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Saturday, 17 September 2022

O que é fundamental entender no 6º relatório do IPCC sobre mitigação das mudanças climáticas

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O que é fundamental entender no 6º relatório do IPCC sobre mitigação das mudanças climáticas


FOTO: SIMON DAWSON/REUTERS - 19.OUT.2018
CARRO ELÉTRICO SE ABASTECE EM PONTO DE RECARGA NO CENTRO DE LONDRES, REINO UNIDO
IPCC publica novo relatório que sintetiza as mais recentes contribuições da ciência sobre as ações que podem reduzir as emissões globais de gases de efeito estufa

No âmbito do sexto ciclo de avaliação (AR6), o IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) já publicou dois relatórios com a liderança dos Grupos de Trabalho 1 e 2 dedicados ao recente diagnóstico sobre o estado atual do clima e a necessidade de adaptação às mudanças climáticas, respetivamente. No último dia 4 de abril de 2022, foi divulgado um novo relatório, desta vez coordenado pelo Grupo de Trabalho 3 (WG III) sobre as perspectivas de mitigação do aquecimento global. Assim, complementando os estudos anteriores, o novo documento analisa a situação atual e as possíveis configurações futuras do conjunto de atividades humanas que causam o aquecimento do planeta, com foco na avaliação de opções tecnológicas, de infraestrutura e comportamentais para reduzir as emissões globais de GEE (gases de efeito estufa).

O relatório contou com a colaboração voluntária de aproximadamente trezentos cientistas de 65 países diferentes com formações diversas em engenharia, economia e outras ciências sociais. Ao longo dos últimos cinco anos, trabalharam colaborativamente para sintetizar o conhecimento mais atualizado de cerca de 18 mil artigos científicos, sobre mitigação das mudanças climáticas. Quem se dedica ao estudo e ao combate das mudanças climáticas sabe a dificuldade de expressar mensagens, muitas vezes, angustiantes para a população, como bem é retratado no filme “Não olhe para cima” (“Don’t look up”, original em inglês). Nosso objetivo aqui é expor as principais orientações da ciência a respeito do que podemos (e não podemos) fazer para reverter esse panorama desafiante, buscando soluções possíveis para estabilizar o aquecimento global do planeta o mais rápido possível. É agora ou nunca!

1. Quem emite mais: países desenvolvidos ou em desenvolvimento?

Historicamente, os países do hemisfério Norte são os principais responsáveis pelo aumento da concentração acumulada de emissões de GEE na atmosfera (Figura 1). Por outro lado, na última década, estes têm emitido em média cerca de um terço do total de GEE e conseguiram estabilizar o seu alto nível de emissões. Já os países emergentes da região Ásia-Pacífico, em acelerado crescimento econômico, apresentam o maior aumento anual de emissões e são responsáveis por quase metade do total de GEE lançados na atmosfera global nos últimos anos.

Apesar de cada um de nós ter uma parcela de contribuição para o aumento das emissões de GEE, a distribuição é muito desigual entre as diferentes regiões do planeta, além, claro, das desigualdades dentro de cada país. Em média, a população 10% mais rica do mundo, encontrada em todos os continentes, contribui com 36-45% das emissões, enquanto os 50% mais pobres emitem apenas 13-15% do total das emissões. A maioria da população mais pobre vive em África, no Sul e Sudeste Asiático e na América Latina e Caribe, muitos ainda sem acesso a eletricidade e a energia limpa.

2. Avanços recentes e (nem tão) novas tendências para o futuro?

Nos últimos anos, houve um avanço substancial na política climática, como o Acordo de Paris e a adoção dos ODS (Objetivos de Desenvolvimento Sustentável) da Agenda 2030 da ONU, de modo que muitos países conseguiram desenvolver ações e mecanismos para reduzir emissões de GEE. Custos mais baixos e o melhor desempenho e adoção de tecnologias de baixo carbono, destaque para energia solar, energia eólica, baterias e veículos elétricos (Figura 2), foram importantes fatores para que a taxa de crescimento médio anual das emissões de GEE se reduzisse na última década em comparação a primeira década dos anos 2000. Contudo, a real implementação e o alcance global dessas mudanças são insuficientes, principalmente em países em desenvolvimento, para atingir as metas climáticas e de desenvolvimento sustentável.

