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Noch enthält die Erdatmosphäre rund 20 Prozent Sauerstoff – aber das wird sich in ferner Zukunft drastisch ändern. © studio023/ iStock

Die Erde wird ihren Sauerstoff verlieren

In rund einer Milliarde Jahren könnte die Erdatmosphäre nahezu sauerstofffrei sein

Erstickende Zukunft: In rund einer Milliarde Jahren könnte die Erdatmosphäre fast ihren gesamten Sauerstoff verloren haben – von den heute rund 20 Prozent bleiben weniger als ein Prozent, wie Forscher ermittelt haben. Der Grund dafür ist die natürliche Alterung der Sonne und die damit verknüpfte Zunahme ihrer Strahlung. Dies wird geochemische Kreisläufe verändern und die Pflanzenwelt drastisch ausdünnen, so die Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature Geoscience“.

Das Ende ist unausweichlich: Weil sich unsere Sonne im Laufe ihres Lebenszyklus verändert, sind auch die Tage des irdischen Lebens gezählt. Schon jetzt nimmt die Leuchtkraft unseres Sterns allmählich zu, in rund einer Milliarde Jahren wird er rund zehn Prozent mehr Strahlung abgeben als heute.

Das aber hat Folgen für die Erde: Die verstärkte Strahlung und erhöhte Temperaturen fördern die Verwitterung und Bindung von Kohlendioxid (CO2) im Gestein. Dadurch fehlt dieses Gas den Pflanzen für ihre Photosynthese. Schon in rund 600 Millionen Jahren wird die irdische Vegetation dadurch zu schwinden beginnen, wie Modelle nahelegen.

Zukunft der Erde im Schnellvorlauf

Was aber bedeutet dies für den Sauerstoff in der Erdatmosphäre? Diese Frage haben nun Kazumi Ozaki von der japanischen Toho Universität und Christopher Reinhard vom Georgia Institute of Technology in einem NASA-Projekt untersucht. Dafür erweiterten sie bestehende Erdsystem- und Klimamodelle um die Faktoren, die die Gaszusammensetzung der Atmosphäre beeinflussen, darunter die Verwitterung und geochemischen Stoffkreisläufe, die Vegetation, aber auch die Sonneneinstrahlung.

In einem ersten Test ließen sie verschiedene Varianten dieses Kombi-Modells so lange laufen, bis diese die vergangene Entwicklung der Erde und ihrer Atmosphäre korrekt rekonstruieren konnten. „Die Simulationen dieser Ensemblegruppe wurden dann bis in die Zukunft weitergeführt, um die Lebensdauer der irdischen Sauerstoffatmosphäre zu ermitteln“, erklären die Forscher. Bei diesem Prognoselauf setzten sie ihre Modellerde dem Strahlungszuwachs aus, wie er für die solare Entwicklung vorhergesagt wird. Mehr erfahren...

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