Stand: 23.06.2024 11:00 Uhr
Verdunstung, Kondensation, Regen – den irdischen Wasserkreislauf gibt es laut einer Studie schon länger als bisher angenommen. Auch das Leben auf der Erde könnte somit schon früher entstanden sein.
Von Nicolas Hellebrand und Martina Janning, SWR
Ein Wasserkreislauf inklusive Regen ist die Grundlage für das Leben an Land – vielleicht sogar für die Entstehung des Lebens selbst. Ein Forschungsteam aus Abu Dhabi hat bei der Untersuchung uralter Gesteinsproben nun herausgefunden, dass der Wasserkreislauf aus Verdunstung, Wolken und Niederschlag mindestens 500 Millionen Jahre älter ist als bisher angenommen. Die Ergebnisse veröffentlichten sie nun in der Fachzeitschrift Nature Geoscience.
Ohne Wasser wäre unsere Erde ein karger Ort: Es gäbe kein Leben – weder Einzeller, noch Pflanzen oder Tiere. Wo und wie genau das erste Leben entstand, ist nicht genau bekannt. Klar ist aber: Wasser hat eine entscheidende Rolle gespielt.
Ermöglichte Regen das Entstehen von Leben an Land?
Einer Theorie zufolge entstanden die ersten Lebewesen in der Tiefsee, an heißen, mineralreichen Quellen, den sogenannten Schwarzen Rauchern. Eine andere Theorie besagt, dass Leben auch in kleinen Pfützen an Land entstanden sein könnte – das Süßwasser vermischte sich womöglich mit Gasen aus dem Erdinneren und bot so die ideale Brutstätte für Einzeller.
Damit die ersten Urlebewesen auch in Gewässern an Land existieren konnten, musste auch dort Wasser verfügbar sein. Damals wie heute ist dies nur durch einen Wasserkreislauf inklusive Regen möglich.
Wasserkreislauf 500 Millionen Jahre älter als bisher gedacht
Die ersten Funde, die auf Leben in kleinen Gewässern an Land hinweisen, sind circa 3,5 Milliarden Jahre alt. Dementsprechend gingen Fachleute davon aus, dass es spätestens zu diesem Zeitpunkt auf der Erde regnete. In der Fachwelt herrschte allerdings lange Unsicherheit, seit wann genau es Regen gibt.
Das Forschungsteam aus Abu Dhabi, Australien und China hat nun Hinweise gefunden, dass der Wasserkreislauf mindestens vier Milliarden Jahre alt sein könnte, also 500 Millionen Jahre älter als bisher gedacht.
Zirkon-Kristalle sind uralte Zeitzeugen
Die Forschenden untersuchten Gesteinsproben aus dem Jack-Hills-Gebirge im Westen Australiens. Hier lassen sich die ältesten Mineralkörner der Welt finden: Zirkon-Kristalle. Mit Hilfe dieser bis zu 4,4 Milliarden Jahre alten Körner konnten sie die chemische Zusammensetzung der damaligen Erde rekonstruieren, um die geologischen Gegebenheiten besser zu verstehen.
Dazu bestrahlten die Forschenden die Körner mit Ionen, wodurch sich Moleküle von den Zirkon-Körnern herauslösten. Diese abgespalteten Teilchen wurden dann von einem Detektor bestimmt, sodass sich die genaue molekulare Zusammensetzung der Kristalle ermitteln ließ. Diese gab dann wiederum Auskunft über die Zusammensetzung des Magmas, das vor mehr als vier Milliarden Jahren unter der Erde brodelte und aus dem sich die Kristalle gebildet hatten, sobald das Magma im Kontakt mit Wasser abkühlte.
Kristalle zeigen frühen Süßwasservorrat der Erde
Für die Forschenden sind vor allem die in den Kristallen eingeschlossenen Sauerstoffmoleküle interessant. Diese sogenannten Isotope kommen in zwei verschiedenen Varianten mit unterschiedlichem Gewicht vor. Je nachdem, ob das aufsteigende Magma mit Süß- oder Salzwasser in Kontakt kam, ändert sich auch das Verhältnis von schweren und leichten Sauerstoff-Isotopen innerhalb der Kristalle.
Die Auswertung der Daten zeigte schließlich: Schon vor mindestens vier Milliarden Jahren gab es Süßwasservorkommen auf Landflächen der Erde, mit welchem das aufsteigende Magma in Kontakt kam. Das deutet darauf hin, dass es zu dieser Zeit bereits geregnet haben muss, um solche Süßwasserreservoirs an Land aufzufüllen.
Die Ergebnisse geben nicht nur Hinweise darauf, dass der Wasserkreislauf auf der Erde weitaus früher begann, als man bisher nachweisen konnte, sondern auch, dass Landmassen mit Süßwasserreservoirs früher existierten als angenommen. Dies legt wiederum nahe, dass auch das Leben auf der Erde früher entstanden sein könnte und dass es möglicherweise in Gewässern an Land und nicht im Meer entstanden ist. Um diese These zu stärken, fehlen aber noch weitere geologische Hinweise.
