슬프게도, 숲을 만드는 것보다 사막을 만드는 것이 훨씬 더 쉽다.
James Ephraim Lovelock는 영국의 독립 과학자, 환경주의자 및 미래학자이다. 그는 지구가 자기조절 시스템으로 기능한다고 가정하는 가이아 가설을 제안한 것으로 가장 잘 알려져 있다.
의학 박사 학위를 가진 Lovelock은 냉동 보존된 표본을 성공적으로 해동하는 것을 포함하여 설치류에 대한 극저온 보존 실험을 수행하면서 경력을 시작했다. 그의 방법은 인간의 극저온 보존인 극저온학 이론에 영향을 미쳤다. 그는 전자 포획 검출기를 발명했으며, 이를 사용하여 대기에서 CFC의 광범위한 존재를 처음 감지했다. NASA를 위한 과학 기기를 설계하면서 가이아 가설을 개발했다.
2000년대에 그는 이산화탄소를 소비하는 조류를 복원하기 위한 기후 공학 방법을 제안했다. 그는 환경주의자를 위한 핵에너지 단체의 목소리 높은 회원이었으며, 화석 연료 이익이 핵에너지에 대한 반대의 배후에 있었다고 주장하면서, 이산화탄소의 영향이 환경에 더 해롭다고 언급하고 온실 효과로 인한 지구 온난화를 경고했다. 그는 1970년대 후반부터 가이아 가설을 바탕으로 한 여러 환경 과학 책을 저술했다.
초기 생애 및 교육
James Lovelock은 Tom Arthur Lovelock(1873–1957)과 그의 두 번째 아내 Nellie Annie Elizabeth(1887–1980)에게서 Letchworth Garden City에서 태어났다. 그의 어머니 Nell은 문법학교에 장학금을 받았지만 이를 활용하지 못했고, 13세에 피클 공장에서 일을 시작했다. 그의 아버지 Tom은 십대 때 밀렵으로 6개월의 강역을 받았으며 기술 대학에 다닐 때까지 문맹이었고, 나중에 서점을 운영했다. 가족은 런던으로 이사했으며, Lovelock의 권위에 대한 혐오는 본인의 설명에 따르면 Strand School에서 불행한 학생이 되게 했다.
Lovelock은 처음에 대학에 갈 여유가 없었으며, 이것이 그가 과도하게 전문화되는 것을 방지하고 가이아 이론의 발전을 도왔다고 믿고 있다.
경력
학교를 떠난 후 Lovelock은 사진 회사에서 일했으며, 저녁에 Birkbeck College에 다니다가 University of Manchester에서 화학을 공부하기 위해 입학하게 되었고, 그곳에서 노벨상 수상자인 Professor Alexander Todd의 학생이었다. Lovelock은 Quaker 농장에서 일했으며, 그의 교수의 추천으로 군인들을 화상으로부터 보호하는 방법에 대해 작업하는 Medical Research Council 직책을 맡게 되었다. Lovelock은 화상 피해자로 사용된 면도질과 마취된 토끼를 사용하기를 거부했으며, 대신 자신의 피부를 열 방사선에 노출시켰으며, 이 경험을 "극도로 고통스럽다"고 설명한다. 그의 학생 신분은 제2차 세계 대전 중 병역 일시 유예를 가능하게 했지만, 그는 양심적 병역 거부자로 등록했다. 그는 나중에 나치 만행의 빛에서 양심적 병역 거부를 포기했으며, 군대에 입대하려고 했지만, 그의 의학 연구가 입대 승인에 너무 중요하다는 말을 들었다.
1948년에 Lovelock은 London School of Hygiene and Tropical Medicine에서 의학 박사 학위를 받았다. 그 후 2십 년 동안 런던의 National Institute for Medical Research에서 일했다. 미국에서는 Yale, Baylor College of Medicine, Harvard University에서 연구를 수행했다.
1950년대 중반에 Lovelock은 설치류의 극저온 보존 실험을 했으며, 햄스터를 뇌의 물 60%가 얼음으로 결정화되어도 부작용 없이 냉동할 수 있음을 결정했다. 다른 기관들은 손상에 민감한 것으로 나타났다. 그 결과는 극저온학 이론에 영향을 미쳤다.
평생 발명가인 Lovelock은 많은 과학 기기를 만들고 개발했으며, 그 중 일부는 NASA의 행성 탐사 프로그램을 위해 설계되었다. NASA의 컨설턴트로 일하면서 Lovelock은 가이아 가설을 개발했으며, 이는 그가 가장 널리 알려진 이유이다.
