Wie lange kann das Leben auf der Erde noch gedeihen? Wissenschaftler haben neu gerechnet und sind nun optimistischer
Die 5 Milliarden Jahre alte Sonne befindet sich in der Mitte ihres Lebens. Sie wird zwar noch eine Milliarde Jahre lang leuchten, aber sie wird Veränderungen erfahren, die sich direkt auf die Erde auswirken werden.
Unsere Sonne, der helle Stern, der uns mit Licht und Wärme versorgt, ist auch der Motor, der die lebenswichtigen Prozesse auf unserem Planeten antreibt. Sie ist jedoch nicht ewig. Mit zunehmendem Alter wird ihr Kern immer heißer und dichter, so dass sie mehr Energie ausstrahlt. Dieser allmähliche Anstieg der Leuchtkraft der Sonne wird, wenn auch langsam, tiefgreifende Folgen für die Erde haben.
Seit der Entstehung der Sonne hat die Sonneneinstrahlung bisher um 30 % zugenommen, und diese Zunahme wird nicht aufhören. Wissenschaftler schätzen, dass die Sonneneinstrahlung in etwa einer Milliarde Jahren ausreichen wird, um eine Reihe von drastischen Veränderungen auf unserem Planeten auszulösen. Die Ozeane werden verdunsten, die Atmosphäre wird atemlos werden und die Erdoberfläche wird sich in eine sengende Wüste verwandeln. Leben, wie wir es kennen, wird auf der Erde unmöglich sein.
Der Kohlenstoffkreislauf: ein prekäres Gleichgewicht
Ein Schlüsselelement in der Gleichung für das Leben auf der Erde ist Kohlenstoff. Dieses für die Bildung organischer Moleküle wesentliche Element zirkuliert ständig zwischen der Atmosphäre, den Ozeanen und der Biosphäre. Kohlendioxid (CO2) spielt eine entscheidende Rolle für den Treibhauseffekt, der die Temperatur des Planeten in einem bewohnbaren Bereich hält.
Der Anstieg der Sonnentemperatur wird jedoch den Wasserkreislauf und damit die Erosion von Silikatgestein beschleunigen, was wiederum Reaktionen mit dem Regenwasser auslösen und der Atmosphäre CO2 entziehen wird. Dieser Rückgang des CO2-Gehalts wird sich verheerend auf die Vegetation auswirken, da Pflanzen dieses Gas für die Photosynthese benötigen.
Dieses düstere Szenario galt bisher als das Ereignis, das uns zu diesem unvermeidlichen Ende des Lebens führen würde. Eine aktuelle Studie legt jedoch nahe, dass Pflanzen viel länger überleben könnten als erwartet.
Ein neuer Horizont: mehr Zeit für das Leben?
Neue Forschungsergebnisse geben Anlass zur Hoffnung für die Zukunft des Lebens auf der Erde: Forscher der Universität Chicago fanden heraus, dass der Rückgang des CO2 in der Atmosphäre langsamer verlaufen könnte als bisher angenommen. Dank eines ausgefeilteren Klimamodells schätzen die Wissenschaftler, dass das pflanzliche Leben noch bis zu 1,6 Milliarden Jahre fortbestehen könnte.
Die Arbeit wurde von RJ Graham, einem Postdoktoranden in der Abteilung für Geophysikalische Wissenschaften, geleitet und verwendete Modelle, die Pflanzenproduktivität, Silikaterosion und Klima kombinieren, um die Zukunft der Landpflanzen abzuschätzen.
Graham und sein Team stellten fest, dass C3-Pflanzen, die den größten Teil der Vegetation auf der Erde ausmachen und deren Photosynthese in wärmeren, helleren Umgebungen weniger effizient ist, früher verschwinden würden als C4-Pflanzen. Damit bliebe ein Zeitraum von etwa 500 Millionen Jahren, in dem nur C4-Pflanzen, wie Mais und Zuckerrohr, überleben würden.
Diese Studie stellt frühere Schätzungen in Frage und deutet darauf hin, dass das Leben auf der Erde viel mehr Zeit haben könnte, um sich zu entwickeln und an Umweltveränderungen anzupassen. Es ist jedoch wichtig, daran zu denken, dass dies nur ein mögliches Szenario ist und dass noch viele Unsicherheiten bestehen.
Ein Weg voller Herausforderungen
Auch wenn das Leben auf der Erde möglicherweise eine längere Zukunft hat als erwartet, werden wir in den nächsten Millionen Jahren vor zahlreichen Herausforderungen stehen.
An erster Stelle steht der durch menschliche Aktivitäten verursachte Klimawandel, der die natürlichen Prozesse beschleunigt und die Anfälligkeit unseres Planeten erhöht. Darüber hinaus könnten das Auftreten neuer Krankheiten, Ressourcenknappheit und geopolitische Konflikte das Überleben unserer Art gefährden.
Wenn wir das überleben und die Sonne heller wird, wird der Temperaturanstieg unerträglich, was zu Wasserverdunstung und einer Sättigung der Atmosphäre mit Wasserdampf führt, wodurch die globalen Temperaturen weiter steigen. Der nächste Schritt in diesem Prozess wird der Verlust von Wasser sein, wenn der Wasserstoff nicht mehr in der Atmosphäre gehalten wird und in den Weltraum schießt und die Erde in eine unumkehrbare Phase der Trockenheit versetzt.
Quellenhinweis
RJ Graham et al, Substantial extension of the lifetime of the terrestrial biosphere, arXiv (2024).