Neuen Forschungsergebnissen zufolge gab es wohl schon vor 4 Milliarden Jahren den Wasserkreislauf und damit Regen auf der Erde | Dunkle Wolken und Regen über einer Hügellandschaft

Geophysik

Niederschlag zu Urzeiten: Seit wann gibt es Regen?

Stand
Autor/in
Nicolas Hellebrand
Onlinefassung
Lilly Zerbst
Portraitbild der Reporterin Lilly Zerbst.

Verdunstung, Kondensation, Regen - Den irdischen Wasserkreislauf gibt es laut einer neuen Studie schon länger als bisher angenommen. Auch das Leben auf der Erde könnte somit schon früher entstanden sein.

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

Durch Verdunstung, Kondensation, Regen und Flüsse wird Wasser ständig in einem weltweiten Wasserkreislauf transportiert | Schema des Wasserkreislauf
Durch Verdunstung, Kondensation, Regen und Flüsse wird Wasser ständig in einem weltweiten Wasserkreislauf transportiert.

Ermöglichte Regen die Entstehung von Leben an Land?

Ohne Wasser wäre unsere Erde ein karger Ort: Es gäbe keine Bäume, keine Tiere und auch keine Menschen. Wo und wie genau das erste Leben entstand, ist nicht bekannt. Klar ist aber, Wasser hat eine entscheidende Rolle gespielt:

Einer Theorie zufolge entstanden die ersten Lebewesen in der Tiefsee, an heißen, mineralreichen Quellen, den "Schwarzen Rauchern".

Ein 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 möglich, also auch Regen.

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 es den Regen genau gab. 

Ein 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.

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Zirkon-Kristalle als 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 herauslösen. Diese abgespalteten Teilchen wurden dann von einem Detektor bestimmt, sodass sich die genaue molekulare Zusammensetzung der Kristalle bestimmen ließ. Diese gab dann wiederum Auskunft über die Zusammensetzung des Magmas, das vor mehr als 4 Milliarden Jahren unter der Erde brodelte und aus dem sich die Kristalle gebildet hatten, sobald das Magma im Kontakt mit Wasser abkühlte. 

In Westaustralien befinden sich die ältesten bekannten Gesteine: Die Zirkone geben Hinweise auf Regen zur Urzeit vor über 4 Milliarden Jahren. Eine neue Studie zeigt, dass der irdische Wasserkraislauf älter ist, als bisher angenommen. | Zirkon Kristall
In Westaustralien befinden sich die ältesten bekannten Gesteine: Die Zirkone geben Hinweise auf Regen vor über 4 Milliarden Jahren.

Kristalle zeigen frühen Süßwasservorrat der Erde 

Für die Forschenden sind vor allem die in den Kristallen eingeschlossenen Sauerstoffmoleküle interessant. Diese kommen in zwei verschiedenen Varianten mit unterschiedlichem Gewicht vor - sogenannte Isotope. 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 4 Milliarden Jahren gab es Süßwasservorkommen auf Landflächen der Erde, mit welchem das aufsteigenden Magma in Kontakt kam. Das deutet wiederum darauf hin, dass es zu dieser Zeit bereits geregnet haben muss, um solche Süßwasserreservoirs an Land aufzufüllen. 

Leben könnte ebenfalls viel früher entstanden sein 

Die Ergebnisse geben nicht nur Hinweise, 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 früher entstanden sein könnte und dass es möglicherweise in Gewässern an Land und nicht im Meer entstanden ist. Um diese These weiter zu stärken, fehlen aber noch weitere geologische Hinweise.

Die ersten Lebewesen waren bakterielle Einzeller. Sie entwickelten sich zu Urzeiten im Wasser. Ist das Leben vielleicht in Gewässern an Land entstanden und welche Rolle spielte Regen dabei?  | Bakterien unter dem Mikroskop
Die ersten Lebewesen waren bakterielle Einzeller. Sie entwickelten sich zu Urzeiten im Wasser.

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