O período entre 2000 e 2009 é considerado um dos maiores crescimentos das emissões de GEE na história da humanidade até agora (2,1% a.a.) e, embora o ritmo das emissões tenha se reduzido (1,3% a.a.) na última década (2010-2019), grande parte das atividades humanas continua contribuindo para o aquecimento global. As emissões de GEE lançadas na atmosfera atingiram o nível de 59,6 bilhões de toneladas de dióxido de carbono equivalente (GtCO2e) em 2019. Produção de energia, atividades industriais, a agropecuária e mudanças no uso do solo seguem como os principais vilões. O setor de energia (produção de eletricidade, calor e outras combustíveis) contribuiu com aproximadamente um terço do total de emissões (+/- 20 GtCO2e), seguido da indústria com um quarto (+/- 15 GtCO2e) e logo em seguida pelas atividades relacionadas à agropecuária, florestas e uso do solo (+/- 13 GtCO2e). Por sua vez, o setor dos transportes e edificações corresponderam a 15% (+/- 9 GtCO2e) e 6% (+/- 3 GtCO2e) do total de emissões, respectivamente. No entanto, quando eletricidade e calor são alocados nos setores onde são utilizados, a participação das emissões da indústria sobe para 34% e a de edificações salta para 16% .

A curtíssima pausa em 2020, devido à disrupção social e econômica causada pela pandemia da covid-19, parece ter sido uma exceção, dado que estimativas para o ano de 2021, indicam um novo pico de emissão, muito em função do efeito bumerangue oriundo, principalmente, da recuperação econômica mundial. Apesar da emergência climática, os investimentos em infraestrutura baseada em energias fósseis continuam sendo o motor de muitas economias, elevando o risco de impedir uma imediata e necessária redução de emissões de GEE. Desse modo, as emissões globais nas próximas décadas podem exceder os níveis considerados seguros pela ciência. Isto significa um mundo entre 2,2°C e 3,5°C mais quente do que há dois séculos atrás, tornando praticamente inviável limitar o aquecimento global em 1,5°C até o final do século.

3. Que trajetórias devem seguir as emissões de GEE para que se limite o aquecimento global a níveis seguros?

Para conseguirmos estabilizar o aquecimento global em 2°C ou, idealmente, em 1,5°C é necessário adotar medidas sem precedentes e em grande escala para reduzir emissões em todos os setores da economia e em todas as regiões do planeta. Para um aquecimento de até 1,5°C, é preciso alcançar o pico de emissões o mais rápido possível, idealmente neste ano, e reduzir à metade o total de emissões anuais já nesta década, ou seja, até 2030. Nesse sentido, é essencial manter uma trajetória constante e decrescente de emissões ao longo dos próximos anos até o final do século.

Por seu turno, limitar o aquecimento global em até 2°C nos possibilita um pouco mais de folga, mas o caminho continua sendo desafiador. Um aquecimento de até 2°C exige que as emissões de GEE alcancem um pico antes de 2025 e se reduzam entre 55-70% até 2050.

Se, por um lado, as metas de redução de emissões são claras, por outro, existem vários caminhos para atingir essa finalidade. Nesse sentido, o relatório do IPCC explora cinco cenários ilustrativos que podem servir como referência na busca por limitar o aquecimento a menos de 2°C ou, nos melhores casos, a 1,5°C. O primeiro deles é o cenário SP (do inglês Shifting Pathways), cujo foco está nas sinergias entre desenvolvimento sustentável e mitigação do aquecimento global. Já o cenário LD (do inglês Low Demand) representa uma estratégia baseada na redução da demanda energética por meio de ganhos de eficiência, descentralização, digitalização e economia compartilhada. Por sua vez, o cenário Ren (do inglês Renewables) dá à eletricidade renovável o protagonismo na descarbonização do sistema energético, com destaque para as fontes eólica e solar, e para o hidrogênio como vetor energético. Última entre as trajetórias compatíveis com um aquecimento de no máximo 1,5°C ao final do século, o cenário Neg (do inglês Negative Emissions) baseia-se no uso em larga escala de tecnologias de remoção de dióxido de carbono (CDR, do inglês Carbon Dioxide Removal), produzindo uma grande quantidade de emissões negativas em compensação a uma transição energética mais lenta. Finalmente, o cenário GS (do inglês Gradual Strengthening) reflete os efeitos de adiar até 2030 a adoção de políticas climáticas adequadas: nessa trajetória, torna-se inviável limitar o aquecimento a 1,5°C até 2100.

