In der Urzeit war kein Land in Sicht

Vor 3,2 Milliarden Jahren bedeckte Wasser fast die ganze Erdoberfläche.

Alles kommt aus dem Urstoff Wasser, spekulierte Thales von Milet, der erste Philosoph des Altertums – und auch der erste Wissenschaftler, als es noch keine Wissenschaft im heutigen Sinn gab. Er lag damit gar nicht so schlecht: Auch heutige Theorien gehen davon aus, dass die Erdoberfläche einst zum größten Teil von Wasser bedeckt war und die Kontinente sich erst später gebildet haben.

Aber für die Entstehung höheren Lebens ist Wasser zwar notwendig, aber nicht ausreichend. So braucht es für DNA und RNA auch Phosphor, der im großen Stil erst durch erodierende Landmassen ins Meer gespült wurde. Die geringen Phosphormengen im Urozean dagegen ließen nur Bakterien und Archaea zu. Daher ist es für Biologen wichtig zu erfahren, wie lang es diese „Wasserwelt“ gab. Und dazu gibt es nun neue Erkenntnisse.

Benjamin Johnson von der University of Colorado in Boulder hat mit einem Kollegen Proben der einstigen ozeanischen Erdkruste aus dem Buschland im Nordwesten Australiens analysiert (Nature Geoscience, 2. 3.). Das Gestein bildete sich vor 3,2 Milliarden Jahren (die Erde selbst ist, wie das Sonnensystem, 4,5 Milliarden Jahre alt). Genauer geht es dabei um Spalten am Meeresgrund, wo aus „hydrothermalen Quellen“, heißes, stark mineralhaltiges Wasser austrat.

Was die Isotope verraten

Die Proben enthalten zwar kein Wasser von damals, aber sie lassen Rückschlüsse darauf zu. Denn im Gestein festgehalten sind verschiedene Sauerstoffisotope: Das schwerere Atom ¹⁸O und das leichtere ¹⁶O. Ihr mengenmäßiges Verhältnis ist ein wenig anders als heute: Es gab damals mehr vom Isotop ¹⁸O. Die plausibelste Erklärung dafür aus Sicht der Autoren: Die heutigen Landmassen sind mit lehmhaltigen Boden bedeckt, der dieses Isotop wie ein „mineralischer Staubsauger“ aus dem Wasser aufnimmt. Wenn es vor 3,2 Milliarden Jahren einen Überschuss davon gab, dann offenbar deshalb, weil die Landmassen fehlten, die es hätten absorbieren können.

Eine reine „Waterworld“ also, wie in dem Film von Kevin Costner? Kleine Inseln dürften sehr wohl schon aus der Meeresoberfläche herausgeragt haben, aber richtige Kontinente gab es jedenfalls noch nicht. Sie haben sich offenbar erst später durch die Plattentektonik gehoben. Aber wann? Das soll die Untersuchung von jüngeren Gesteinsproben aus anderen Regionen zeigen.  

("Die Presse", Print-Ausgabe, 03.03.2020)