább. Nagyobb ügyeket is látott már. Olykor évmilliókig hólabdává fagyott, máskor emeletnyi magas páfrányokkal kellett legyezgetnie a hőségben magát. A kiürült ökológiai fülkéket rendben új fajok töltötték be - egyetlen különbség talán, hogy az egyik fülkét pillanatnyilag szemlélődni képes faj foglalja el. Bár Gaia látószögéből e tény értelmezhetetlen, és valószínűleg nem is bír különösebb jelentőséggel.



Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése