Die Erde nähert sich wieder der Zeit vor dem "Great Oxidation Event"

Durch die Alterung der Sonne und der damit verbundenen Zunahme ihrer Strahlung wird es dazu kommen, dass die Erde fast ihren gesamten Sauerstoff verliert. In ungefähr einer Milliarde Jahren wird vom heutigen 20 % Anteil, nur noch der klägliche Rest von einem Prozent übrig bleiben. Dieses wird die geochemischen Kreisläufe drastisch verändern und zur rapiden Abnahme der Pflanzenwelt führen. Diese Erkenntnis wurde durch den Wissenschaftler Kazumi Ozaki von der japanischen Toho Universität und Christopher Reinhard vom Georgia Institute of Technology, in einem NASA-Projekt untersucht. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin „Nature Geoscience“ veröffentlicht.

Wir wissen schon lange, dass das Leben auf der Erde nur so lange existiert, wie auch unsere Sonne am Leben ist. Das es allerdings „so schnell“ geht, hätte man bisher allerdings nicht gedacht. Bereits jetzt nimmt die Leuchtkraft unserer Sonne stetig zu. In ca. einer Milliarde Jahren wird ihre Strahlung um ca. 10 % höher sein als heute.

Was sind die Folgen für unseren Planeten?

Es kommt zu erhöhten Temperaturen, welche wiederum die Verwitterung und Bindung von CO² im Gestein fördern. Das CO² fehlt somit wiederum den Pflanzen, welche es für die Photosynthese brauchen. Die aktuellen Berechnungen besagen, dass die irdische Vegetation bereits in 600 Millionen Jahren zu schwinden beginnt.

Welche Auswirkungen hat das allerdings für den Sauerstoff in der Erdatmosphäre?

Kazumi Ozaki und Christopher Reinhard erweiterten zur Klärung dieser Frage, die bisherigen Erdsystem- und Klimamodelle, welche die Gaszusammensetzung der Atmosphäre beeinflussen, um jene Faktoren, welche die Gaszusammensetzung der Atmosphäre beeinflussen. Dazu zählen die Verwitterung, die geochemischen Stoffkreisläufe, die Vegetation und vor allem aber auch die Sonneneinstrahlung.

Die Forscher erklärten im Fachmagazin „Nature Geoscience“: „Die Simulationen dieser Ensemblegruppe wurden dann bis in die Zukunft weitergeführt, um die Lebensdauer der irdischen Sauerstoffatmosphäre zu ermitteln. Wir setzten bei diesem Prognoselauf die Modellerde jenem Strahlungszuwachs aus, welcher für die solare Entwicklung vorhergesagt wird. Dies hat zum Ergebnis geführt, dass in der langfristigen Zukunft, der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre substanziell abnimmt. Die irdische Gashülle wird in 1,08 Milliarden Jahren, weniger als ein Prozent des heutigen Sauerstoffgehalts aufweisen. Ein Großteil der heutigen Lebensformen wird unter diesen Bedingungen nicht mehr existieren.“

Je mehr Sauerstoff und Kohlendioxid in der Zukunft abnehmen, desto höher wird der Methananteil in der Gashülle sein. Die Erdatmosphäre wird also in der fernen Zukunft wieder fast so aussehen wie in der Urzeit, wie einstmals also vor dem sogenannten „Great Oxidation Event“. Damals, vor ca. 2,4 Milliarden Jahren, reicherte die zuvor von Methan, Stickstoff und Kohlendioxid dominierte Uratmosphäre, diese binnen kürzester Zeit mit Sauerstoff an.

Wenn man also in einer Milliarde Jahren aus dem Weltall unseren Planeten betrachtet, so wird dieser nicht mehr blau sein, sondern viel eher dem Saturnmond Titan ähneln. Die beiden Wissenschaftler Ozaki und Reinhard sind aufgrund ihrer Berechnungen und Prognosen davon überzeugt, dass der erhöhte Methananteil zur Bildung von organischen Dunstschleiern führt.

Ozaki und Reinhard weisen auf die Ergebnisse ihrer Forschungen hin, welche darauf schließen lassen, dass eine Sauerstoffatmosphäre, selbst wenn sich diese auf lebensfreundlichen Welten mit Photosynthese befindet, kein Dauerzustand ist. Lediglich ein Bruchteil der Erdgeschichte würden demnach durch robust detektierbare Gehalte atmosphärischen Sauerstoffs gekennzeichnet sein. Die Sauerstoffphase auf unserem Planeten, macht wohl lediglich 20 – 30 % seiner gesamten Lebenszeit aus.

Das sind auch Faktoren, welche wir bei der Suche nach Leben im All berücksichtigen müssen. Der Sauerstoff gilt schließlich als einer der wichtigsten Biosignaturen für ein Leben auf fremden Planeten. Wenn diese Phase allerdings nur sehr kurz ist und später zu einer Methanreichen, verschleierten Gashülle führt, dann könnte diese Atmosphäre darauf hinweisen, dass dort zumindest früher einmal, Leben existierte.

Je mehr wir über unseren Heimatplaneten erfahren, desto mehr scheint uns bewusst zu werden, dass es im Weltall wohl unzählige Planeten gibt, auf denen Leben möglich ist. Das Problem ist, dass die Lebensphasen nur selten gleichzeitig stattfinden.