4 Die Erde als Geo-Bio-Ökosystem

1.GEO:
In der modernen Wissenschaft versteht man unter Erdsystemanalyse eine Disziplin, die sich sowohl mit der Ökosphäre als auch dem menschlichen Faktor beschäftigt. Die Ökosphäre besteht aus den verschiedenen Komponenten der natürlichen Umwelt des Menschen: Atmosphäre, Hydrosphäre, feste Erde und Biosphäre. Nach der GAIA-Hypothese reagiert dieses System auf äußere Einflüsse derart, dass über erdgeschichtliche Zeiträume günstige Existenzbedingungen für die Biosphäre geschaffen werden.
Die Selbstregulation im System Geosphäre-Biosphäre kann auf planetarer Ebene spontan entstehen und bedarf – außer Rückkopplungsschleifen – keiner teleologischen Komponente. Das lässt sich gut am Beispiel sogenannter Daisyworld-Modelle zeigen. Mit Hilfe von Computersimulationen kann man die langfristige Evolution des Geo-Bio-Ökosystems veranschaulichen. Es zeigt sich, dass die Existenzbedingungen von GAIA, als einer global agierenden Biosphäre, sowohl räumlich als auch zeitlich stark beschränkt sind.

2. BIO:
Vom Standpunkt der realen (im Gegensatz zur hypothetischen) Biologie stellt sich natürlich die Frage, welche Hinweise es für die Existenz von  Daisyworlds in natürlichen (rezenten oder früheren) Ökosystemen gibt. Zwei Themenkreise sind in diesem Zusammenhang relevant: Erstens die seit langem diskutierte Frage, ob Ökosysteme als Gleichgewichts- oder als Ungleichgewichtssysteme anzusprechen sind. Zweitens das Problem der Grenzen der Anpassungsfähigkeit. So geht etwa die klassische Daisyworld-Hypothese von der Annahme aus, es gäbe sowohl pigmentierte wie nichtpigmentierte daisies. Was geschieht aber, wenn daisies gar nicht imstande sind dunkle Pigmente zu bilden?
Ein weiteres Argument ist von Evolutionsbiologen vorgebracht worden, wonach eine daisyworld nur dann eine  evolutionär stabile Strategie (ESS) darstellt, wenn die relevanten Eigenschaften nicht bloß für GAIA (also für das globale System), sondern auch für die individuellen Pflanzen von Vorteil sind.
Um das „GAIA-Problem“ sinnvoll diskutieren zu können, muss also sowohl auf die ökologischen wie auf die evolutionsbiologischen Rahmenbedingungen eingegangen werden.