Das Ende der Welt

Schon in einer halben Milliarde Jahren könnte es Schluss sein mit dem Leben auf der Erde

War das Ende der Welt früher ein Thema der Religionen, so kehren jetzt Wissenschaftler der Frage nach dem Ursprung von Welt und Leben den Rücken und wenden sich auch dem Ende zu. Für uns, die wir in der beschleunigten Internetzeit leben, sind normalerweise schon ein paar Jahre nicht mehr überblickbar, und es wird auch kaum jemand aufstören, wenn es in ein paar hunderttausend Jahren oder gar in ein paar Milliarden Jahren mit dem Leben auf der Erde zu Ende gehen könnte. Gleichwohl rückt mit den Prognosen über die Zukunft der Erde, des Sonnensystems und des Weltalls die für das digitale und gentechnische Zeitalter gerne verdrängte Zeitdauer von allem, was es gibt, ein wenig näher.

Riesiger Gasring als Folge einer Kollision von Sternen, Hubble Space Telescope

Menschen gibt es sowieso noch nicht lange. Vor vier Millionen Jahren lebte gerade einmal der Australopithecus africanus, den modernen Menschen gibt es seit circa 50000 Jahren. Möglicherweise verschwindet er schnell wieder durch eigene Aktivität, verändert sich evolutionär oder gentechnisch - was könnte nur die Steigerung von Homo sapiens sein? -, wenn er nicht zu einem Cyborg mutiert oder abgelöst und übertrumpft wird durch seine eigenen nichtbiologischen Geschöpfe, die Roboter. Die hätten womöglich bessere und längere Überlebenschancen, wenn Wasser und Kohlendioxid von der Erde verschwinden.

Wasser wird es zwar nach Berechnungen des Metereologen James Kasting von der Penn State University noch eine Milliarde Jahre auf der Erde geben, aber schon nach 500000 Jahren könnte es mit dem Großteil des Lebens zu Ende gehen, wenn der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre stark zurückgegangen ist. Schuld daran ist die Sonne, die wie alle anderen Sterne allmählich heller und wärmer wird, so dass die Meere beginnen zu verdampfen. Ab 60 Grad Celsius wird Wasser zu einem Hauptbestandteil der Atmosphäre, gelangt dann in Stratossphäre und verschwindet schließlich in den Weltraum. Normalerweise gehen die Astronomen, wie Kasting während eines Vortrages auf der jährlich stattfindenden Konferenz der American Association for the Advancement of Science sagte, davon aus, dass dies erst geschehen wird, wenn die Sonne aus der sogenannten Hauptreihe heraustritt - damit werden Sterne bezeichnet, in deren Kern Wasserstoff zu Helium fusioniert - und zu einem roten Riesen zu werden beginnt, der größer wird als die Kreisbahn des Merkur, diesen zerstört und die Atmosphäre der Venus verbrennt. Das wäre erst in fünf Milliarden Jahren der Fall.

Entstehung von Sternen, Hubble Space Telescope

Nach Ansicht von Kasting könnten die Meere auf der Erde aber schon viel früher verdampfen. Doch schon bevor die Erde zu einer Wüste wird, könnte sich durch die Klimaerwärmung die Silikatverwitterung beschleunigen, die Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre in den Meeren als Kalziumkarbonat ablagert. Wenn der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre absinkt, sind viele Pflanzen nicht mehr überlebensfähig. Nach den Berechnungen von Kasting gibt es in einer halben Milliarde Jahren nicht mehr genügend Kohlenstoffdioxid für die Photosynthese von 95 Prozent der jetzt existierenden Pflanzen. Andere Pflanzen wie Korn, Zuckerrohr oder tropische Gräser haben zwar ein anderes Verfahren, um Kohlendioxid zu konzentrieren, können aber alleine nicht die Biosphäre aufrechterhalten.

Diesen Trend könnte gerade die von Menschen verursachte Klimaerwärmung für einige Zeit kompensieren, auch wenn dadurch wiederum andere Gefahren wie steigende Infektionsrisiken oder sinkende landwirtschaftliche Erträge bewirkt werden: "Wenn der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre während der nächsten Jahrhunderte weiter ansteigt, könnte er für lange Zeit hoch bleiben. Wenn die fossile Energie zu Ende geht, würde es etwa eine Million Jahre dauern, bis der Gehalt auf die heutige Höhe zurückgeht." Langfristig aber würde dies nicht verhindern können, dass der Kohlendioxidgehalt unter die Existenzgrenze von Pflanzen absinkt.