Em todas as trajetórias, é crucial reduzir as emissões de todos os principais GEEs . Isso significa que temos de adotar medidas para mitigar as emissões de CO2 (dióxido de carbono) , CH4 (metano) e N2O(óxido de nitroso) . Desde 1990 até 2019, as emissões de CO2 da queima de combustíveis fósseis e de processos industriais cresceram 67%. Já as emissões de metano cresceram 29% e as emissões de óxido nitroso 33% no mesmo período, ambas relacionadas, principalmente, a atividades agropecuárias. Apesar de os gases metano e óxido nitroso terem um tempo de vida na atmosfera inferior ao do dióxido de carbono, apresentam um potencial de aquecimento global muito superior. Logo ao reduzir as emissões destes gases significa intensificar o combate às mudanças climáticas. As trajetórias de emissões que limitam o aquecimento em até 2°C indicam reduções das emissões de CH4 em 20% em 2030 e quase 50% em 2050, em relação às emissões de 2019. Enquanto que para um aquecimento de até 1,5°C, as emissões de CH4 devem reduzir em um terço em 2030 e mais de metade em 2050.

4. O que cada setor da economia pode assumir como estratégia para reduzir emissões de GEE e estabilizar o aquecimento global?

Não há muitas novidades em relação ao que é orientado há anos, mas a forma mais detalhada como o relatório levanta soluções e quantifica benefícios merece destaque. Cada um dos cinco caminhos ilustrativos focados na mitigação tem uma abordagem um pouco diferente para reduzir emissões, uso de energia e produção de energia: uns mais e outros menos focados na eliminação de combustíveis fósseis e na maior penetração de energias renováveis, o que implica diferentes visões sobre o potencial de tecnologias de emissão negativa e da captura, armazenamento e uso de CO2 no futuro próximo ou distante. De um modo geral, as estratégias setoriais são as seguintes:

Um setor energético neutro em carbono, por exemplo, deve combinar: uso limitado de combustíveis fósseis; eletrificação generalizada com sistemas elétricos de emissões líquidas zero ou negativas de carbono; medidas de eficiência energética; e maior integração de sistemas. Tecnologias de baixo carbono precisarão fornecer quase toda eletricidade mundial até 2050 para limitar o aquecimento a níveis seguros, em comparação com os menos de 40% de hoje. Ao mesmo tempo, a proporção de eletricidade no consumo de energia final precisa aumentar para 30-60% até 2050, em comparação com cerca de 20% atualmente.

Redução de emissões na indústria envolve ações coordenadas em todas as cadeias de valor para promover: gestão da demanda, eficiência energética e de materiais, bem como economia circular. A produção de aço, cimento e plástico responde por 60-70% das emissões industriais de GEE. O progresso em direção a emissões líquidas zero exige a adoção de novos processos primários usando eletricidade, combustíveis, hidrogênio e matérias-primas de baixo ou zero carbono, empregando tecnologias de captura e armazenamento de dióxido de carbono (CCS, na sigla em inglês para as emissões residuais.

A crescente concentração de pessoas e atividades em áreas urbanas cria oportunidades para aumentar a eficiência dos recursos e descarbonizar em escala. As cidades podem alcançar reduções significativas de emissões por meio da transformação sistêmica do ambiente urbano, relacionado a infraestrutura, sistemas de energia e cadeias logísticas. Medidas de suficiência no desenho e tamanho de construções, aumentar a vida útil de edifícios e seus componentes e utilizar materiais de base biológica/madeira e soluções baseadas na natureza são oportunidades para reduzir emissões e armazenamento temporário de carbono. Através da geração distribuída (solar e eólica), as construções podem passar de um papel passivo para um ativo, gerando energia descarbonizada que pode contribuir para a flexibilidade do sistema energético. O planejamento espacial integrado para alcançar um crescimento compacto e eficiente em termos de recursos poderia reduzir o uso de energia em 23-26% em cidades na metade do século.

