Elävä planeetta

Elämä ei olisi mitenkään mahdollista maapallolla ilman hyvin suotuisia perättäisiä ”yhteensattumia”, joista joitakin ei tunnettu kunnolla tai lainkaan ennen kuin vasta 1900-luvulla. Noita yhteensattumia ovat muun muassa seuraavat:

• Maan sijainti Linnunrata-galaksissa ja aurinkokunnassa sekä sen kiertorata, kallistuma, pyörimisnopeus ja poikkeuksellinen kuu

• magneettikenttä ja ilmakehä, jotka toimivat kaksinkertaisena suojakilpenä

• luonnon kiertokulut, jotka ylläpitävät ja puhdistavat maapallon ilmakehää ja vesivaroja.

Kun nyt tarkastelemme kutakin näistä aihepiireistä, mieti samalla, ovatko maapallon ominaisuudet sokean sattuman seurausta vai tarkoituksellisen suunnittelun tulosta.

Täydellinen sijainti

Mitä osoitteessa yleensä mainitaan? Ehkäpä maa, kaupunki ja katu. Maapallon tapauksessa ”maa” voisi olla Linnunrata, ”kaupunki” aurinkokunta ja ”katu” Maan kiertorata aurinkokunnassa. Tähtitieteen ja fysiikan edistysaskelten ansiosta tutkijat ovat oppineet ymmärtämään entistä selvemmin, miten edullisella paikalla maapallo on maailmankaikkeudessa.

Ensiksikin ”kaupunki” eli aurinkokunta sijaitsee ihanteellisella alueella Linnunrata-galaksissa – ei liian lähellä sen keskusta eikä liian kaukana siitä. Tällä niin sanotulla elinkelpoisella vyöhykkeellä eli elämän vyöhykkeellä on juuri oikeat pitoisuudet elämän ylläpitämiseen tarvittavia aineita. Kauempana noita aineita on liian harvassa, ja sisempänä olisi enemmän hengenvaarallista säteilyä ja muita vaaroja. ”Asuinkiinteistömme on ensiluokkainen”, todetaan Scientific American -lehdessä.¹

Ihanteellinen ”katu”. Ensiluokkainen on myös maapallon ”katu” eli kiertorata ”kaupungissa” eli aurinkokunnassa. Rata kulkee noin 150 miljoonan kilometrin päässä Auringosta rajallisella vyöhykkeellä, joka on elinkelpoinen siksi, että elolliset eivät siellä jäädy eivätkä paistu. Rata on lähes ympyrä, joten etäisyys Auringosta pysyy suunnilleen samana koko vuoden.

Aurinko taas on täydellinen ”voimala”. Se on vakaa ja ihanteellisen kokoinen, ja se säteilee juuri sopivan määrän energiaa. Sitä onkin syystä sanottu ”erityislaatuiseksi tähdeksi”.²

Täydellinen ”naapuri”. Jos maapallolle pitäisi valita ”lähinaapuri”, Kuuta parempaa tuskin voisi löytää. Se on läpimitaltaan hiukan yli neljänneksen Maan läpimitasta, joten se on aurinkokunnan muihin kuihin verrattuna poikkeuksellisen suuri emoplaneettaansa nähden. Onko tämä pelkkä yhteensattuma? Se on varsin epätodennäköistä.

Kuu on ensiksikin pääasiallinen syy vuorovesi-ilmiöön, jolla on erittäin tärkeä osa maapallon ekosysteemeissä. Kuu vaikuttaa myös Maan pyörimisakselin vakauteen. Ilman tätä räätälöityä kiertolaista planeettamme huojuisi kuin hyrrä ja saattaisi jopa ikään kuin kellahtaa kyljelleen, millä olisi katastrofaalinen vaikutus muun muassa ilmastoon ja vuoroveteen.

