Faszination Leben!

Jules Verne setzte vor ca. 100 Jahren den Grundstein für die Faszination des Erd-Inneren mit seinem Roman: „Die Reise zum Mittelpunkt der Erde.“ Auch heute noch ist die reale Reise zum Erdkern unmöglich, selbst das widerstandsfähigste Material hält den unglaublichen Druck nicht stand. Zusätzlich ist es mindestens so heiß, wie auf der Sonne – ein unüberwindbarer Zustand!

Moderne Technik ist dem Menschen dennoch hilfreich, obwohl er nicht wie gewohnt detailierte Messungen und Beobachtungen einer Situation wie. z.B. Hurikans auswerten kann. Wenn man also nicht selbst zum Inneren der Erde vordringen kann, baut man die Zustände so gut wie möglich nach.

Wozu der ganze Aufwand?

Die Wissenschaftler beschäftigt immer wieder eine fundamentale Frage: Wie kam das Leben auf die Erde und warum ist das Innere der Erde so wichtig für existierendes Leben?

Wohingegen andere Wissenschaftler davon ausgehen, dass erste Lebensformen höchstwahrscheinlich aus dem All stammen, sind sich wieder andere fast sicher, dass sie aus dem Inneren der Erde selbst stammen müssen.

Aber auch, wenn das Leben tatsächlich aus dem All kommt, ist das Verstehen des Innenlebens der Erde hochinteressant. Denn warum es immer noch existiert und was womöglich in der Zukunft passieren wird, bündelt sich im feinen Zusammenspiel zwischen der Sonnenenergie von außen und den verborgenen Kräften der Erde.

 bedeutsame Ereignisse:

• Vulkane (bringen Gesteine aus dem Erdinneren an die Oberfläche)
• Erdbebeben (fungieren ähnlich wie Röntgenstrahlen und geben einen ungefähre Vorstellung vom Aussehen im Erdinneren)
• Labormodelle (komplexe Nachbauten des Erdinneren)

erstaunliche Erkenntnisse:

• unter der Erde gibt es einen größeren Wasserspeicher, als alle Weltmeere zusammen bilden könnten
• unter der Erde ist die Biomasse der Bakterien größer als die Biomasse aller Lebewesen auf der Erde
• unter der Erde können sich Stürme bilden gegen die ein Hurikan nur ein laues Lüftchen ist
• bevor Bakterien auf dem Planeten existierten, schimmerten die Meere grün, erst durch chemische Prozesse wurde es schließlich blau
• im Eisenerz unter der Erde ist mehr Sauerstoff gebunden, als in der Atmosphäre vorhanden ist

bekannte Zustände:

• die Schwerkraft: Ohne sie hätte die Erde keinen Mond und es gäbe keine schützende Atmosphäre, die sich ca. 100 Kilometer über der Erde befindet. Nur durch diese Luftschicht (Atmosphäre) kann sich die Erde vor vielen Gefahren aus dem Weltall schützen (tötliche UV Strahlung der Sonne, Kollisionen mit Meteoriten, Eiseskälte im Schatten der Sonne, etc.) und wichtigen Sauerstoff in Erdnähe halten.

• das Magnetfeld: Es wirkt wie ein schützendes Schild, das sich noch über der Atmosphäre befindet und hält dabei tötliche Teilchenstrahlung aus dem Weltall fern. Es existiert nur, weil sich der Erdkern ständig bewegt und damit auch Strömungen verursacht.

• die Sonnenenergie: Ohne sie gäbe es kein Wetter auf der Erde, es wäre eisig kalt. Weder Pflanzen und Pilze noch Tiere und Bakterien könnten in dieser extremen Kälte existieren.

• Verschiebung der Kontinental- und ozeanischen Platten: Ohne sie (7 Stück) wäre die Erde immer gleich, es gäbe kein Täler und keine Gebirge. Lebensformen konnten sich nur auf allen Kontinenten bilden, weil es zu Beginn der Erdgeschichte nur einen riesigen Urkontinent (Pangaea) gab, aus dem sich erst in Millionen Jahren die heutigen bekannten Kontinente herausgebildet haben.

• Regenwälder und Bakterien: Ohne sie und vorallendingen die Urformen davon gäbe es kein Sauerstoff auf der Erde und zusätzlich auch viel zu viel CO2. Zu dieser Zeit war der Sauerstoffgehalt 60 % höher als es heute der Fall ist. Die Folge: Riesige Tiere konnten sich entwickeln (2 m lange 1000-Füsser, 60 cm lange Schaben, Libellen die so groß wie Vögel waren, etc.)