Uma combinação de opções de mitigação pelo lado dos consumidores (demanda) com tecnologias de baixo carbono pode resultar em profundas reduções de emissões no setor de transporte. A maioria das reduções de emissões de GEE até 2050 no setor de transporte deve vir da eletrificação de veículos leves (veículos elétricos), os quais oferecem o maior potencial para redução de emissões no setor. Alternativas à mobilidade convencional (baseada em combustíveis fósseis) se devem principalmente ao avanço da tecnologia de baterias. Hidrogênio e biocombustíveis avançados apresentam grande potencial no transporte marítimo e na aviação. Políticas focadas na redução da demanda podem apoiar a mudança para modos de transporte mais eficientes.

Opções relacionadas às atividades agricultura, floresta e uso do solo fornecem reduções e remoções de emissões em larga escala que beneficiam simultaneamente a biodiversidade, a segurança alimentar e outros serviços ecossistêmicos. As opções com cobenefícios substanciais incluem a proteção e restauração de ecossistemas naturais, reflorestamento, intensificação sustentável da agricultura e silvicultura, sequestro de carbono na agricultura, redução do desperdício de alimentos e mudanças na dieta. Produtos agrícolas e florestais podem também substituir combustíveis fósseis e materiais intensivos em emissões em todos os setores. Entretanto, a implementação dessas opções é desafiadora devido à natureza descentralizada e diferentes valores associados à posse e gestão da terra, com milhões de proprietários sob diversas circunstâncias culturais, econômicas e políticas.

Tendo em vista a emergência climática e objetivos voltados para alcançar emissões líquidas zero, entende-se que não há mais tempo hábil para viabilizar avanços em determinadas setores ou atividades, de modo que é possível e inevitável compensar emissões residuais difíceis de abater através das denominadas estratégias de remoção de dióxido de carbono (CDR, na sigla em inglês). A escala e o momento da implantação dependerão das trajetórias de reduções de emissões nos diferentes setores, mas cabe ressaltar que ainda há restrições de viabilidade e sustentabilidade, especialmente em grandes escalas.

Por fim, vale destacar que aquelas opções de mitigação que custam US$ 100 por tonelada de CO2 equivalente ou menos podem reduzir as emissões globais de GEE em pelo menos metade do nível atual até 2030 (Figura 3). Ainda, o PIB global deve continuar a crescer se levarmos em conta os benefícios econômicos da implementação de estratégias de mitigação. O benefício econômico global de limitar o aquecimento abaixo de 2°C, por exemplo, excede o custo da mitigação na maior parte da literatura/modelos avaliados.

5. O que podemos fazer no nosso dia a dia para acelerar e fortalecer ações climáticas de redução de emissões de GEE?

Todos nós individualmente temos a capacidade de atuar e contribuir para limitar o aquecimento global. Como cidadãos, com conhecimento suficiente, podemos nos organizar e exercer pressão política para implementar mudanças no paradigma dos nossos padrões de consumo. Como consumidores, em especial aqueles que têm maiores condições financeiras, é possível repensar certos hábitos e opções de consumo a fim de explorar estilos de vida com menores pegadas de carbono. O relatório usa a abordagem Evitar-Mudar-Melhorar (Avoid, Shift, Improve – ASI, em inglês) para explorar opções de mitigação pelo lado da demanda, por meio de uma combinação de mudanças socioculturais, na infraestrutura e tecnológicas. As emissões associadas ao consumo individual estão relacionadas à mobilidade urbana, à alimentação e ao consumo de energia nas nossas casas e suas opções de baixo carbono são consistentes com a melhoria do bem-estar para toda a população.

Em termos de mobilidade urbana, há um grande potencial de mitigação de emissões, evitando e reduzindo a demanda de deslocamentos. As emissões poderiam ser evitadas eliminando o uso de automóveis de combustão interna e aviões, em trajetos para o trabalho e/ou trabalhando em casa; os demais deslocamentos poderiam ser feitos por algum transporte público (ônibus ou metrô) ou utilizando biocombustíveis sustentáveis em veículos particulares; e o próprio ônibus poderia ser melhorado substituindo-o por um modelo elétrico. Um melhor planejamento urbano nas grandes metrópoles, designadamente para promover maior compactação e ambientes multi-serviços, também contribui para o maior uso de bicicletas e deslocamentos a pé. No geral, as opções de mobilidade urbana apresentam um potencial de mitigação de até 75%, porém esta redução também é fortemente dependente da classe de renda dos consumidores, de modo que se deve ter em consideração possíveis efeitos regressivos e a necessidade de garantir condições de equidade social.