1961년 초, Lovelock은 NASA에 의해 외계 대기와 행성 표면 분석을 위한 민감한 기기를 개발하도록 맡겨졌다. 1970년대 후반 화성을 방문한 Viking 프로그램은 화성이 생명을 지원하는지 여부를 결정하기 위해 부분적으로 동기가 부여되었으며, 궁극적으로 배치된 많은 센서와 실험은 이 문제를 해결하는 것을 목표로 했다. 이 프로그램의 전임자에 대한 작업 중에 Lovelock은 화성 대기의 구성에 관심을 갖게 되었으며, 화성의 많은 생명체가 이를 사용해야 하고 따라서 변경해야 한다고 추론했다. 그러나 대기는 화학적 평형에 가까운 안정 상태에 있으며, 산소, 메탄 또는 수소는 매우 적지만 이산화탄소는 압도적으로 풍부한 것으로 나타났다. Lovelock에게 화성 대기와 지구의 생물권의 화학적으로 역동적인 혼합물 사이의 극명한 대조는 화성에 생명이 없다는 강력한 표시였다. 그러나 마침내 화성에 발사되었을 때, Viking 탐사선은 여전히 그곳에서 현존하는 생명을 찾기 위해 성공하지 못했다. 화성에서 생명을 찾기 위한 추가 실험은 예를 들어 2012년에 착륙한 NASA의 Curiosity Rover와 같은 추가 우주 탐사선에 의해 수행되었다.
Lovelock은 전자 포획 검출기를 발명했으며, 이는 궁극적으로 CFC의 지속성과 성층권 오존 고갈에서의 역할에 대한 발견을 도왔다. 지구의 황 순환 작동을 연구한 후, Lovelock과 그의 동료인 Robert Jay Charlson, Meinrat Andreae 및 Stephen G. Warren은 지구 기후의 생물학적 제어의 가능한 예로 CLAW 가설을 개발했다.
Lovelock은 1974년에 왕립학회 펠로우로 선출되었다. 그는 1986년부터 1990년까지 Marine Biological Association MBA의 회장으로 일했으며, 1994년부터 Oxford Green Templeton College(이전 Green College, Oxford)의 명예 방문 펠로우로 활동해왔다.
독립 과학자, 발명가 및 저자로서 Lovelock은 남서부 잉글랜드의 Devon/Cornwall 경계에 있는 숲이 우거진 계곡에 위치한 그가 "실험실"이라고 부르는 헛간으로 개조된 실험실에서 일했다.
1988년에 그는 Heathcote Williams와 Petra Kelly 등과 함께 Channel 4 텔레비전 프로그램 After Dark에 오래 출연했다.
2012년 5월 8일, 그는 Radio Four 시리즈 The Life Scientific에 출연했으며, Jim al-Khalili와 가이아 가설에 대해 이야기했다. 그 프로그램에서 그는 Jonathan Porritt을 포함한 여러 사람이 그의 아이디어를 어떻게 받아들였는지 언급했다. 그는 또한 전자레인지 오븐을 발명했다는 주장을 어떻게 했는지 언급했다. 그는 나중에 The Manchester Magazine과의 인터뷰에서 이 주장을 설명했다. Lovelock은 살아있는 세포와 조직의 손상 원인을 연구하는 동안 기기를 만들었다고 말했으며, 그에 따르면 "일반적인 전자레인지 오븐에서 기대할 수 있는 거의 모든 것"을 가지고 있었다. 그는 동물에게 덜 고통을 주는 방식으로 냉동된 햄스터를 데우기 위한 목적으로 기기를 발명했으며, 이는 동물의 가슴에 불타는 숟가락을 올려놓는 전통적인 방법과는 대조적이다. 그는 당시 아무도 그 정도까지 나아가 실제 전자레인지 오븐을 구현하지 않았다고 믿고 있다. 그러나 그는 요리에 마이크로파를 사용하는 생각을 한 첫 번째 사람이었다고 주장하지 않는다.
CFC
전자 포획 검출기의 개발 후, 1960년대 후반에 Lovelock은 대기에서 CFC의 광범위한 존재를 처음 감지했다. 그는 아일랜드 위의 CFC-11의 농도를 1조 분의 60으로 발견했으며, 부분적으로 자금을 지원한 1972년 연구 원정에서 연구 선박 RRS Shackleton을 타고 북반구에서 남극까지 CFC-11의 농도를 측정했다. 그는 수집한 50개의 공기 샘플 각각에서 가스를 발견했지만, 성층권에서 CFC의 분해가 오존층에 위협을 가하는 염소를 방출한다는 것을 깨닫지 못하고, CFC의 수준이 "상상할 수 있는 위험"을 구성한다고 결론지었다. 그는 이후 "상상할 수 있는 독성 위험"을 의미했다고 언급했다.
그러나 이 실험은 대기에서 CFC의 보편적인 존재에 대한 첫 번째 유용한 데이터를 제공했다. CFC의 광분해로 인한 오존층에 대한 손상은 나중에 Sherwood Rowland와 Mario Molina에 의해 발견되었다. Lovelock의 결과에 대한 강의를 들은 후, 그들은 1974년 성층권 CFC와 오존 고갈 사이의 연결을 제시한 첫 번째 출판된 논문을 낳은 연구를 시작했으며, 이로 인해 Sherwood와 Molina는 Paul Crutzen과 함께 1995년 노벨 화학상을 받았다.
