Daisyworld Modeli

Açıklama

Lovelock, sıcaklığın düzenlenmesi için biyosferin kasti eyleminin gerekli olmadığını eleştirmenlerine ispatlamak için Daisyworld modelini geliştirdi; bunun yerine doğal seçilimin işlemesinin sıcaklık düzenleme görevini yerine getirmek için yeterli olduğunu söyledi.

Dünya, henüz matematiksel olarak modellenemeyecek kadar karmaşık bir sistem olmasına rağmen, bu karmaşıklıktan arındırılmış ve sadece temel ilişkiler ve karakteristiklerin korunduğu bir modelleme yapabiliriz. Dünya üzerinde hayatın, iklimi nasıl etkilediğini detaylı bir şekilde göstermese de iklimi etkileyip etkilemeyeceğini görmemize yardımcı olabilir. Daisyworld de böyle bir modeldir. 

Daisyworld modelinde hayat sadece iki farklı renkteki papatyaya indirgenmiştir ve papatyaların büyümesine etkide bulunan tek faktör sıcaklıktır. Sıcaklık ise, papatyalar tarafından emilen radyasyona göre belirlenir. Karanlık yüzeylerin güneş altında açık renkli yüzeylere göre daha çok ısındığını biliyoruz. Aynı şekilde siyah papatyalar güneş ışığını beyaz papatyalara göre daha az yansıtır. 

Daisyworld'ün ortalama sıcaklığı gezegenin gölge sıcaklığına göre belirlenir (albedo). Eğer yüzey karanlıksa (düşük abedo) güneşten daha çok ısı emer, ve eğer aydınlıksa (yüksek abedo) daha az ısı emer ve serin kalır. Güneşin görece serin olduğu erken bir Daisyworl düşünelim. Ekvator bölgeleri papatyaların büyümesi için gerekli olan minumum sıcaklık olan 5 dereceden biraz daha sıcaktı. İlk çıkan papatyalar hem siyah hem de beyazdı, fakat siyahın fazla olduğu bölgelerde sıcaklık arttı, beyazın fazla olduğu bölgelerde ise azaldı. Sonuç olarak, siyah papatyalar daha çok tohum yaparak yayılırken, beyaz papatyalar öldüler ve daha az tohum yapabildiler. Gelecek yıllar gezegen daha çok siyah papatyalar görmeye ve sıcaklığın artmasına sebep oldu (Burada gördüğümüz pozitif geribildirim). Yüzey sıcaklığı olumlu papatya büyüme sıcaklığını aştığında papatyaların büyümesi, daha az tohum üretimi yüzünden yavaşlayacaktır (negatif geribildirim). Artan sıcaklıklar ile beyaz papatyaların sayısı artacaktır; çünkü siyah papatyalar için çok sıcak olduğu zamanlar beyaz papatyalar serin kalabilirler. Zaman içerisinde artan güneş enerjisi verimi ile papatyaların oranı beyaza doğru kayacak ve en sonunda artan sıcaklık ile baş edemeyip bütün papatyalar ölecektir. 

Daisyworld gerçek dünyanın basitleştirilmiş halidir. Bununla birlikte genel ilgi odağını, iklim ve dünyadaki hayat arasındaki geri besleme döngüsü, korur. Daisyworld çok basit bir model olmasına rağmen, gezegenlerin homeostazını sağlamak için türler, öngörü ve planlama arasındaki iletişimin evrimleştirilmesine gerek olmadığını gösterir. Sıcaklık regülasyonu, organizmalar ve çevreleri arasındaki etkileşimin doğal sonucudur. Model daha çok papatya çeşitiyle (SIM-Earth sürümünde) çalıştırılabilir, ancak temelde hiçbir şey değişmez. Otobur ve etobur gibi başka komplikasyonların ortaya çıkması, sistemin yeni homeostatik seviyelerde ayarlanmasına neden olur, ancak sistemin kendi kendini düzenleyen gücünü azaltmaz. Temel olarak, bilinen tüm türleri ve bunların birbiriyle olan ilişkilerini, çevresel değişkenler için denklemler ve değişkenlerle birlikte tanıttığımız bir model düşünebiliriz ve gerçek bir Dünya simülasyonuna sahip oluruz. Fakat bu değişkenlerin çoğunu gerekli detayda bilemediğimiz için böyle bir model, on yıllar hatta yüzyıllar uzaktadır. Ancak Daisyworld deneyi, bu daha karmaşık sistemin de benzer bir istikrar göstermesi gerektiğini göstermektedir.

Dolayısıyla, dünya üzerindeki yaşam, özellikle buzul çağları, büyük göktaşları etkileri, okyanusal dolaşım krizleri gibi büyük düzensizlikleri de geride bıraktığını düşünürsek ve bu gezegende yaklaşık 4 milyar yıl süreyle kesintisiz olarak varolduğunu düşünürsek çok kararlıdır. Sistemin büyük rahatsızlıkları, dünya tarihinde kitlesel yok oluşlara neden olmuş, pek çok tür sonsuza kadar ortadan kaybolmuştur, ancak hayat hiçbir zaman ciddi tehlikede değildir. Daisyworld, ekolojik dengedeki değişikliklere, çeşitli türler ve çevresel parametreler için yeni homeostatik denge kurarak yanıt verir.