Täydellinen kallistuma ja pyörimisnopeus. Maan akselin kaltevuus on noin 23,4 astetta, mikä tasoittaa lämpötiloja sekä tuottaa vuodenajat ja monenlaiset ilmastovyöhykkeet. ”Maan kallistuskulma tuntuu olevan juuri oikea”, sanotaan elämän ainutlaatuisuutta käsittelevässä kirjassa Rare Earth—Why Complex Life Is Uncommon in the Universe.³

Juuri oikea on myös Maan pyörimisnopeudesta johtuva päivän ja yön pituus. Jos pyörimisnopeus olisi olennaisesti hitaampi, päivät olisivat pitempiä, ja tällöin Aurinkoon päin oleva osa maapallosta paistuisi ja varjossa oleva osa jäätyisi. Jos taas maapallo pyörisi huomattavasti nopeammin, päivät olisivat lyhyempiä – kenties vain muutaman tunnin mittaisia – ja suuri pyörimisnopeus aiheuttaisi hellittämättömiä myrskytuulia ja muita haitallisia ilmiöitä.

Maapallon suojakilvet

Avaruus on vaarallinen paikka, missä on paljon tappavaa säteilyä ja meteoroidit ovat jatkuvana uhkana. Sininen planeettamme näyttää kuitenkin kiitävän tämän galaktisen ”ampumaradan” halki suhteellisen rauhassa. Sillä on nimittäin turvanaan vaikuttava suojavarustus: voimakas magneettikenttä ja juuri sopiva kaasukehä.

Magneettikenttä. Maan ydin on sulasta raudasta koostuva pyörivä pallo, jonka synnyttämä valtavan kokoinen, voimakas magneettikenttä ulottuu kauas avaruuteen. Tämä kilpi suojaa meitä kosmisen säteilyn täydeltä voimalta ja Auringon tuottamilta jopa tappavilta voimilta. Näitä ovat esimerkiksi aurinkotuuli, joka on sähköisesti varautuneiden hiukkasten tasaista virtaa, flare- eli soihtupurkaukset, joissa vapautuu muutamissa minuuteissa yhtä paljon energiaa kuin miljardeista vetypommeista, sekä Auringon uloimmassa kerroksessa, koronassa, tapahtuvat räjähdykset, joissa avaruuteen sinkoutuu miljardeja tonneja ainetta. Magneettikentän antamasta suojasta on näkyviä merkkejä: soihtupurkaukset ja koronan räjähdykset aiheuttavat ilmakehän yläosissa Maan magneettisten napojen lähellä voimakkaita revontulia.

Ilmakehä. Tämä kaasuvaippa ei ainoastaan mahdollista hengittämistä vaan antaa myös lisäsuojaa. Yhdessä sen kerroksessa, stratosfäärissä, on otsonia, erästä hapen muotoa, joka imee jopa 99 prosenttia Maahan tulevasta ultraviolettisäteilystä (UV). Otsonikerros siis suojaa vaaralliselta säteilyltä monenlaisia elämänmuotoja, kuten ihmisiä ja planktonia, joka tuottaa suuren osan meille välttämättömästä hapesta. Otsonin määrä stratosfäärissä ei ole vakio, vaan se vaihtelee UV-säteilyn voimakkuuden mukaan: säteilyn lisääntyessä otsonin määrä kasvaa. Otsonikerros on tosiaan dynaaminen ja tehokas suojakilpi.

Ilmakehä suojaa meitä myös päivittäin miljoonien avaruudessa lentävien kivien ristitulelta. Niiden koko vaihtelee pienistä hiukkasista suuriin lohkareisiin, mutta valtaosa niistä palaa ilmakehässä, mikä näkyy kirkkaina tähdenlentoina, meteoreina. Maapallon suojakilvet eivät kuitenkaan torju elämälle välttämätöntä säteilyä kuten lämpöä ja näkyvää valoa. Ilmakehä jopa edistää lämmön jakautumista koko maapallon alueelle, ja öisin se toimii vaippana, joka hidastaa lämmön karkaamista avaruuteen.

Maan kaasukehä ja magneettikenttä ovat todellisia suunnittelun ihmeitä, joita ei vieläkään ymmärretä täysin. Samaa voidaan sanoa niistä kiertokuluista, jotka ylläpitävät elämää tällä planeetalla.