No que diz respeito à alimentação, reequilibrar o nosso consumo e promover alimentos à base de plantas e sazonais, menos dependente do consumo de alimentos de origem animal, como refeições vegetarianas e/ou veganas, oferece um potencial substancial para a mitigação de GEE de até 8 bilhões de toneladas de GEE anualmente, cerca de 40% das emissões globais do sistema alimentar. Além disso, estratégias que promovem a redução de perdas e desperdício alimentares podem resultar em uma redução de até 2,1 bilhões de toneladas de GEE anualmente.

Relativamente ao consumo de energia nas nossas casas, há potencial de redução das emissões através de iluminação e eletrodomésticos mais eficientes. Outras medidas incluem práticas de refrigeração e aquecimento de baixo carbono, recorrendo ao uso de energias solar e eólica em residências (geração distribuída). No geral, as opções de consumo residencial mostram um potencial de mitigação relativamente alto, embora muito dependente do contexto por grupo socioeconômico e região dos consumidores.

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Saturday, 30 July 2022

James Lovelock

 https://www.theguardian.com/environment/2022/jul/27/james-lovelock-obituary?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=576a3e8499-briefing-dy-20220728&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-576a3e8499-45273766



James Lovelock obituary

Scientist, environmentalist, inventor and exponent of the Gaia theory of the Earth as a self-regulating system


James Lovelock at his home in Abbotsbury, Dorset, in 2014. Photograph: Laura Jones/BNP

Pearce Wright and Tim Radford

Wed 27 Jul 2022 16.54 BST

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The scientist James Lovelock’s discoveries had an immense influence on our understanding of the global impact of humankind, and on the search for extraterrestrial life. A vigorous writer and speaker, he became a hero to the green movement, although he was one of its most formidable critics.

His research highlighted some of the issues that became the most intense environmental concerns of the late 20th and early 21st centuries, among them the insidious spread through the living world of industrial pollutants; the destruction of the ozone layer; and the potential menace of global heating. He supported nuclear power and defended the chemical industries – and his warnings took an increasingly apocalyptic note.


“The planet we live on has merely to shrug to take some fraction of a million people to their deaths,” Lovelock wrote in 2006. “But this is nothing compared with what may soon happen; we are now so abusing the Earth that it may rise and move back into the hot state it was in 55m years ago, and if it does, most of us, and our descendants, will die.” In a speech to the Royal Society, he described the 2007 report of the Intergovernmental Panel on Climate Change as “the scariest official document I have ever read”.

Lovelock, who has died on his 103rd birthday, was best known through the Gaia theory, a controversial idea that he proposed in the 1960s and developed with the US biologist Lynn Margulis in the 70s. They suggested a radically different way of looking at the evolution of life. Their proposition challenged the view of Earth as just a lump of rock, a passive host to millions of species of plants and animals that simply adapted to their environment. Gaia held that those countless millions of organisms not only competed, but also cooperated to maintain an environment in which life could be sustained: a process of co-evolution.


It was a conjecture that jarred with many scholars, such as Richard Dawkins, the evolutionary biologist, who regarded the notion as a profound heresy against Charles Darwin’s theory of natural selection anchored in the thesis of survival of the fittest.

Gaia was an instant inspiration for the green movement; but it took years to get overt recognition from the scientific establishment. That came in 1988 when the American Geophysical Union held a meeting in San Diego, California, that drew leading physicists, biologists and climatologists to weigh the evidence for Gaia and debate its implications for the future of science.

In 2001, more than 1,000 scientists met in Amsterdam to declare that the planet “behaves as a single self-regulating system comprised of physical, chemical, biological and human components”. In effect, Lovelock and Margulis had won the day: the details could be debated, but the broad argument was settled.

Early in his career, Lovelock devised techniques to freeze and then re-animate cell tissue, and even whole animals such as hamsters. Just for fun, in 1954, he used microwave radiation from a continuous wave magnetron to cook a potato. “It may have been the first working microwave oven used to cook food that was then eaten,” he wrote. “If it was, then I did invent it.”


