L'activité collective de la vie - tous les microbes, plantes et animaux - a changé la planète Terre.

Prenons, par exemple, les plantes :les plantes ont "inventé" un moyen de subir la photosynthèse pour améliorer leur propre survie, mais ce faisant, elles ont libéré de l'oxygène qui a changé toute la fonction de notre planète. Ce n'est qu'un exemple de formes de vie individuelles accomplissant leurs propres tâches, mais ayant collectivement un impact à l'échelle planétaire.

Si l'activité collective de la vie – connue sous le nom de biosphère – peut changer le monde, l'activité collective de la cognition, et l'action basée sur cette cognition, pourraient-elles aussi changer une planète ? Une fois que la biosphère a évolué, la Terre a pris sa propre vie. Si une planète vivante a sa propre vie, peut-elle aussi avoir son propre esprit ?

Ce sont des questions posées par Adam Frank, professeur de physique et d'astronomie Helen F. et Fred H. Gowen à l'Université de Rochester, et ses collègues David Grinspoon au Planetary Science Institute et Sara Walker à l'Arizona State University, dans un article publié dans le Journal international d'astrobiologie . Leur «expérience de pensée» autoproclamée combine la compréhension scientifique actuelle de la Terre avec des questions plus larges sur la façon dont la vie modifie une planète. Dans l'article, les chercheurs discutent de ce qu'ils appellent "l'intelligence planétaire" - l'idée d'une activité cognitive opérant à l'échelle planétaire - pour soulever de nouvelles idées sur la manière dont les humains pourraient s'attaquer aux problèmes mondiaux tels que le changement climatique.

Comme le dit Frank :"Si nous espérons un jour survivre en tant qu'espèce, nous devons utiliser notre intelligence pour le plus grand bien de la planète."

Une "technosphère immature"

Frank, Grinspoon et Walker s'inspirent d'idées telles que l'hypothèse Gaïa - qui propose que la biosphère interagisse fortement avec les systèmes géologiques non vivants de l'air, de l'eau et de la terre pour maintenir l'état habitable de la Terre - pour expliquer que même un environnement non technologique les espèces capables peuvent afficher l'Intelligence planétaire. La clé est que l'activité collective de la vie crée un système qui s'auto-entretient.

Par exemple, dit Frank, de nombreuses études récentes ont montré comment les racines des arbres d'une forêt se connectent via des réseaux souterrains de champignons appelés réseaux mycorhiziens. Si une partie de la forêt a besoin de nutriments, les autres parties envoient aux parties stressées les nutriments dont elles ont besoin pour survivre, via le réseau mycorhizien. De cette façon, la forêt maintient sa propre viabilité.

À l'heure actuelle, notre civilisation est ce que les chercheurs appellent une "technosphère immature", un conglomérat de systèmes et de technologies générés par l'homme qui affecte directement la planète mais ne s'auto-entretient pas. Par exemple, la majorité de notre consommation d'énergie implique la consommation de combustibles fossiles qui dégradent les océans et l'atmosphère de la Terre. La technologie et l'énergie que nous consommons pour survivre détruisent notre planète natale, qui, à son tour, détruira notre espèce.

Pour survivre en tant qu'espèce, nous devons donc travailler collectivement dans le meilleur intérêt de la planète.

Mais, dit Frank, "nous n'avons pas encore la capacité de réagir collectivement dans le meilleur intérêt de la planète. Il y a de l'intelligence sur Terre, mais il n'y a pas d'intelligence planétaire."

Vers une technosphère mature

Les chercheurs postulent quatre étapes du passé et de l'avenir possible de la Terre pour illustrer comment l'intelligence planétaire pourrait jouer un rôle dans l'avenir à long terme de l'humanité. Ils montrent également comment ces étapes d'évolution pilotées par l'intelligence planétaire peuvent être une caractéristique de n'importe quelle planète de la galaxie qui fait évoluer la vie et une civilisation technologique durable.

