Woher kommt das Wasser auf der Erde?

Mehr als 1000 Trillionen Liter Wasser gibt es auf der Erde. Doch woher es kommt, ist noch immer nicht vollständig geklärt. Als wahrscheinlich gilt derzeit, dass Asteroiden oder Kometen vor Jahrmilliarden auf die entstehende Erde stürzten und das Wasser quasi importierten. Forschende schlagen nun in der Fachzeitschrift „Nature“ ein völlig anderes Szenario vor: So könnte das irdische Wasser aus einer Wechselwirkung der damaligen Atmosphäre aus reinem Wasserstoff mit der glühenden Erdoberfläche entstanden sein.

Nach der Erdentstehung vor rund 4,5 Milliarden Jahren war die Erde Millionen von Jahren von einem Ozean aus glühendem Magma bedeckt. Welche Prozesse zwischen einem solchen entstehenden Planeten und seiner Atmosphäre ablaufen können, untersuchten Anat Shahar vom Earth and Planets Laboratory der Carnegie Institution for Science und ihr Team. Dafür griffen sie auf frühere Analysen von Exoplaneten, also Planeten jenseits unseres Sonnensystems, zurück. „Diese Entdeckungen zeigten, wie üblich Atmosphären aus molekularem Wasserstoff bei sich gerade formenden Planeten sein können“, so die Geochemikerin. Deshalb vermutete das Team, dass eine solche Wasserstoffatmosphäre auch bei der Geschichte der Erde eine Rolle gespielt haben könnte.

Darauf aufbauend entwickelten Shahar und ihr Team zusammen mit Forschenden von der University of California in Los Angeles ein neues Modell. Sie simulierten, wie zahlreiche chemische Verbindungen – darunter auch Wasser – in den Aufbau der sehr jungen Erde integriert worden sein könnten. Bei diesen Berechnungen stellten sie fest, dass sich nach diesem Modell große Mengen Wasserstoff von der Atmosphäre in den Erdkörper bewegten und mit dem Sauerstoff vorhandener sogenannter Oxidverbindungen zu Wasser reagierten. Im Laufe der Erdgeschichte gelangte dann dieses Wasser aus der Erde über vulkanische Prozesse an die Erdoberfläche.

Um die heute existierenden Wassermengen zu erklären, seien andere Quellen für das irdische Wasser nach Aussage der Forscherinnen und Forscher zwar weiterhin möglich – aber nicht mehr notwendig. So bereichert diese Studie die laufende Diskussion nach dem Ursprung des irdischen Wassers. Und es ist nicht auszuschließen, dass sogar mehrere Prozesse – vom Import über Asteroiden bis zur Wechselwirkung der glühenden Erde mit einer Wasserstoffatmosphäre – stattgefunden haben.