La hipòtesi Gaia

Una hipòtesi molt controvertida sobre per què la Terra és habitable és la hipòtesi Gaia. Aquesta hipòtesi manté que els organismes vius de la Terra regulen d'una forma activa la composició química de l'atmosfera i el clima, i afronten d'aquesta manera factors pertorbadors com per exemple el canvi de lluminositat del Sol. Hi ha versions fortes d'aquesta hipòtesi que diuen que la vida manté les condicions planetàries a un nivell òptim per als éssers vius, i també hi ha una versió suau que diu simplement que els processos biològics afecten el clima. És important tenir en compte que la massa dels organismes que viuen o han viscut sobre la Terra és semblant a la massa del Sol, per tant, això suggereix que la biosfera pot haver tingut un paper important en el reciclatge de matèria i energia al llarg de la vida de la Terra.

Molts geoquímics creuen que les variacions del diòxid de carboni al llarg dels temps geològics pot ser explicada sense tenir en compte les interaccions amb els éssers vius, només tenint en compte, per exemple, l'erosió de les roques amb la consegüent emissió d'aquest gas. Però això no agrada als defensors de Gaia, i, per exemple, sembla que la taxa d'alliberament del diòxid de carboni durant aquest procés pot ser augmentada per la intervenció dels organismes vius. Hi ha evidència que canvis importants varen tenir lloc ara fa tres mil milions d'anys, quan els primers microorganismes terrestres varen crear un ambient força ric en diòxid de carboni, i el mateix va succeir, ara fa cent milions d'anys, quan les angiospermes varen substituir les gimnospermes com a plantes dominants. Altres mecanismes varen, així mateix, contribuir a facilitar l'emissió del diòxid de carboni cap a l'atmosfera; per exemple, abans del període cretaci, ara fa devers cent quaranta milions d'anys, la major abundància de carbonats es trobava en aigües poc profundes, mentre que als oceans era molt petita. Això va canviar durant el cretaci a causa de l'evolució del plàncton i de l'expansió d'aquest durant aquest període.

Un altre factor que ha contribuït a l'evolució climàtica ha estat l'emissió de gas metà i altres gasos orgànics a partir dels organismes vius dels oceans i terrestres. Les partícules d'alguns d'aquests gasos orgànics poden servir com a nuclis de condensació per a la formació de núvols, i un creixement del nombre de nuclis de condensació pot augmentar la reflectivitat dels núvols i refredar la Terra. Les extincions massives de plàncton oceànic, que sembla que varen ocórrer entre eres geològiques, poden disminuir el nombre de nuclis de condensació i produir un encalentiment del planeta, i s'han trobat algunes evidències d'això.

El destí final de la Terra sembla lligat a l'evolució de la lluminositat solar, però aquest no en serà el factor determinant de manera exclusiva. Cal tenir en compte, així mateix, l'abundància atmosfèrica dels gasos que produeixen efecte hivernacle, en particular, l'abundància de diòxid de carboni. La influència d'aquest gas pot decidir quan l'aigua deixarà de ser líquida a la superfície del planeta i s'iniciarà un procés irreversible cap a una Terra calenta, seca i inhabitable, al voltant d'ací a alguns mils de milions d'anys.

J. L. Ballester