• Étape 1 - Biosphère immature :Caractéristique de la Terre très ancienne, il y a des milliards d'années et avant une espèce technologique, lorsque les microbes étaient présents mais que la végétation n'était pas encore apparue. Il y avait peu de rétroactions globales, car la vie ne pouvait pas exercer de forces sur l'atmosphère, l'hydrosphère et les autres systèmes planétaires de la Terre.
• Étape 2—Biosphère mature :Caractéristique de la Terre, également avant une espèce technologique, d'il y a environ 2,5 milliards à 540 millions d'années. Des continents stables se sont formés, la végétation et la photosynthèse se sont développées, l'oxygène s'est accumulé dans l'atmosphère et la couche d'ozone a émergé. La biosphère a exercé une forte influence sur la Terre, contribuant peut-être à maintenir l'habitabilité de la Terre.
• Étape 3 :Technosphère immature :caractéristique de la Terre actuelle, avec des systèmes de communication, de transport, de technologie, d'électricité et d'ordinateurs interconnectés. La technosphère est cependant encore immature, car elle n'est pas intégrée aux autres systèmes terrestres, comme l'atmosphère. Au lieu de cela, il puise la matière et l'énergie des systèmes terrestres d'une manière qui conduira l'ensemble dans un nouvel état qui n'inclura probablement pas la technosphère elle-même. Notre technosphère actuelle travaille, à long terme, contre elle-même.
• Étape 4 – Technosphère mature :là où la Terre devrait viser à l'avenir, déclare Frank, avec des systèmes technologiques en place qui profitent à l'ensemble de la planète, y compris la récupération d'énergie à l'échelle mondiale sous des formes comme le solaire qui ne nuisent pas à la biosphère. La technosphère mature est celle qui a co-évolué avec la biosphère dans une forme qui permet à la fois à la technosphère et à la biosphère de prospérer.

"Les planètes évoluent à travers des stades immatures et matures, et l'intelligence planétaire indique quand vous arrivez à une planète mature", explique Frank. "La question à un million de dollars est de savoir à quoi ressemble l'intelligence planétaire et ce qu'elle signifie pour nous dans la pratique, car nous ne savons pas encore comment passer à une technosphère mature."

Le système complexe de l'intelligence planétaire

Bien que nous ne sachions pas encore précisément comment l'intelligence planétaire pourrait se manifester, les chercheurs notent qu'une technosphère mature implique l'intégration de systèmes technologiques avec la Terre via un réseau de boucles de rétroaction qui constituent un système complexe.

En termes simples, un système complexe est tout ce qui est construit à partir de parties plus petites qui interagissent de telle manière que le comportement global du système dépend entièrement de l'interaction. Autrement dit, la somme est plus que l'ensemble de ses parties. Les forêts, Internet, les marchés financiers et le cerveau humain sont des exemples de systèmes complexes.

De par sa nature même, un système complexe a des propriétés entièrement nouvelles qui émergent lorsque des pièces individuelles interagissent. Il est difficile de discerner la personnalité d'un être humain, par exemple, uniquement en examinant les neurones de son cerveau.

Cela signifie qu'il est difficile de prédire exactement quelles propriétés pourraient émerger lorsque des individus forment une intelligence planétaire. Cependant, un système complexe comme l'intelligence planétaire aura, selon les chercheurs, deux caractéristiques déterminantes :il aura un comportement émergent et devra s'auto-entretenir.

"La biosphère a compris comment héberger la vie par elle-même il y a des milliards d'années en créant des systèmes pour déplacer l'azote et transporter le carbone", explique Frank. "Maintenant, nous devons trouver comment avoir le même genre de caractéristiques d'auto-entretien avec la technosphère."

La recherche de vie extraterrestre

Malgré certains efforts, notamment l'interdiction mondiale de certains produits chimiques nocifs pour l'environnement et une tendance à utiliser davantage d'énergie solaire, "nous n'avons pas encore d'intelligence planétaire ni de technosphère mature", dit-il. "Mais le but de cette recherche est de montrer où nous devrions aller."

Soulever ces questions, dit Frank, fournira non seulement des informations sur la survie passée, présente et future de la vie sur Terre, mais aidera également à la recherche de vie et de civilisations en dehors de notre système solaire. Frank, par exemple, est le chercheur principal d'une subvention de la NASA pour rechercher des technosignatures de civilisations sur des planètes en orbite autour d'étoiles lointaines.

"Nous disons que les seules civilisations technologiques que nous pourrions jamais voir - celles que nous devrions nous attendre à voir - sont celles qui ne se sont pas suicidées, ce qui signifie qu'elles doivent avoir atteint le stade d'une véritable intelligence planétaire", dit-il. "C'est le pouvoir de cette ligne d'enquête :elle unit ce que nous devons savoir pour survivre à la crise climatique avec ce qui pourrait arriver sur n'importe quelle planète où la vie et l'intelligence évoluent."