Die Sonne verändert sich – und mit ihr die Erde. Was das für die sauerstoffreiche Atmosphäre und das Leben auf dem blauen Planeten bedeutet, zeigt eine Studie.

Frankfurt – Die Erde ist ein einzigartiger Ort. Betrachtet man den Planeten im Universum, strahlt er in leuchtendem Blau, durchzogen von grünen und braunen Flächen. Es sind deutlich erkennbare Anzeichen dafür, dass es auf der Erde Leben gibt. Wasser bedeckt den Großteil der Erdoberfläche und eine sauerstoffreiche Atmosphäre macht das Leben von Menschen, Tieren und Pflanzen möglich. Während der Planet heute noch optimale Lebensbedingungen bietet, stellt sich die Frage: Wie lange ist die Erde noch bewohnbar? Ist es irgendwann vorbei mit dem Leben auf dem blauen Planeten?

Der menschengemachte Klimawandel setzt der Erde zunehmend zu. Extreme Wetterphänomene machen das Leben in vielen Regionen bereits heute ungemütlich. Einige Menschen, wie der Milliardär Elon Musk, blicken besonders düster in die Zukunft. Musk verfolgt das Ziel, die Menschheit „multiplanetar“ zu machen – als Absicherung für den Fall, dass die Erde eines Tages unbewohnbar wird, soll der Planet Mars dienen. Doch selbst wenn weder der Klimawandel noch ein Asteroideneinschlag die Erde unbewohnbar machen – klar ist: Die heutige sauerstoffreiche Atmosphäre wird nicht für immer bestehen.

Irgendwann wird die Erde nicht mehr so lebensfreundlich wie heute sein

Wie lange wird die Erde noch eine sauerstoffreiche Atmosphäre besitzen? Wissenschaftler haben sich dieser Frage gewidmet und im Jahr 2021 eine Studie veröffentlicht, die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience erschienen ist. Die Ergebnisse liefern eine faszinierende, aber auch ernüchternde Perspektive auf die ferne Zukunft unseres Planeten.

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„Simulationen zeigen, dass die sauerstoffreiche Atmosphäre der Erde noch etwa 1,08 Milliarden Jahre bestehen bleibt, bevor eine rapide Sauerstoffreduktion einsetzt“, schreiben Kazumi Ozaki von der Toho University und Christopher Reinhard vom Georgia Institute of Technology. Beide Forscher arbeiten auch für die Nasa-Initiative Nexus for Exoplanet System Science (NExSS).

Stärkere Sonneneinstrahlung lässt den Sauerstoff verschwinden

Die Ursache für diesen langfristigen Wandel sieht das Forschungsteam vor allem in den „steigenden Oberflächentemperaturen“ durch die stärkere Sonneneinstrahlung und die „durch die hellere Sonne verursachte CO₂-Aushungerung der terrestrischen photosynthetischen Biosphäre“. Die Sonne gewinnt nach und nach an Leuchtkraft, was den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre allmählich verringern wird. Es ist der Beginn eines langsamen und unumkehrbaren Wandels, der schließlich – in fünf Milliarden Jahren – mit dem Sterben der Sonne endet.

Zuvor aber wird die Atmosphäre der Erde wieder ähnlich zusammengesetzt sein wie in der Zeit vor der Entstehung des Sauerstoffs, vor etwa 2,4 Milliarden Jahren. Zu dieser Zeit bestand die Erdatmosphäre vermutlich zu etwa 80 Prozent aus Wasserdampf, zu 10 Prozent aus Kohlendioxid und zu fünf bis sieben Prozent aus Schwefelwasserstoff. Daneben gab es Spuren von Stickstoff, Wasserstoff und Helium.

Erdatmosphäre enthält heute etwa 21 Prozent Sauerstoff – er macht das Leben möglich

Im Gegensatz dazu enthält die heutige Atmosphäre etwa 21 Prozent Sauerstoff – ein entscheidender Faktor für das Leben auf der Erde. Doch in etwas mehr als einer Milliarde Jahren wird sich diese Zusammensetzung verändern, und die Erde wird zu einer lebensfeindlichen Welt werden. (tab)

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