He worked with the actors Leo McKern and Joan Greenwood on a BBC drama, The Critical Point (1957), about the experimental freezing of a human, and used a home-made electronic sound generator to simulate the failing breath, the fading heartbeat and the death rattle of an actor. He was later told that his tape inspired the BBC to found its pioneering radiophonic workshop.

He designed new types of extraordinarily sensitive instruments that could detect the presence of unimaginably tiny concentrations of man-made chemicals in gases. When they were used to study the chemistry of the atmosphere they pointed the finger at the spread of chlorofluorocarbons (CFCs) as the source of destruction of the ozone layer. Similarly, they revealed the accumulation of residues of pesticides in the tissues of virtually all living creatures, from penguins in Antarctica to mothers’ milk in Europe and the US.

Throughout his life he went on delivering inventive ideas. With Chris Rapley, then director of the Science Museum in London, Lovelock proposed in the journal Nature in 2007 a way by which humans could churn the world’s oceans to stimulate algal growth, draw down extra carbon dioxide from the atmosphere, increase the formation of sunlight-reflecting clouds and thus damp down global heating.


Lovelock was born in Letchworth Garden City, Hertfordshire, but was brought up in Brixton, south London, where his parents, Tom and Nellie, ran a shop selling picture frames. He was educated at the local grammar, the Strand school. At an early age, he discovered the public library, which he said fired a fascination with science. By comparison, he found science lessons at school dull.

In the unfettered freedom of the library, he soaked up information with equal relish from science fiction or any science textbook that caught his interest, on astronomy, natural history, biology, physics and chemistry. Lovelock’s practical flair was also given free rein. He recalled inventing a gadget as a schoolboy, an airspeed indicator that he held out of the window during train journeys.

His parents could not support their son at university, so Lovelock got a job as a laboratory technician in industry, and studied for a BSc at evening classes. In 1940 he joined the National Institute for Medical Research at Mill Hill, where he stayed for 20 years. Then a Quaker, he was a conscientious objector during the second world war.

While at the NIMR, he took a PhD in biomedical science and made the most important of his inventions, the electron capture detector. It was a matchbox size device that could detect and measure tiny traces of toxic chemicals. Like many great inventors Lovelock was not really a team player. He craved independence. The electron capture detector earned him enough money to get that freedom, and in later years he liked to describe himself as an “independent scientist since 1964”.


“Any artist or novelist would understand,” he wrote in his autobiography, Homage to Gaia (2000), “some of us do not produce their best when directed.”

Lovelock’s transition to independence began when he left the NIMR in 1961 to work for Nasa, the US space agency. He was invited to design experiments for the Surveyor series of unmanned spacecraft that were to examine the surface of the moon before the US government would authorise a lunar landing attempt by the Apollo astronauts.

He moved from the moon project to work with Nasa’s interplanetary exploration team at the Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, California, on ideas for looking for signs of life on Mars. He was surprised at the shortage of suggestions from the universities and research institutes to a request from Nasa for proposals to study the biological aspects of the Red Planet.

He attributed the lack of interest to an obsession with molecular biology and genetic evolution triggered by the stunning discovery by Francis Crick and James Watson of how the genetic code was carried by DNA. Lovelock was disappointed in the shift in the focus of research in biology from the big picture to the small. The study of life concentrated more on a closer examination of molecules and atoms rather than on whole organisms, with the implication that the whole was never more than the sum of its parts and scientists could figure out how organisms worked by taking them to pieces.


Lovelock’s experiments to look for signs of life on Mars were conceived quite differently, through a holistic approach rather than a reductionist one; and his approach had an important influence in the thinking he and Margulis shared in establishing the principles of the Gaia theory.

Nasa plans to look for evidence of extraterrestrial life were targeted initially on Earth’s neighbouring planets, Venus and Mars. Lovelock predicted from a study of the chemical composition of their atmospheres that both Mars and Venus would be lifeless. Then, with a bit of pure lateral thinking, he wondered how Earth might appear to an extraterrestrial intelligence.

Gaia by James Lovelock

He pursued the idea in a conversation with Dian Hitchcock, a colleague at JPL, about why there were such extreme differences between the atmosphere of Earth and those of Mars and Venus. He said the conclusion he reached was probably the moment Gaia was born.