Kastings Berechnungen haben natürlich keine unmittelbaren Folgen für die Menschen, aber sie können erhellen, wie lange ein Planet überhaupt Leben ermöglicht. Wenn Planeten schneller als bislang gedacht Wasser durch die Veränderung des Sterns verlieren, wird das "Fenster" für Planeten, auf denen sich Leben entwickeln könnte, kleiner: "Wenn wir richtig gerechnet haben, war die Erde 4,5 Milliarden Jahre lang bewohnbar und hat jetzt noch eine halbe Milliarde Jahre vor sich", sagt Kasting.

Sterbender Stern, Hubble Space Telescope

Der Physiker Fred Adams von der University of Michigan geht jedoch von anderen Erwartungen aus. Während der nächsten sieben Milliarden Jahre wird die Sonne allmählich ihre Energie verlieren, sich zu einem roten Riesen und schließlich zu einem weißen Zwerg verwandeln. Doch für ihn wird die Sonnenhitze vermutlich erst in 3,5 Milliarden die Biosphäre auf der Erde ganz zerstört haben. Allerdings gäbe es eine Möglichkeit, dass diese Katastrophe nicht so bald eintritt, wenn es zu einer Begegnung zwischen unserem Sonnensystem und einem vorbeiwanderten Stern käme.

Ein Kandidat dafür wäre beispielsweise Jupiter, bei dem wegen seiner Masse auch nur eine kleine Veränderung seiner Umlaufbahn durch einen vorbeifliegenden Stern katastrophale Folgen für die Erde haben könnte: "Die Wahrscheinlichkeit, dass die Erde durch eine solche Begegnung entweder in den Weltraum gestoßen wird oder während der nächsten 3,5 Milliarden Jahre in die Sonne stürzt, ist eins zu 100000." Die Chance für die Erde würde darin bestehen, dass sie dadurch aus dem Sonnensystem austritt, wodurch noch eine Million Jahre lang ihre Meere nicht gänzlich zu Eis erstarren. Allerdings böte diese Chance nur einem kleinen Teil der Lebewesen eine längere Überlebensmöglichkeit: "Leben könnte weiterhin in der Nähe von heißen Quellen auf dem Meeresboden gedeihen, die durch radioaktive Wärme vom Erdinneren erhalten bleiben." Für dieses Szenario würde die größte Wahrscheinlichkeit, extraterrestrisches Leben zu finden, in Meeren liegen, die unterhalb dicker Eisschichten wie beim Jupitermond Europa flüssig geblieben sind. Ein Test darauf, wäre auch die Untersuchung des unterirdischen antarktischen Sees Vostok.

Adams malt jedoch auch das Ende der ganzen Welt aus, das erst lange nach dem Ende unseres Sonnensystems eintritt. Dann gibt es in den Galaxien zunächst nur noch weiße und braune Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher. Die Reste mancher Sterne fallen über die Grenzen der Galaxien hinaus, andere stürzen in ihre Zentren. Schwarze Materie, die in Energie umgewandelt wird, lässt die wenig übrig gebliebenen weißen Zwerge noch eine Zeit lang schwach leuchten, bis es dann immer schwärzer wird. Schließlich wird die Masse der weißen Zwerge und der Neutronensterne sich durch den Zerfall der Protonen auflösen. Ein weißer Zwerg würde dann gerade noch 400 Watt erzeugen, was für einige Glühbirnen ausreicht. Im dämmrigen Universum breiten sich inzwischen die Schwarzen Löcher aus, die sich aber auch allmählich in Wärmestrahlung, Photone und andere Zerfallsprodukte auflösen. Und sind die Schwarzen Löcher einmal verschwunden, so hinterlassen sie nur eine diffuse Menge an Elektronen, Positronen, Neutrinos und Strahlung in einer fast völligen Dunkelheit. Ende der Vorstellung.

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