Lovelock și-a dezvoltat ideile Gaia după ce a lucrat pentru NASA la detectarea vieții pe Marte.
Ipoteza Gaia propune că părțile vii și ne-viitoare ale Pământului formează un sistem complex care interacționează și care poate fi considerat ca un singur organism. Numită după zeița greacă Gaia, la sugestia romancierului William Golding, ideea este că biosfera are un efect de reglementare asupra mediului înconjurător al Pământului care acționează pentru a susține viața.
Deși ideea a fost acceptată cu ușurință de mulți membri ai comunității ecologiste, ea nu a fost acceptată pe scară largă de alți oameni de știință. Printre cei mai cunoscuți critici ai acesteia se numără biologii evoluționiști Richard Dawkins, Ford Doolittle și Stephen Jay Gould. Lovelock a răspuns la aceste critici cu modele precum Daisyworld, care ilustrează modul în care efectele la nivel individual se pot traduce în homeostazia planetară, în circumstanțele potrivite.
Încălzirea globală
În cartea lui Lovelock din 2006, The Revenge of Gaia, acesta susține că distrugerea pădurilor tropicale slăbește capacitatea Gaiei de a controla gazele cu efect de seră din atmosferă. În acest caz, reacțiile negative ale planetei ar slăbi, iar încălzirea globală ar continua să crească.
Încălzirea oceanelor extinde stratul termoclinal oceanic al oceanelor tropicale peste apele arctice și antarctice. Acest lucru ar împiedica creșterea nutrienților oceanici în apele de suprafață și ar elimina înmulțirea algelor din fitoplancton. Întrucât fitoplanctonul și pădurile sunt principalele modalități prin care Gaia absoarbe dioxidul de carbon, eliminându-l din atmosferă, eliminarea acestei protecții de mediu va face ca, potrivit lui Lovelock, cea mai mare parte a Pământului să devină nelocuibilă pentru oameni și alte forme de viață până la mijlocul acestui secol, cu o extindere masivă a deșerturilor tropicale. Acest punct de vedere mai degrabă extrem este susținut doar de câțiva alți oameni de știință.
În cea mai recentă carte a sa, "The Vanishing Face of Gaia", el sugerează că s-ar putea să fi depășit deja punctul de basculare a climei terestre într-o stare de încălzire permanentă. Având în vedere aceste condiții, Lovelock se așteaptă ca civilizația umană să fie greu de supraviețuit. El se așteaptă ca această schimbare să fie similară cu maximul termic din Paleocen-Eocen, când concentrația atmosferică de CO2 era de 450 ppm. În acel moment, Oceanul Arctic avea o temperatură de 23 °C și în el se aflau crocodili, în timp ce restul lumii era format în mare parte din tufișuri și deșert.
Ingineria climei
În septembrie 2007, Lovelock și Chris Rapley au propus construirea de pompe oceanice pentru a pompa apa de sub termoclinal pentru a "fertiliza algele din apele de suprafață și a le încuraja să înflorească". Ideea de bază era de a accelera transferul de dioxid de carbon din atmosferă în ocean prin creșterea fotosintezei și prin creșterea exportului de carbon organic (sub formă de "zăpadă marină") în adâncurile oceanului. Un sistem similar cu cel propus de Lovelock și Rapley este dezvoltat în mod independent de o companie comercială.
Lovelock a declarat ulterior că propunerea sa a fost menită să stimuleze interesul, iar cercetarea va fi următorul pas.
