„Dune“ von Frank Herbert ist eine epische Science-Fiction-Geschichte mit einer Umweltbotschaft im Mittelpunkt. Die Romane und Filme spielen auf dem Wüstenplaneten Arrakis, von dem verschiedene Charaktere träumen, ihn in eine grünere Welt zu verwandeln – so wie es sich manche heute für den Mars vorstellen.
Wir haben Arrakis mithilfe eines Klimamodells untersucht, einem Computerprogramm, das denen ähnelt, die zur Erstellung von Wettervorhersagen verwendet werden. Wir fanden heraus, dass die Welt, die Herbert geschaffen hatte, lange bevor Klimamodelle überhaupt existierten, bemerkenswert genau war – und bewohnbar, wenn nicht sogar gastfreundlich sein würde.
Allerdings war Arrakis nicht immer eine Wüste. In der Dune-Überlieferung waren einst 91 % des Planeten von Ozeanen bedeckt, bis eine uralte Katastrophe zu seiner Wüstenbildung führte. Das verbleibende Wasser wurde durch Sandforellen weiter entfernt, eine invasive Art, die nach Arrakis gebracht wurde. Diese vermehrten sich und transportierten Flüssigkeit in Hohlräume tief unter der Erde, was dazu führte, dass der Planet immer trockener wurde.
Um zu sehen, was ein großer Ozean für das Klima und die Bewohnbarkeit des Planeten bedeuten würde, haben wir jetzt dasselbe Klimamodell verwendet – wir haben einen Ozean angelegt, ohne andere Faktoren zu verändern.
Wir gehen davon aus, dass die globale Durchschnittstemperatur um 4 °C sinken würde, wenn der größte Teil von Arrakis überschwemmt wäre. Dies liegt vor allem daran, dass die Ozeane der Atmosphäre Feuchtigkeit hinzufügen, was zu mehr Schnee und bestimmten Wolkenarten führt, die beide die Sonnenenergie zurück in den Weltraum reflektieren. Aber es liegt auch daran, dass die Ozeane auf der Erde und (wir gehen davon aus) auf Arrakis „Halogene“ ausstoßen Kühle den Planeten durch den Abbau von Ozon, einem starken Treibhausgas, von dem Arrakis deutlich mehr hätte als die Erde.
Es überrascht nicht, dass die Meereswelt satte 86-mal feuchter ist, da so viel Wasser aus den Ozeanen verdunstet. Das bedeutet, dass Pflanzen wachsen können, da Wasser nicht länger eine endliche Ressource ist, wie es in der Wüste Arrakis der Fall ist.
Eine feuchtere Welt wäre stabiler
Ozeane reduzieren auch Temperaturextreme, da sich Wasser langsamer erwärmt und abkühlt als Land. (Dies ist einer der Gründe, warum Großbritannien, umgeben von Ozeanen, relativ milde Winter und Sommer hat, während dies in weit im Landesinneren gelegenen Gebieten eher der Fall ist im Sommer heißer und im Winter sehr kalt). Das Klima eines Ozeanplaneten ist daher stabiler als das eines Wüstenplaneten.
In der Wüste Arrakis würden die Temperaturen 70 °C oder mehr erreichen, während wir im Meeresstaat die höchsten gemessenen Temperaturen auf etwa 45 °C beziffern. Das bedeutet, dass der Ozean Arrakis auch im Sommer bewohnbar wäre. Außerhalb der (noch kalten und schneereichen) Pole könnten Wälder und Ackerfrüchte wachsen.
Es gibt jedoch einen Nachteil. Tropische Regionen würden von großen Wirbelstürmen heimgesucht, da die riesigen, warmen Ozeane viel Energie und Feuchtigkeit enthalten würden, die zum Antreiben von Hurrikanen erforderlich wären.
Die Suche nach bewohnbaren Planeten
All dies ist keine völlig abstrakte Übung, da Wissenschaftler, die in fernen Galaxien nach bewohnbaren „Exoplaneten“ suchen, auch nach solchen Dingen suchen. Derzeit können wir solche Planeten nur mit riesigen Teleskopen im Weltraum entdecken, um nach solchen zu suchen, die der Erde in Bezug auf Größe, Temperatur, verfügbare Energie, Fähigkeit, Wasser zu beherbergen, und andere Faktoren ähneln.
