Ena od pomembnih posledic napredka moderne znanosti je bilo nenehno zmanjševanje pomena in vpliva, ki ga ima človek v naravi. A ideja o vse bolj neznatnem človeku ne gre z roko v roki z novimi spoznanji, da je naš vpliv na ravnovesje planeta vse prej kot zanemarljiv.

Pred obdobjem renesanse in razsvetljenstva so bili ljudje dolga tisočletja prepričani, da so v središču sveta. Nato so Nikolaj Kopernik in njegovi nasledniki pokazali, da je Zemlja le eden izmed planetov, ki krožijo okoli Sonca, sicer nič kaj posebne zvezde v eni od mnogo galaksij ogromnega vesolja. Človeškemu narcisizmu je kasnejši napredek znanosti prizadel še več hudih udarcev, z Darwinovo teorijo na čelu, po kateri imamo ljudje in opice skupnega evolucijskega prednika, tako da tudi glede izvora nismo nič posebnega.

Ob vseh teh spoznanjih, ki so nakazovala, da ljudje nimamo tako velikega vpliva, kot smo bili prepričani, zdaj iz znanstvenih krogov prihaja novo spoznanje, ki trend zmanjševanja pomena človeka postavlja na glavo. V zadnjih desetletjih se je izkazalo, da vpliv človeštva na svet in dogajanje v njem vendarle ni tako neznaten, kot se je nekoč zdelo. Ljudje vsaj na Zemlji nismo več nepomembna bitja z zanemarljivim vplivom, ampak smo skozi stoletja in tisočletja postali ena od ključnih sil, ki usmerja obnašanje narave.

Planet kot sistem medsebojno povezanih sfer

Prvi moderni znanstveni model Zemlje kot kompleksnega sistema, v katerem medsebojno učinkujejo vode, ozračje, živa bitja in kamnine, je postavil ruski znanstvenik Vladimir Ivanovič Vernadski v knjigi Biosfera, ki je izšla leta 1926, a zunaj Sovjetske zveze ni imela velikega vpliva. V njej je opisal, kako energija iz Sonca poganja kroženje materije in energije na planetu. Ko denimo rastline izvajajo fotosintezo, vežejo ogljikov dioksid iz zraka in s tem vplivajo na kroženje elementov.

Večji pomen so dobili modeli delovanja planeta kot celote v 60. letih, ko so se znanstveniki znašli pred zanimivim problemom: ugotovili so, da je bilo podnebje na Zemlji skozi geološko zgodovino večinoma dokaj stabilno, čeprav se je moč Sončevega sevanja v tem obdobju postopoma povečala za kar 30 odstotkov. Pri tem ni bilo jasno, zakaj se Zemlja skozi milijarde let ni močneje segrela, če je bila podvržena vedno večjemu pritoku energije.

V 70. letih sta James Lovelock in Lynn Margulis postavila teorijo, ki je problem pojasnila: živi organizmi, ki sestavljajo biosfero planeta, so klimo vseskozi vzdrževali v razmerah, primernih za obstoj življenja. Teorija je dobila ime po grški boginji Gaji, preprosto povedano pa pravi, da deluje biosfera kot nekakšen termostat, ki vzdržuje podnebje razmeroma stabilno skozi daljša obdobja.

Čeprav moderna sistemska teorija opisuje in modelira součinkovanje žive in nežive narave na Zemlji malo bolj zapleteno, je prav hipoteza o Gaji dala ključne temelje za teorijo, po kateri več različnih pozitivnih in negativnih povratnih zank ureja kroženje snovi in energije na planetu. Podobno kot na Veneri in Marsu je bila tudi atmosfera na Zemlji najprej sestavljena predvsem iz ogljikovega dioksida. Ker v ozračju takrat še ni bilo kisika, iz katerega bi lahko nastajal ozon, za žive organizme na kopnem ni bilo učinkovitega varovala pred nevarnimi ultravijoličnimi žarki. Stanje se je spremenilo šele s pojavom organizmov, ki so izvajali fotosintezo. Ti so s pomočjo sončne energije ogljikov dioksid spreminjali v vodo in sladkor, v procesu, katerega stranski produkt je kisik.

Proces je sprva potekal počasi, saj se je kisik vezal z železom in drugimi minerali, dokler površina Zemlje ni bila že dovolj spremenjena, da se je lahko začel v večjem deležu nabirati tudi v ozračju. Količina ogljikovega dioksida se je zmanjšala, saj se je ogljik začel nabirati v telesih živih organizmov in sedimentih, ki so se iz odmrlih organizmov tvorili na dnu oceanov.

Naraščanje koncentracije ogljikovega dioksida

Leta 1958 je Charles David Keeling začel na vrhu havajskega spečega vulkana Mauna Loa meriti vsebnost ogljikovega dioksida v atmosferi. Izbral je od civilizacije zelo oddaljen kraj, da bi dobil čim bolj zanesljive podatke. Izmeril je, da koncentracija ogljikovega dioksida niha skozi leto, saj poraščenost severne in južne poloble ni enako izrazita. Prav tako je zaznal jasen trend naraščanja koncentracije skozi leta. Ko je začel izvajati meritve, je bila povprečna koncentracija ogljikovega dioksida v atmosferi 315 ppm, zdaj pa je že presegla 400 ppm.

Kasneje so znanstveniki z računalniškimi simulacijami in vedno bolj natančnimi meritvami pokazali, da človeštvo od sredine 20. stoletja močno vpliva na podnebje Zemlje. Izkazalo se je, da so se mnogi parametri, ki jih lahko spremljajo, takrat začeli hitro odmikati od dotlej precej stabilnih vrednosti.

Ljudje smo zdaj že tako spremenili okolje na Zemlji, da znanstveniki predlagajo uvedbo nove geološke dobe, v kateri smo ljudje ena od ključnih sil, ki vplivajo na dogajanje v naravi. Vendar vpeljava antropocena kot nove geološke dobe ni samo strokovno vprašanje geologije, ampak bistveno širši problem, ki na novo postavlja odnos med človekom in naravo.