Die Bewohnbarkeit von Planeten - objektiv

Ein Wissenschaftler hat ein quantitatives Modell entwickelt, um zu bewerten, ob es Leben auf Planeten geben kann, aber auch, ob Klimaveränderungen Planeten wie die Erde besser oder schlechter fürs Leben machen

Die Klimaerwärmung, die weiter steigende Weltbevölkerung, keine Aussicht auf eine gerchte Weltordnung, Migrationsströme, Dürren, Kriege. Die Welt wir nicht gemütlicher, Utopien haben wir keine mehr, es geht nach den Jahrhunderten des Fortschrittsglaubens zwar nicht unbedingt gleich um die Apokalypse, sondern, wie vielfach in der Politik, um die Besitzstandswahrung und um die Sorge, dass es bergab gehen könnte. Müssen die nächsten Generationen also ans Auswandern zu anderen Planeten denken oder sich eher mit der Rettung des bislang einzig bewohnbaren Planeten beschäftigen?

Schön, dass da der Biophysiker Abel Mendez von der Universität Puerto Rico nun den ersten Versuch einer quantitativen Schätzung bewohnbarer Planeten vorgelegt. Seine Ergebnisse stellte er auf dem Jahrestreffen der Sektion für Planetenwissenschaften der American Astronomical Society in Fajardo, Puerto Rico, vor. Die Untersuchung, welche Planeten für Leben geeignet sind, sei in den Zeiten des Klimawandel wichtig geworden. Es würde viele Umweltfaktoren die Bewohnbarkeit in komplexen Weisen beeinflussen.

Unter der Eisschicht des Saturnmondes Enceladus könnte es Leben geben. Bild: Nasa

Zwar sei schon länger über die Bewohnbarkeit von Planeten geforscht worden, aber man habe sich noch auf keine quantifizierbare Definition für einen ganzen Planeten einigen können. Viele Studien hätten sich in letzter Zeit mit Astrobiologie im Hinblick auf Mikroorganismen beschäftigt, aber eben keinen "praktischen Ansatz auf planetarer Ebene" entwickelt.

Das will Mendez mit der Quantitative Habitability Theory (QH Theory) erreichen, um damit auch Vergleiche zwischen verschiedenen Klimaszenarien und Planeten zu ermöglichen. Grundlage sind zwei biophysikalische Parameter: die Bewohnbarkeit (H) als Maß für die Qualität des Habitat oder Lebensraums und M für die relative Dichte des Lebens, schließlich verteilt sich das Leben auch sehr unterschiedlich auf der Erde. H hat nichts mit der bekannten Drake-Formel zu tun, mit der scheinbar quantitativ aber mangels Wissen nur spekuliert werden kann, wie viele Planeten bewohnbar sein könnten und tatsächlich Leben bewohnt werden. Nach Mendez liegt H vor allem die Temperatur und die Feuchtigkeit zugrunde, die leicht auf globaler Ebene messbar sind. Mit der QH Theory sollen sich globale Karten der Bewohnbarkeit und der Habitate auf dem Land und im Wasser erstellen lassen, man habe auch zeigen können, dass die QH Theory ähnlich wie andere Modelle die terrestrische Primärproduktivität vorhersagen lässt. Die Theorie soll später noch weitere Faktoren wie CO2, Sauerstoff, Licht oder Nährstoffkonzentrationen einbeziehen.

Mit den beiden Parametern sollen sich Vorhersagen über die Verteilung, die Masse und die Produktivität von Primärproduzenten wie Pflanzen, Phytoplankton und Mikroorganismen machen lassen. Mendez hofft darauf, dass mit der Formel nicht nur verschiedene Planeten und Klimasysteme objektiv verglichen werden können, sondern dass sich damit auch die Evolution der Bewohnbarkeit der Erde seit den frühen klimatischen Bedingungen bis zur Klimaerwärmung nachvollzogen werden kann.

Als biophysikalische Maß zum Vergleich schlägt Mendez die Standard Primary Habitability (SPH) vor, womit die Bewohnbarkeit der globalen Oberfläche eines Planeten für Primärproduzenten erfasst werden soll. SPH stelle eine obere Grenze für die Bewohnbarkeit dar, zu der zahlreiche weitere Faktoren beitragen. Jetzt liege für die Erde der SPH bei 0,7, in früheren Zeiten habe er schon auch bei 0,9 gelegen, was bedeutet, dass gegenwärtig das Maß der Bewohnbarkeit nicht optimal ist.

Nach einem Vergleich von Mars, Venus, Europa, Titan und Enceladus habe sich der höchste Wert für die Bewohnbarkeit der Bewohnbarkeit unterhalb der Oberfläche für den Saturnmond Enceladus ergeben. Allerdings sei die Zone der Bewohnbarkeit zu tief, um sie direkt erforschen zu können. Mars und Europa seien, wenn es um Bewohnbarkeit und Zugänglichkeit, die besten Kandidaten. Die Bewohnbarkeit anderer extrasolarer Planeten könnte ebenfalls mit dem Maß errechnet werden, wenn die grundlegenden Komponenten vorliegen. (Florian Rötzer)