Neue Studie behauptet, dass Süßwasser auf der Erde viel früher auftauchte, als wir dachten
Wasser treibt den Kreislauf des Lebens an, der die Erde beherrscht und die Existenz verschiedener Lebensformen ermöglicht. Eine neue Studie hat ergeben, dass es 500 Millionen Jahre früher als bisher angenommen entstanden ist.
Nach der am weitesten verbreiteten Theorie (der Nebular- oder Planetesimal-Theorie) war der Ursprung unseres Planeten derselbe wie der des Sonnensystems: Ein Nebel (eine dichte Wolke aus interstellaren Gasen und Staub) lieferte das Material, und die Schockwelle der Explosion eines nahe gelegenen Sterns (Supernova) ließ den Nebel rotieren und sich zusammenziehen.
Im Zentrum des Sonnennebels begann die Schwerkraft das Material anzuziehen, das einen so großen Kern erzeugte, dass er, als er seine kritische Masse erreichte, die nuklearen Kettenreaktionen in Gang setzte, die unserem Stern vor etwa 4,6 Milliarden Jahren Energie verliehen.
Etwa 99,86 Prozent der gesamten Materie des Nebels bildeten die Sonne. Die restlichen 0,14 Prozent der Materie kondensierten und verbanden sich, während sie um die Sonne kreisten, und bildeten immer größere Felsen, die Planetesimale. Aus der Kollision und Verschmelzung dieser Planetesimale entstanden im Laufe von 400 bis 450 Millionen Jahren Planeten, einige felsig, andere gasförmig. Die Erde entstand fast 100 Millionen Jahre nach der Sonne und ist der einzige Planet im Sonnensystem, der Leben und flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche hat.
Die Geschichte des Wassers ist die Geschichte des Lebens
Unser Planet ist etwa 4,5 Milliarden Jahre alt und die Entstehung von Wasser auf ihm fand erwartungsgemäß später statt. Neue Forschungsarbeiten unter der Leitung der Curtin University (Australien) haben jedoch den Sauerstoff in Mineralien neu datiert und gezeigt, dass es möglich war, die Ursprünge des Wasserkreislaufs auf etwa 4 Milliarden Jahre zu datieren, fast 6 Milliarden Jahre nach der Entstehung der Erde. Bisher war man davon ausgegangen, dass frisches Wasser auf der Erde, ein wesentlicher Faktor für das Leben, vor fast 3,5 Milliarden Jahren entstanden ist.
Bei der Untersuchung des Alters und der Sauerstoffisotope in kleinen Kristallen des Minerals Zirkonit haben wir ungewöhnliche Isotopensignaturen gefunden, die bis zu 4 Milliarden Jahre alt sind. Diese sehr hellen Sauerstoffisotope sind normalerweise das Ergebnis von Gesteinsveränderungen durch heißes, frisches Wasser mehrere Kilometer unter der Erde - Hamed Gamaleldien, Curtin University.
Das ist in kosmischer Zeit sehr schnell. Wenn wir die 4,5 Milliarden Jahre der Erde auf einen einzigen Tag komprimieren, entstand um 00:00 Uhr die Erde und 6 Minuten später der Mond. Um 3.17 Uhr (vor fast 3,9 Milliarden Jahren) gab es Wasser auf dem Planeten. Um 8.14 Uhr erschienen sauerstofferzeugende Bakterien, und um 13.24 Uhr erschienen die ersten Zellen.
Um 21.48 Uhr kamen die Amphibien an Land, und um 23.39 Uhr schlug der Asteroid "Chicxulub" auf der heutigen Halbinsel Yucatán ein und führte zum Massenaussterben der Dinosaurier und damit von 75 Prozent der Pflanzen- und Tierarten. Um 23:58 Uhr erschien der Homo Erectus, und um 23:59:57 Uhr begann der Homo Sapiens den Planeten zu bevölkern. In der letzten Sekunde des Tages bauten die Ägypter die Pyramiden, Christus wurde geboren, wir zündeten die Atombombe, erforschten den Weltraum und hatten kein Süßwasser mehr.
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Hamed Gamaleldien, Forscher an der Curtin's School of Earth and Planetary Sciences und Hauptautor der Studie, stellt fest, dass die Forscher durch die Analyse alter Kristalle aus den Jack Hills in der Region Central West von Westaustralien den Zeitrahmen für das Auftauchen von Süßwasser auf einige hundert Millionen Jahre nach der Entstehung des Planeten verschoben haben.
Das Wasser auf unserem Planeten entspricht etwa 1,4 Billionen Kubikkilometern, und davon sind weniger als 3 % Süßwasser. Laut Chemie besteht ein Wassermolekül aus einem Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatomen (H2O), und während Wasserstoff im Urknall entstand, ist Sauerstoff in den Kernen von Sternen, die noch massiver als die Sonne sind, reichlich vorhanden. Chemische Markierungen im Meerwasser lassen jedoch vermuten, dass der größte Teil des Sauerstoffs von Asteroiden und Kometen stammt, die vor Millionen von Jahren mit der Erde kollidierten.
Laut Gamaleldien widerlegt der Nachweis von Süßwasser in mehreren Kilometern Tiefe im Inneren der Erde die bisherige Theorie, dass unser Planet vor 4 Milliarden Jahren vollständig von einem Ozean bedeckt war.
Diese Entdeckung ist entscheidend für das Verständnis, wie sich die Erde gebildet hat und wie das Leben entstanden ist. Sie deutet auch darauf hin, dass Landmassen und Süßwasser den Boden für die Entstehung von Leben in einem relativ kurzen Zeitraum vorbereitet haben, viel kürzer als bisher angenommen: nur 600 Millionen Jahre nach der Entstehung des Planeten.
Quellenhinweis:
Gamaleldien, H. et al. Onset of the Earth’s hydrological cycle four billion years ago or earlier. Nature Geoscience, 2024.