War von Anfang an Wasser auf der Erde, schon als sie entstand, oder kam es erst später durch äußere Einflüsse wie Meteoriten auf die Erde? Eine neue Studie könnte diese ewige Debatte endgültig beenden.
Der Ursprung des Wassers auf der Erde
Obwohl sich alle Wissenschaftler:innen darin einig sind, dass Wasser das wichtigste Element für die Entstehung des Lebens auf der Erde ist - die schließlich zu 70% aus Wasser besteht - ist der Ursprung des Wassers umstritten.
Eine neue Studie des Centre de recherches pétrographiques et géochimiques im französischen Nancy könnte der Diskussion ein Ende setzen. Die von französischen Forscher:innen durchgeführte Studie, die 2020 in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, bestätigt die Hypothese, dass das Wasser bereits bei der Entstehung der Erde entstanden ist.
Eine Mehrheit der Forschenden tendierte bislang eher zur anderen Hypothese, die auf den hohen Temperaturen basiert, die vor 4,5 Milliarden Jahren im Sonnensystem herrschten, als die Erde entstand. Diese Temperaturen hätten die Kondensation von Wasserdampf und die Bildung von Eis verhindern können.
Die entscheidende Rolle der Enstatit-Chondriten
Um ihr Problem zu lösen, beschlossen die Forschenden, Gesteine zu untersuchen, die genauso alt sind wie unser Blauer Planet und eine relativ ähnliche Zusammensetzung haben. Enstatit-Chondriten sind heutzutage sehr seltene Meteoriten und bilden 2% der auf die Erde gefallenen Gesteine. Sie bildeten das Material, aus dem die Erde und die Planeten des Sonnensystems entstanden sind.
Insgesamt untersuchten die Wissenschaftler:innen ein Dutzend Steine aus der ganzen Welt, deren Zusammensetzung durch Druck oder Temperatur kaum verändert wurde und deren Wassergehalt daher als "ursprünglich" gilt - d.h. ähnlich dem der Urgesteine der Erde.
Die Urgesteine der Erde
Die Forschenden überprüften daher den Wassergehalt. Wohlgemerkt, es geht hier nicht um flüssiges Wasser im eigentlichen Sinne, sondern vielmehr um die Moleküle, die an seiner Zusammensetzung beteiligt sind, insbesondere Wasserstoff. Das Ergebnis war eindeutig. Kosmochemikerin Laurette Piani, die die Forschungsarbeiten leitete, erzählt:
Die Urgesteine der Erde hätten das Wasseräquivalent von mindestens dem Dreifachen der Ozeane enthalten, vielleicht sogar noch viel mehr. Wir fanden heraus, dass die Wasserstoffisotopenzusammensetzung der Enstatit-Chondriten derjenigen des im Erdmantel gespeicherten Wassers ähnelt.
Ein weiterer entscheidender Beweis: Die Isotopenzusammensetzung der Ozeane stimmt zu 95 % mit dem Wasser aus den Enstatit-Chondriten überein.
Die Erde hatte von Anfang an Wasser
Die Studie schließt eine spätere Wasserzufuhr aus anderen Quellen wie Kometen nicht aus, betont aber, dass Enstatit-Chondriten wesentlich dazu beigetragen haben, dass die Erde von Anfang an mit Wasser gefüllt war.
Wasser war also von Anfang an da, wenn man dieser Studie Glauben schenkt! Auch heute noch "gibt es im Erdmantel zehnmal mehr Wasser in Form von Wasserstoff als in den Ozeanen", so Piani.
Verwendete Quellen:
Science: 'The origins of water'
Science: 'Earth may have kept its own water rather than getting it from asteroids'
Aus dem Französischen übersetzt von Gentside Frankreich