가이아 가설
Alfred C. Redfield와 G. Evelyn Hutchinson의 연구를 바탕으로, Lovelock은 1960년대에 가이아 가설을 처음 공식화했으며, 이는 화성에서 생명을 감지하는 것과 관련된 NASA 작업에서 비롯되었다. 이 가설은 지구의 생명과 비생명 부분이 단일 유기체로 생각할 수 있는 복잡한 상호작용 시스템을 형성한다고 제안한다. 소설가 William Golding의 제안에 따라 그리스 여신 Gaia의 이름을 따서 명명된 이 가설은 생물권이 생명을 유지하기 위해 작용하는 지구 환경에 규제 효과를 미친다고 가정한다.
이 가설은 환경주의 커뮤니티의 많은 사람들에 의해 readily 받아들여졌지만, 과학 커뮤니티 전체에서는 널리 받아들여지지 않았다. 가장 저명한 비평가들 중에는 진화 생물학자인 Richard Dawkins, Ford Doolittle 및 Stephen Jay Gould가 있었으며, 이들은 다른 과학 문제에 대한 견해가 종종 달라지는 삼인방의 의견이 수렴했다. 이들과 다른 비평가들은 개별 유기체에 작용하는 자연선택이 행성 규모의 항상성 진화로 어떻게 이어질 수 있는지 의문을 제기했다.
이에 대응하여, Lovelock은 Andrew Watson과 함께 1983년에 컴퓨터 모델 Daisyworld를 발표했으며, 이는 복사 에너지가 천천히 증가하거나 감소하는 별을 공전하는 가상의 행성을 가정했다. 비생물학적 경우, 이 행성의 온도는 단순히 별로부터 받은 에너지를 추적한다. 그러나 생물학적 경우, 다른 반사율 값을 가진 "데이지" 종 사이의 생태 경쟁은 전역 온도에 대한 항상성 효과를 생성한다. 별로부터 받은 에너지가 낮을 때, 더 많은 열을 흡수하기 때문에 검은 데이지가 번식하지만, 에너지 입력이 높을 때, 과도한 열을 반사하기 때문에 흰 데이지가 우세하다. 흰색과 검은색 데이지가 행성의 전체 반사율과 온도에 반대 영향을 미치기 때문에, 상대적 개체군의 변화는 행성의 기후를 안정화시키고 별로부터의 에너지 변동에도 불구하고 온도를 최적 범위 내에 유지한다. Lovelock은 비유이긴 하지만 Daisyworld가 개별 유기체에 작용하는 기존의 자연선택이 여전히 행성 규모의 항상성을 생성할 수 있는 방법을 보여준다고 주장했다.
Lovelock의 2006년 책 'The Revenge of Gaia'에서 그는 인간이 열대우림에 입힌 손상과 행성 생물 다양성의 감소를 통해 가이아에 대해 가진 존경의 부족이 가이아의 대기에서 온실 가스 추가의 영향을 최소화하는 능력을 시험하고 있다고 주장한다. 이는 행성의 음의 피드백을 제거하고 폭주 지구 온난화와 관련된 항상성 양의 피드백 가능성의 가능성을 증가시킨다. 마찬가지로 바다의 온난화는 해양 온도약층 층을 열대 바다에서 북극 및 남극 수역으로 확장시키고 있으며, 해양 영양분의 상승을 방지하고 해양 먹이 사슬이 의존하는 식물성 플랑크톤의 조류 번성을 제거하고 있다. 식물성 플랑크톤과 숲은 가이아가 온실 가스, 특히 이산화탄소를 대기에서 꺼내는 주요 방법이기 때문에, 이 환경 완충의 제거는 Lovelock에 따르면 대부분의 지구가 이 세기 중반까지 인간과 다른 생명체에게 거주 불가능해질 것이며, 열대 사막의 대량 확장을 볼 것이다. 2012년에 Lovelock은 이 책에서 이 세기에 걸친 기후 변화의 결과를 설명할 때 "너무 멀리 갔다"고 말하면서 이러한 결론에서 거리를 두었다.
그의 2009년 책 'The Vanishing Face of Gaia'에서 그는 해수면이 상승하고 북극 빙하가 모델이 예측하는 것보다 빠르게 녹고 있다는 결과와 다른 과학 모델을 거부한다. 그는 우리가 이미 육상 기후 회복력의 전환점을 영구적으로 뜨거운 상태로 넘어섰을 수 있다고 제안한다. 이러한 조건이 주어지면, Lovelock은 인간 문명이 생존하기 위해 어려움을 겪을 것으로 예상한다. 그는 변화가 CO2의 대기 농도가 450ppm이었고 북극 해양의 온도가 23°C
