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Der lebende Planet

Der lebende Planet

Auf der Erde könnte unmöglich Leben existieren, wenn nicht verschiedene äußerst glückliche „Zufälle“ zusammentreffen würden. Vor Jahrzehnten kannte man einige dieser „Zufälle“ noch gar nicht oder verstand sie nicht richtig. Dazu gehört:

  • Die ideale Position der Erde in der Milchstraße und im Sonnensystem, ihre Umlaufbahn, die Neigung der Erdachse, die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und ihr ungewöhnlicher Mond

  • Ein Magnetfeld und eine Atmosphäre, die einen doppelten Schutzschild bilden

  • Die Kreisläufe der Natur, durch die das Wasser und die Luft gereinigt und wiederaufbereitet werden

Ist das wirklich alles dem reinen Zufall zu verdanken oder eher durchdachter Gestaltung?

 Eine „Topadresse“

Könnte man sich für unseren lebenden Planeten eine bessere Lage vorstellen?

Wird man nach seiner Adresse gefragt, gibt man wahrscheinlich Land, Stadt und Straße an. Übertragen wir das einmal auf die Erde: Unsere Galaxis, die Milchstraße, wäre dann das „Land“. Das Sonnensystem, das heißt die Sonne und ihre Planeten, wäre die „Stadt“ und die Umlaufbahn der Erde die „Straße“. Dank der Fortschritte in Astronomie und Physik versteht man immer besser, wie lebensfreundlich der Standort unserer Erde im Universum ist.

Das fängt schon damit an, dass unsere „Stadt“, also unser Sonnensystem, die denkbar günstigste Lage in der Milchstraße hat – nicht zu dicht am Zentrum und auch nicht zu weit weg davon. Diese „bewohnbare Zone“, wie Wissenschaftler sie nennen, besitzt genau die richtige Konzentration der chemischen Elemente, die für das Leben notwendig sind. Weiter weg kommen zu wenige dieser Elemente vor, näher am Zentrum wäre es zum „Wohnen“ zu gefährlich. Warum? Unter anderem wegen des erhöhten Vorkommens potenziell tödlicher Strahlung. Unsere Erde ist eine „Topadresse“, so die Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft.1

Die beste „Straße“: Auch die „Straße“ in unserer „Stadt“, sprich die Umlaufbahn der Erde, ist eine „Topadresse“. Sie durchläuft in rund 150 Millionen Kilometer Entfernung von der Sonne eine schmale bewohnbare Zone, in der das Leben weder vor Kälte erstarrt noch vor Hitze verglüht. Hinzu kommt, dass die Umlaufbahn der Erde nahezu kreisförmig ist, sodass die Entfernung zur Sonne das ganze Jahr über mehr oder weniger gleich bleibt.

Die Sonne an sich ist das perfekte „Kraftwerk“. Sie ist zuverlässig, hat die richtige Größe und liefert uns genau die richtige Menge Energie. Aus gutem Grund hat man sie als „ganz besonderen Stern“ bezeichnet.2

Der ideale „Nachbar“: Müsste man für die Erde einen „direkten Nachbarn“ aussuchen, könnte man sich keinen besseren  vorstellen als den Mond. Sein Durchmesser beträgt etwas mehr als ein Viertel des Erddurchmessers. Verglichen mit anderen Monden in unserem Sonnensystem ist unser Mond im Verhältnis zu seinem Planeten ungewöhnlich groß. Reiner Zufall?

Der Mond ist entscheidend für das Auftreten von Ebbe und Flut, die wiederum für die Ökologie der Erde eine wichtige Rolle spielen. Außerdem trägt er zu einer erstaunlich stabilen Erdachse bei. Ohne ihren „maßgeschneiderten“ Mond würde die Erde wie ein Kreisel anfangen zu „eiern“ und vielleicht sogar „zur Seite kippen“. Das hätte unter anderem für die Gezeiten und das Klima katastrophale Folgen.

