Die Gaia-Theorie ist eine wissenschaftliche Hypothese, die in den 1960er Jahren von Dr. James Lovelock stammt. Lovelock argumentiert, dass die Erde und ihre physikalische Beschaffenheit, wie ihre geologischen und chemischen Eigenschaften, an die Ökosysteme der Welt gebunden sind und dass ihre Koexistenz die geologischen, chemischen und biologischen Umstände, einschließlich des Klimas, beeinflusst, wenn nicht sogar vollständig regelt die Erde. Viele vergleichen die Gaia-Theorie mit einem Verständnis der Erde als einem einzigen Organismus. Ursprünglich auf die Gaia-Hypothese bezogen, wurde Lovelocks Idee seitdem als Gaia-Theorie bezeichnet, da sie dazu beitragen kann, einige Verhaltensweisen der Erde vorherzusagen.
Wissenschaftler wissen, dass die meisten Prozesse auf der Erde komplex sind und miteinander interagieren. Lovelock behauptet, dass alle Ökosysteme der Erde miteinander interagieren, wobei jedes einen wesentlichen Bestandteil der Erdstruktur bildet und die Erde reguliert. Auf diese Weise, behauptet Lovelock, bleiben die vielen verschiedenen Prozesse der Erde, ob biologisch, geologisch, chemisch oder klimatisch, stabil.
Jeder Prozess existiert sowohl in sich selbst, in Bezug auf andere Prozesse als auch in Bezug auf die Erde als Ganzes. Wasserstoff würde beispielsweise aus der Erdatmosphäre verschwinden, wenn es nicht bestimmte biologisch erzeugte Gase wie Methan gäbe. Ohne einige lebende Organismen würde die Kohlendioxidmenge in der Atmosphäre auf etwa das 30-fache ihres derzeitigen Niveaus ansteigen, was zu einem stärkeren Treibhauseffekt führen würde, die Temperatur der Erdatmosphäre erhöhen und ihre chemische Zusammensetzung verändern würde und die Erde für lebende Organismen viel weniger geeignet macht.
Lovelock behauptet, dass die nahezu konstante Oberflächentemperatur der Erde die Gaia-Theorie auf andere Weise unterstützt. Die Energie der Sonne ist seit Beginn des Lebens um 30% gestiegen, was auch die Atmosphärentemperatur der Erde erhöht und ihre chemische Zusammensetzung verändert haben sollte. Die einzige bedeutende nicht-biologische Quelle des für den Treibhauseffekt notwendigen Kohlendioxids, ein Phänomen, das wesentlich zur Temperatur der Erde beiträgt, ist die vulkanische Aktivität, die unvorhersehbar, sporadisch und nicht in der Lage ist, sich selbst zu regulieren.
Die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre sollte vom Standpunkt der Chemie aus instabil und in Bewegung sein. Sauerstoff sollte sich mit zahlreichen anderen Gasen verbinden, während Methan instabil wäre und in einer so sauerstoffreichen Umgebung verbrennen sollte. Lovelock postuliert, dass nur durch die Regulierung durch lebende Organismen alle Prozesse der Erde weitergehen und so konstant bleiben können.