Die Erdgeschichte (Erdschichten)!

Bis wenige Kilometer unter der Erdoberfläche ist es sehr kalt und unbelebt. Doch je tiefer man dem Erdkern kommt, um so wärmer wird es auch, bis es schließlich unerträglich heiß ist.

Ca. 4 Kilomenter unter der Erde gibt es Schätze, die der Mensch so sehr begehrt, dass er unglaubliche Strapazen auf sich nimmt, um sie zu erreichen. Es handelt sich um Gold. Doch es gibt noch etwas viel interessanteres dort unten: Bakterien – Extremophile. Es ist nun vorstellbar, dass sich das Leben nicht oberhalb der Erde in ruhigen Tümpeln entwickelt hat, sondern dafür extreme Bedingungen brauchte, die man nur unter der Erde finden kann.

Mit heutigen Mitteln schafft es der Mensch durch Erdbohrungen nur auf eine Tiefe von 12 Kilometer, er erreicht damit nicht mal annähernd die inneren Erdschichten der Erde. Es ist also unmöglich vorrauszusagen, bis zu welcher Tiefe Bakterien überleben können. Diesen unscheinbaren Kleinstlebewesen ist es nämlich zu verdanken, dass sich die biologische Evolution in Gang gesetzt hat!

Den Wissenschaftlern ist nicht ganz klar, wie genau sie an die Oberfläche gelangt sind – vermutlich durch Vulkanausbrüche. Dort oben mussten sie sich neuen Bedingungen anpassen, um Energie erzeugen zu können. Statt der Erdwärme und der chemischen Energie im Gestein wurde nun das Sonnenlicht (Photosynthese, wichtiges Nebenprodukt Sauerstoff) genutzt.

• Ab 30 bis 45 Kilometer Tiefe beginnt der Erdmantel. Er besteht aus heißem aber dennoch annähernd festen Felz. Diese Schicht ist bis zu 3000 Kilometer dick und damit die größte Schicht der Erde. Hier gibt es höchstwahrscheinlich kein Leben. Allerdings ist diese Schicht dafür verantwortlich, dass sich die Kontinental- und ozeanische Platten bewegen können, die so Täler und Gebirge immer wieder neu erschaffen.

• Ab 160 Kilometer Tiefe ist der Druck so stark, dass sich Diamanten bilden können, die nichts weiteres sind als extrem zusammengepresster Kohlenstoff. Nur durch Vulkanausbrüche kommen diese begehrten Schätze an die Erdoberfläche.

• Ab 320 Kilometer Tiefe kann man nur noch mit Hilfe von Erdbeben annähernd schätzen, wie das Gestein dort beschaffen sein muss. Erdbeben können wie Röntgenstrahlen genutzt werden, die unterschiedliches Material genauso unterschiedlich reflektieren. Allerdings sind sie für alle Tiere sehr gefährlich, gerade menschliche Städte haben den gewaltigen Kräften oft nichts entgegenzusätzen.

• Ab 3000 Kilometer beginnt der Erdkern. Es ist eine riesige Kugel aus flüssigem Gestein, die sogar größer als der Mond ist. Dort ist es bis zu 3000 Crad Celius heiß und der herrschende Druck ist enorm. Außerdem existiert eine starke elektromagnetische Energie – das sogenannten Magnetfeld der Erde. Auch dieses Magnetfeld (ähnlich wie ein Dynamo) ist ständig in Bewegung und verändert auch seine Stärke immer wieder.

• Ab 6000 Kilometer Tiefe ist der Mittelpunkt der Erde erreicht. Hier herrschen Temperaturen bis 7000 Grad Celius, was sogar heißer ist, als auf der Oberfläche der Sonne. An diesem Ort gibt es keine Gravitation mehr.

Sonne und Erdkern haben eine Gemeinsamkeit – sie kühlen immer weiter ab. Allein für die Erde bedeutet dies wahrscheinlich, dass sie irgendwann ihr schützendes Magnetfeld komplett verlieren wird, so wie es einst dem Mars wiederfahren sein muss, dem nächsten Planeten der Erde.

Doch noch ist die Erde ein optimaler Platz zum Leben. Denn sie rotiert mit genau der richtigen Geschwindigkeit und ihre Größe schafft hervorragende einzigartige Bedingungen für den Erdkern, sodass er nicht zu viel oder zu wenig abkühlt und das mit Sicherheit noch für etliche Milliarden Jahre.

Bildquelle: Titelbild: Barbara Eckholdt  / pixelio.de