Perfekte Neigung und Rotation: Die Neigung der Erdachse von circa 23,4 Grad sorgt für den Wechsel der Jahreszeiten, gemäßigte Temperaturen und eine große Bandbreite von Klimazonen. Wie das Buch Unsere einsame Erde sagt, „scheint die Erdachse ‚genau die richtige‘ Neigung zu haben“.3

„Genau richtig“ ist auch die Länge von Tag und Nacht. Das liegt an der Rotationsgeschwindigkeit der Erde. Wäre sie wesentlich geringer, würden die Tage länger dauern. Auf der Sonnenseite gäbe es dann glühende Hitze, auf der sonnenabgewandten Seite dagegen eisige Kälte. Bei einer schnelleren Rotation wären die Tage wesentlich kürzer und die rasante Erdumdrehung würde häufige schwere Stürme und andere Probleme hervorrufen.

Die Schutzschilde der Erde

Der Weltraum ist eine gefährliche Umgebung, in der tödliche Strahlung und Meteoroide eine ständige Bedrohung darstellen. Unser Blauer Planet ist einem andauernden galaktischen „Kugelhagel“ ausgesetzt, den er jedoch relativ unbeschadet übersteht. Wie kommt das? Die Erde hat einen beeindruckenden doppelten Schutzpanzer: ein starkes Magnetfeld und eine perfekt auf ihre Bedürfnisse abgestimmte Atmosphäre.

Der unsichtbare magnetische Schutzschild der Erde

Das Magnetfeld der Erde: Im Erdinnern befindet sich ein rotierender flüssiger Eisenkern, der ein starkes sich weit in den Weltraum erstreckendes Magnetfeld erzeugt. Dieser Schutzschild hält die volle Intensität kosmischer Strahlung ab und bewahrt uns vor potenziell tödlichen Gefahren, die von der Sonne ausgehen. Da ist zum einen der Sonnenwind, ein stetiger Strom geladener Teilchen. Zum anderen gibt es Sonneneruptionen, die innerhalb von Minuten so viel Energie freisetzen wie Milliarden von Wasserstoffbomben. Und dann sind da noch koronale Massenauswürfe, bei denen aus der Korona – der äußeren Atmosphärenschicht der Sonne – Milliarden Tonnen Materie  ins All hinausgeschleudert werden. Dass uns das Magnetfeld schützt, kann man sogar sehen. Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe lassen Polarlichter entstehen, intensive Leuchterscheinungen in der oberen Atmosphäre über den Erdpolen.

Nordlicht

Die Erdatmosphäre: Diese Gashülle ist notwendig, damit wir atmen können, und stellt einen weiteren Schutzschild dar. Eine der oberen Atmosphärenschichten, die Stratosphäre, enthält eine besondere Form von Sauerstoff, Ozon genannt. Das Ozon fängt bis zu 99 Prozent der Ultraviolettstrahlung (UV) ab. Dadurch werden viele Lebensformen vor gefährlicher Strahlung geschützt – so auch wir Menschen und das Plankton, das uns einen Großteil des unverzichtbaren Sauerstoffs liefert. Die Ozonmenge in der Stratosphäre ist nicht immer gleich. Sie nimmt zu, wenn die UV-Strahlung intensiver wird. Das macht die Ozonschicht zu einem dynamischen, gut funktionierenden Schutzschild.

Die Atmosphäre schützt uns vor Meteoroiten

Die Atmosphäre hält auch das tägliche Bombardement von Millionen Geschossen aus dem All ab. Das können Partikel von der Größe eines Sandkorns, aber auch gigantische Brocken sein. Zumeist verglühen sie in der Atmosphäre als helle Leuchterscheinungen, Meteore genannt. Andererseits lassen die Schutzschilde der Erde lebenswichtige Strahlung wie Wärme und sichtbares Licht hindurch. Die Atmosphäre trägt sogar zu einer gleichmäßigen Wärmeverteilung rund um den Globus bei und wirkt nachts wie eine Decke, die die Wärme nicht so schnell entweichen lässt.

Die Erdatmosphäre und das Magnetfeld sind geniale Mechanismen, die man immer noch nicht völlig versteht. Das Gleiche gilt für die Kreisläufe der Natur, die das Leben auf unserem Planeten erhalten.

Ist es purer Zufall, dass die Erde zwei dynamische Schutzschilde besitzt?

