Experimente zeigen, dass die Bildung von Methan im Wasser die frühe Erde erwärmt haben könnte

Ein Team aus Mikrobiologen und Geowissenschaftlern mehrerer Institutionen in Deutschland berichtet, dass sich auf der Erde vor der Entstehung des Lebens Methan im Wasser gebildet haben konnte. In ihrer Studie berichtete das Journal NaturkommunikationDie Gruppe führte Experimente mit frühen Erdsimulationen durch, um zu zeigen, wie Methan entstanden sein könnte.

Letztes Jahr entdeckte dasselbe Team einen Prozess, durch den sich in Lebewesen ohne den Einsatz von Enzymen Methan bilden kann. Das führte dazu, dass sie sich fragten, ob derselbe Prozess auch außerhalb eines Lebewesens ablaufen könnte. Um das herauszufinden, stellten sie mehrere Fläschchen mit Wasser und sogenannten „Starterchemikalien“ auf – solche, von denen man annahm, dass sie vor der Entstehung des Lebens im Wasser auf der Erde vorhanden waren. Sie erhitzten die Fläschchen auf Temperaturen zwischen 37 °C und 97 °C und ließen die Fläschchen inkubieren.

Im Dampf, der in den Fläschchen erzeugt wurde, stellten die Forscher unterschiedliche Mengen an Methan fest – im Allgemeinen gilt: Je höher die Temperatur, desto mehr Methan.

Die Forscher vermuten, dass ihre Ergebnisse das sogenannte Paradoxon der „schwachen jungen Sonne“ erklären könnten. Frühere Forschungen deuten darauf hin, dass das Leben auf der Erde vor etwa 3,7 Milliarden Jahren begann. Frühere Untersuchungen deuten auch darauf hin, dass es auf der frühen Erde viel wärmer war, als es hätte der Fall sein sollen, wenn man bedenkt, dass die Sonne nur etwa drei Viertel so viel Wärme produzierte wie heute.

Theorien, die zur Lösung des Paradoxons entwickelt wurden, drehten sich um Methan. Da es sich um ein Treibhausgas handelt, könnte es Wärme in der Atmosphäre speichern und so den Planeten warm halten. Bisher ging man jedoch davon aus, dass die einzigen Mittel zur Methanproduktion in dieser Zeit die Bedingungen innerhalb hydrothermaler Quellen waren – ein Prozess, der als Serpentinisierung bekannt ist.

Leider deuten die meisten modellbasierten Schätzungen hinsichtlich der Menge, die solche Quellen produzieren könnten, darauf hin, dass sie nicht annähernd genug hätte erzeugen können, um die Erde so warm zu machen, wie sie war. Nun scheint es, dass Methan auch direkt im Wasser erzeugt wurde, da es durch Sonnenlicht erwärmt wurde.

Die Arbeit wird wahrscheinlich die Bemühungen beeinflussen, in anderen Pflanzen nach Leben zu suchen, wo Sonden für die Suche nach Methan als Beweis für Lebewesen konzipiert wurden.

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