The atmospheres of both Mars and Venus comprised over 95% carbon dioxide, with small amounts of nitrogen, oxygen and other gases. In contrast, the Earth’s atmosphere was 77% nitrogen and 21% oxygen, with traces of carbon dioxide and other gases. He looked for an explanation as to what made the Earth’s atmosphere so different, and unique in our solar system. The evidence that the sun’s energy had increased 30% during the three and a half billion years life had existed on the planet, and yet the Earth’s surface temperature had remained constant, particularly puzzled him.


Lovelock reckoned that, according to standard physics, the planet’s surface should have boiled with the increasing heat, rather than remain cool. The only explanation, he decided, was that the Earth was a self-regulating system that had found a way to preserve its equilibrium: and that the organisms on Earth had kept their environment stable. He reasoned that the Earth’s atmosphere was a continually changing balance of gases because of its living and breathing inhabitants, while the Martian atmosphere was static.

The regulatory mechanism began when the earliest life-forms in the ancient oceans extracted carbon dioxide from the atmosphere and released oxygen back into it. Over vast spans of geological time, the concentration of carbon dioxide in the Earth’s atmosphere declined to the present composition to favour the oxygen-dependent organisms. Lovelock and Margulis argued that the biosphere of planet Earth could be considered a self-evolving and self-regulating system that unconsciously and subtly manipulated atmosphere, water and rocks to its own advantage.

When he was developing his theory, Lovelock described his ideas to his then friend and neighbour in the Wiltshire village of Bowerchalke, the novelist William Golding, and asked his advice on a suitable name. Golding suggested Gaia, after the Greek goddess who drew the living world forth from Chaos.


As an illustration of the Gaia theory, Lovelock invented the Daisyworld model of coevolution. Daisyworld involved a field of black and white daisies. If the temperature rose, the black flowers absorbed more heat than the white ones, and withered. The white daisies proliferated. Eventually, the white daisies reflected more heat back into space, cooling the planet down again and allowed the black daisies to re-emerge.

Although Gaia exerted a great influence on the green movement, Lovelock had, by his own admission, “never been wholly on the side of environmentalism”. He acted as a consultant to corporate groups such as Hewlett-Packard and Shell, and in Homage to Gaia wrote: “Too many greens are not just ignorant of science, they hate science.” He likened them to “some global over-anxious mother figure who is so concerned about small risks that she ignores the real dangers”. He wished they “would grow up” and focus on the real problem: “How can we feed, house and clothe the abundant human race without destroying the habitats of other creatures?”

Unlike most environmentalists, Lovelock favoured nuclear energy. “Some time in the next century, when the adverse effects of climate change begin to bite, people will look back in anger at those who now so foolishly continue to pollute by burning fossil fuel instead of accepting the beneficence of nuclear power. Is our distrust of nuclear power and genetically modified food soundly based?” he asked.


He filed more than 40 patents, and wrote more than 200 scientific papers, as well as several books on the Gaia theory. He was awarded scientific medals, and showered with international prizes and honorary doctorates by British and other universities.

From his first book, Gaia: A New Look at Life on Earth (1979), to his last, published when he was 99, Lovelock wrote elegantly and persuasively. He remained an optimist. In Novacene: The Coming Age of Hyperintelligence (2019), he delivered what he called “a shout of joy” for the colossal expansion of human knowledge during his lifetime, and hoped for the potential salvation of humanity by a new generation of artificially intelligent cyborgs that would – unlike many of his fellow humans – understand the importance of other living things in maintaining a habitable planet.

In 1977, Lovelock and his wife Helen – already ill with multiple sclerosis – moved from Bowerchalke to Coombe Mill, near the Devon/Cornwall border, which grew into a 35-acre woodland experimental farm. In later years he lived in Abbotsbury, near the Dorset coast.

Helen (nee Hyslop), whom he had married in 1942, died in 1989. His second wife, Sandy (nee Orchard), whom he married in 1991, survives him, along with two sons, Andrew and John, and two daughters, Jane and Christine, from his first marriage.

 James Ephraim Lovelock, chemist, biomedical scientist and inventor, born 26 July 1919; died 26 July 2022

 Pearce Wright died in 2005

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