 Lebenswichtige Kreisläufe

Wenn eine Stadt von der Frischluft- und Wasserzufuhr abgeschnitten ist und die Abwasserkanäle verstopft sind, greifen schnell Krankheit und Tod um sich. Nun ist es bei unserem Planeten aber nicht wie bei einem Restaurant, das regelmäßig frische Lebensmittel angeliefert und Abfälle abtransportiert bekommt. Gute Luft und sauberes Wasser werden nicht aus dem Weltraum angeliefert, und Müll wird auch nicht einfach ins All geschossen. Wie bleiben auf der Erde trotzdem gesunde „Wohnbedingungen“ erhalten? Durch natürliche Kreisläufe, die hier vereinfacht erklärt werden.

Der Wasserkreislauf: Ohne Wasser kein Leben. Wir Menschen würden ohne Wasser schon nach wenigen Tagen sterben. Der Wasserkreislauf versorgt unseren Planeten mit frischem, sauberem Wasser. Das Ganze läuft in drei Phasen ab. (1) Durch die Sonne verdunstet Wasser und steigt in die Atmosphäre auf. (2) Dieses gereinigte Wasser kondensiert zu Wolken. (3) Die Wolken liefern Niederschläge in Form von Regen, Hagel, Graupeln oder Schnee. Dieses Wasser verdunstet dann wieder, sodass sich der Kreislauf schließt. Wie viel Wasser wird auf diese Weise jährlich umgewälzt? Laut Schätzungen so viel, dass es die gesamte Erdoberfläche fast einen Meter hoch bedecken würde.4

Der Kohlenstoff- und Sauerstoffkreislauf: Um am Leben zu bleiben, müssen wir atmen. Dabei nehmen wir Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid ab. Nun atmen aber Milliarden Menschen und Tiere ununterbrochen. Warum geht der Sauerstoff dann nicht aus, und warum gibt es nicht zu viel Kohlendioxid in der Luft? Dafür sorgt der Kohlenstoffkreislauf. (1) In einem faszinierenden Prozess, Fotosynthese genannt, verarbeiten Pflanzen das Kohlendioxid, das wir ausatmen, unter Mitwirkung von Sonnenlicht zu Kohlenhydraten und Sauerstoff. (2) Atmen wir den Sauerstoff ein, schließen wir diesen Kreislauf. Die „Pflanzen- und Atemluftproduktion“ ist umweltfreundlich, wirtschaftlich und völlig geräuschlos.

 Der Stickstoffkreislauf: Das Leben auf der Erde ist auch auf organische Moleküle wie zum Beispiel Proteine angewiesen. (A) Damit diese Moleküle überhaupt entstehen können, ist Stickstoff notwendig. Wie gut, dass unsere Atemluft zu etwa 78 Prozent aus diesem Gas besteht. Durch Blitze und Bakterien wird bewirkt, dass der Stickstoff Verbindungen eingeht, die von Pflanzen aufgenommen werden können. (B) Die Pflanzen verwandeln diese Verbindungen in organische Moleküle. Tiere, die sich von den Pflanzen ernähren, nehmen dabei Stickstoffverbindungen auf. (C) Sterben Pflanzen und Tiere, werden die Stickstoffverbindungen, die sie aufgenommen haben, von Bakterien zersetzt. Bei diesem Zersetzungsprozess kehrt der Stickstoff wieder in den Boden und die Luft zurück und der Kreislauf schließt sich.

Geniales Recycling

Der Mensch produziert trotz des enormen technischen Fortschritts jährlich unzählige Tonnen nicht recycelbaren Giftmüll. Die Erde dagegen recycelt durch ausgeklügelte chemische Prozesse perfekt alle ihre Abfälle.

Wie sind die Recyclingverfahren der Erde wohl zustande gekommen? „Wenn das Ökosystem der Erde wirklich nur durch Zufall entstanden wäre, hätte das Gleichgewicht in der Natur niemals ein so absolut hohes Niveau erreichen können“, schreibt der Theologe und Wissenschaftsautor M. A. Corey.5 Eine interessante Schlussfolgerung.