Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren ging die Sonne aus dem Schwerkraftkollaps einer interstellaren Gaswolke hervor. Ihre stabile Lebensphase als Hauptreihenstern dürfte noch weitere rund 4,5 Milliarden Jahre dauern, ehe sie sich zu einem Roten Riesenstern aufzublähen beginnt. Noch viel Zeit für das Leben auf der Erde, sollte man meinen – doch das ist ein Irrtum: Simulationen sprechen dafür, dass den höheren Organismen auf unserem Planeten schon in einer Milliarde Jahren buchstäblich die Luft ausgehen wird.
Ganz ohne Veränderungen verläuft der aktuelle Lebensabschnitt unseres Zentralgestirns nämlich nicht: Seit ihrer Geburt wird die Sonne allmählich immer heißer. Was sich in kleinen Zeiträumen kaum auswirkt, hat in mehreren hundert Jahrmillionen durchaus einen entscheidenden Effekt – welchen, das haben Forscher für die Nasa anhand von klimatischen, geologischen und biologischen Modellen der Erde rekonstruiert.
Kritischer Wendepunkt
In einer im Fachjournal "Nature Geosience" im Frühjahr veröffentlichten Studie haben Kazumi Ozaki von der Toho-Universität in Funabashi, Japan, und Chris Reinhard vom Georgia Institute of Technology in Atlanta den entscheidenden Wendepunkt für das Leben rund eine Milliarde Jahre in der Zukunft identifiziert. Die detaillierten Simulation zeigten, dass mit zunehmender Hitze der Sonne der Kohlendioxidgehalt in der Erdatmosphäre sinkt, da das Gas die Wärme absorbiert und dadurch zerfällt. Auch die Ozonschicht würde dabei weggebrannt.
Verringert sich die Menge an Kohlendioxid unter einen bestimmten Wert, beginnen auch Photosynthese-betreibende Organismen darunter zu leiden, allen voran die Pflanzen. Diese Entwicklung dürfte sogar ziemlich rasant ablaufen: Über einen Zeitraum von nur 10.000 Jahren wird der CO2-Gehalt so stark absinken, dass die Flora der Erde weitgehend aussterben dürfte. Die Tierwelt – und damit auch wir, falls wir dann noch existieren sollten – würde kurz darauf folgen, denn ohne den Sauerstoff, den die Pflanzen produzieren, geht der Tierwelt schnell die Luft aus.
Eine Welt der Mikroorganismen
Stattdessen zeigten die Simulationen, dass der Methangehalt in der Atmosphäre um das Zehntausendfache zunimmt, was den Temperaturanstieg zusätzlich antreiben und den Untergang des Sauerstoff-atmenden Lebens beschleunigen wird. Bis auf weiteres wäre unser Planet dann wieder eine Welt der anaeroben Kreaturen wie beispielsweise Bakterien oder Archaeen. Ganz ähnliche Bedingungen haben zuletzt vor rund 2,4 Milliarden Jahren an der Archaikum-Proterozoikum-Grenze geherrscht.
Auch wenn die Sauerstoff-Apokalypse noch hunderte Millionen Jahre in der Zukunft liegt, für die Suche nach Leben auf fernen Exoplaneten hat das Szenario nach Ansicht der Forscher durchaus eine Bedeutung. Laut Ozaki und Reinhard lässt sich nämlich aus diesen Modellen schließen, dass das Zeitfenster, in dem höheres Leben floriert, deutlich kürzer sein könnte als bisher angenommen. (tberg, 12.11.2021)