Wir wissen, dass Wüstenwelten im Universum wahrscheinlich häufiger vorkommen als erdähnliche Planeten. Planeten mit potenziell lebenserhaltenden Ozeanen findet man normalerweise in der sogenannten „Goldlöckchen-Zone“: weit genug von der Sonne entfernt, um nicht zu heiß zu sein (also weiter entfernt als die kochend heiße Venus), aber nah genug, um zu verhindern, dass alles einfriert ( so näher als Jupiters eisiger Mond Ganymed).
Wüste und Ozean Arrakis, wie im Klimamodell der Autoren simuliert. Kredit: Seb Steinig / Klimaarchiv
Untersuchungen haben ergeben, dass diese bewohnbare Zone besonders geeignet ist klein für Planeten mit großen Ozeanen. Es besteht die Gefahr, dass ihr Wasser entweder vollständig gefriert und der Planet dadurch noch kälter wird, oder dass es im Rahmen eines außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekts verdunstet, bei dem eine Wasserdampfschicht das Entweichen von Wärme verhindert und der Planet immer heißer wird.
Die bewohnbare Zone ist daher für Wüstenplaneten viel größer, da sie am äußeren Rand weniger Schnee und Eis haben und mehr Sonnenwärme absorbieren, während am inneren Rand weniger Wasserdampf vorhanden ist und daher die Gefahr eines Ausbrechens geringer ist Treibhauseffekt.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Entfernung von ihrem Heimatstern zwar eine allgemeine Durchschnittstemperatur für einen Planeten liefern kann, ein solcher Durchschnitt jedoch irreführend sein kann. Beispielsweise haben sowohl die Wüsten- als auch die Ozean-Arrakis eine bewohnbare Durchschnittstemperatur, aber die alltäglichen Temperaturextreme auf dem Ozeanplaneten sind viel gastfreundlicher.
Derzeit können selbst die leistungsstärksten Teleskope die Temperaturen nicht in diesem Detail messen. Sie können auch nicht im Detail erkennen, wie die Kontinente auf fernen Planeten angeordnet sind. Dies wiederum könnte bedeuten, dass die Durchschnittswerte irreführend sind. Während zum Beispiel der von uns modellierte Ozean Arrakis sehr bewohnbar wäre, liegt der größte Teil des Landes in den Polarregionen, in denen das ganze Jahr über Schnee liegt – die tatsächliche Menge an bewohnbarem Land ist also viel geringer.
Solche Überlegungen könnten in unserer eigenen fernen Zukunft wichtig sein, wenn die Erde voraussichtlich eine bilden wird Superkontinent mit Mittelpunkt am Äquator. Dieser Kontinent würde den Planeten viel zu heiß machen, als dass Säugetiere und andere Lebewesen überleben könnten, was möglicherweise zu einem Massensterben führen würde.
Wenn die wahrscheinlichsten lebenswerten Planeten im Universum Wüsten sind, handelt es sich möglicherweise durchaus um sehr extreme Umgebungen, die erhebliche technologische Lösungen und Ressourcen erfordern, um Leben zu ermöglichen – Wüstenwelten werden beispielsweise wahrscheinlich keine sauerstoffreiche Atmosphäre haben.
Aber das wird die Menschen nicht davon abhalten, es zu versuchen. Elon Musk und SpaceX haben beispielsweise große Ambitionen eine Kolonie gründen auf unserem nächsten Wüstenplaneten, dem Mars. Aber die vielen Herausforderungen, vor denen sie stehen werden, unterstreichen nur, wie wichtig unsere eigene Erde als Wiege der Zivilisation ist – insbesondere, da es möglicherweise nicht so viele ozeanische Welten gibt, wie wir hoffen würden. Wenn Menschen irgendwann andere Welten kolonisieren, werden sie sich wahrscheinlich mit vielen der gleichen Probleme auseinandersetzen müssen wie die Charaktere in Dune.
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