Ο Λάβλοκ ανέπτυξε τις ιδέες του για τη Γαία αφού εργάστηκε για τη NASA για την ανίχνευση ζωής στον Άρη.
Η υπόθεση της Γαίας προτείνει ότι τα έμβια και μη έμβια μέρη της Γης αποτελούν ένα πολύπλοκο σύστημα αλληλεπίδρασης που μπορεί να θεωρηθεί ως ένας ενιαίος οργανισμός. Ονομάστηκε από την ελληνική θεά Γαία, μετά από πρόταση του μυθιστοριογράφου William Golding, και η ιδέα είναι ότι η βιόσφαιρα έχει ρυθμιστική επίδραση στο γήινο περιβάλλον, η οποία δρα για τη διατήρηση της ζωής.
Ενώ η ιδέα έγινε εύκολα αποδεκτή από πολλούς στην περιβαλλοντική κοινότητα, δεν έγινε ευρέως αποδεκτή από άλλους επιστήμονες. Μεταξύ των πιο διάσημων επικριτών της είναι οι εξελικτικοί βιολόγοι Richard Dawkins, Ford Doolittle και Stephen Jay Gould. Ο Λάβλοκ απάντησε σε αυτές τις επικρίσεις με μοντέλα όπως το Daisyworld, τα οποία απεικονίζουν πώς οι επιδράσεις σε ατομικό επίπεδο μπορούν να μεταφραστούν σε πλανητική ομοιόσταση, υπό τις κατάλληλες συνθήκες.
Παγκόσμια υπερθέρμανση
Στο βιβλίο του Λάβλοκ του 2006, Η εκδίκηση της Γαίας, υποστηρίζει ότι η καταστροφή των τροπικών δασών αποδυναμώνει την ικανότητα της Γαίας να ελέγχει τα αέρια του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα. Αν συμβεί αυτό, οι αρνητικές αναδράσεις του πλανήτη θα αποδυναμωθούν και η υπερθέρμανση του πλανήτη θα συνεχίσει να αυξάνεται.
Η αύξηση της θερμοκρασίας των ωκεανών επεκτείνει το ωκεάνιο θερμοκλινές στρώμα των τροπικών ωκεανών πάνω από τα ύδατα της Αρκτικής και της Ανταρκτικής. Αυτό θα εμπόδιζε την άνοδο των ωκεάνιων θρεπτικών συστατικών στα επιφανειακά ύδατα και θα εξάλειφε τις ανθίσεις φυκιών του φυτοπλαγκτού. Καθώς το φυτοπλαγκτόν και τα δάση είναι οι κύριοι τρόποι με τους οποίους η Γαία απορροφά το διοξείδιο του άνθρακα, αφαιρώντας το από την ατμόσφαιρα, η εξάλειψη αυτής της περιβαλλοντικής ρυθμιστικής λειτουργίας θα δει, σύμφωνα με τον Λάβλοκ, το μεγαλύτερο μέρος της γης να γίνεται ακατοίκητο για τον άνθρωπο και άλλες μορφές ζωής μέχρι τα μέσα αυτού του αιώνα, με μια μαζική επέκταση των τροπικών ερήμων. Αυτή η μάλλον ακραία άποψη υποστηρίζεται μόνο από λίγους άλλους επιστήμονες.
Στο πιο πρόσφατο βιβλίο του, "Το εξαφανιζόμενο πρόσωπο της Γαίας", προτείνει ότι μπορεί ήδη να έχουμε ξεπεράσει το σημείο καμπής του γήινου κλίματος σε μια μόνιμα θερμή κατάσταση. Υπό αυτές τις συνθήκες, ο Λάβλοκ αναμένει ότι ο ανθρώπινος πολιτισμός θα δυσκολευτεί να επιβιώσει. Αναμένει ότι η αλλαγή θα είναι παρόμοια με το θερμικό μέγιστο της Παλαιόκαινου-Εόκαινου, όταν η ατμοσφαιρική συγκέντρωση του CO2 ήταν 450 ppm. Τότε ο Αρκτικός Ωκεανός είχε θερμοκρασία 23 °C και είχε κροκόδειλους, ενώ ο υπόλοιπος κόσμος ήταν κυρίως θαμνώδης και έρημος.
Μηχανική του κλίματος
Τον Σεπτέμβριο του 2007, ο Lovelock και ο Chris Rapley πρότειναν την κατασκευή ωκεάνιων αντλιών για την άντληση νερού από κάτω από το θερμοκλινές για να "γονιμοποιήσουν τα φύκια στα επιφανειακά ύδατα και να τα ενθαρρύνουν να ανθίσουν". Η βασική ιδέα ήταν να επιταχυνθεί η μεταφορά του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα στον ωκεανό με την αύξηση της φωτοσύνθεσης και την αύξηση της εξαγωγής οργανικού άνθρακα (ως "θαλάσσιο χιόνι") στον βαθύ ωκεανό. Ένα σύστημα παρόμοιο με αυτό που πρότειναν οι Lovelock και Rapley αναπτύσσεται ανεξάρτητα από μια εμπορική εταιρεία.
Ο Lovelock δήλωσε στη συνέχεια ότι η πρότασή του είχε ως στόχο να τονώσει το ενδιαφέρον και η έρευνα θα ήταν το επόμενο βήμα.