Elintärkeät kiertokulut

Jos jossain kaupungissa raittiin ilman ja puhtaan veden saanti estyisi ja viemäristö tukkeutuisi, sairaudet ja kuolema leviäisivät alueelle tuota pikaa. Maapallo ei ole kuitenkaan kuin jokin ravintola, johon tuodaan elintarvikkeita ja muita tarpeita ulkopuolelta ja josta jätteet viedään muualle. Meille välttämätöntä raitista ilmaa ja puhdasta vettä ei tuoda avaruudesta eikä jätteitä lähetetä pois raketeilla. Miten maapallo sitten pysyy terveenä ja elinkelpoisena? Se on mahdollista muun muassa veden, hiilen, hapen ja typen kiertokulkujen ansiosta, jotka seuraavassa esitetään yksinkertaistettuina.

Veden kiertokulku. Vesi on elämälle välttämätöntä. Kukaan ei voi elää ilman sitä muutamaa päivää kauempaa. Veden kiertokulussa raikasta, puhdasta vettä leviää joka puolelle maapalloa. Siihen sisältyy kolme vaihetta. 1) Auringonlämpö haihduttaa vettä ilmaan. 2) Puhdas vesi tiivistyy pilviksi. 3) Pilvet satavat vettä, rakeita, räntää tai lunta maahan, josta se voi taas haihtua, ja näin ympyrä sulkeutuu. Näiden vaiheiden kautta kulkee vuosittain niin paljon vettä, että se riittäisi peittämään Maan pinnan tasaisesti arviolta vajaan 80 senttimetrin paksuisella kerroksella.⁴

Hiilen ja hapen kiertokulku. Pysyäksemme elossa meidän täytyy hengittää eli vetää sisäämme happea ja poistaa sieltä hiilidioksidia. Mutta miksi ilmakehä ei koskaan tyhjene hapesta ja kyllästy hiilidioksidista, kun hengittämässä on lukemattomia miljardeja ihmisiä ja eläimiä? Vastaus on hapen kiertokulku. 1) Yhteyttäminen eli fotosynteesi on hämmästyttävä tapahtumasarja, jossa kasvit ottavat ilmasta ihmisten ulos hengittämää hiilidioksidia ja tuottavat sen ja auringonvalon energian avulla hiilihydraatteja ja happea. 2) Kun ihmiset hengittävät sisään happea, ympyrä sulkeutuu. Tämä hiilihydraattien ja hengitysilman tuottaminen tapahtuu kasveissa saasteettomasti, tehokkaasti ja äänettömästi.

Typen kiertokulku. Elämä maan päällä riippuu myös orgaanisten molekyylien, kuten proteiinien, tuotannosta. A) Näiden molekyylien tuottamiseen tarvitaan typpeä. Onneksi sitä onkin ilmakehässä noin 78 prosenttia. Salamointi ja bakteerit muuttavat tuota typpeä yhdisteiksi, joita kasvit voivat hyödyntää. B) Kasvit vuorostaan muodostavat näiden yhdisteiden avulla orgaanisia molekyylejä. Näin myös kasveja syövät eläimet saavat typpeä. C) Kun sitten kasvit ja eläimet kuolevat, bakteerit hajottavat niissä olevat typpiyhdisteet. Tässä hajoamisprosessissa typpi palaa maaperään ja ilmakehään, ja ympyrä sulkeutuu.

Täydellistä kierrätystä

Kaikesta hienosta tekniikastaan huolimatta ihmiset tuottavat vuosittain lukemattomia tonneja vaarallista jätettä, jota ei voida kierrättää. Maapallo puolestaan kierrättää täydellisesti kaikki jätteensä nerokkaiden kemiallisten mekanismien avulla.

Miten planeettamme kierrätysjärjestelmät ovat syntyneet? Uskonnosta ja tieteestä kirjoittava M. A. Corey sanoo: ”Jos maapallon ekosysteemi olisi todella kehittynyt pelkästään sattuman seurauksena, se ei olisi mitenkään voinut saavuttaa näin täydellistä tasapainoa.”⁵ Oletko tullut samaan johtopäätökseen?