Lange hielt man die irdischen Wüsten für lebensfeindliche, tote Regionen. Doch inzwischen ist klar: Es gibt unzählige Lebewesen, die sich an die karge Umgebung und den Wassermangel angepasst haben. Das legt nahe, dass es auch auf extrasolaren Wüstenplaneten in den habitablen Zonen ihres Sterns Leben geben könnte. Zumindest in der Science-Fiction sind außerirdische Lebensformen auf solchen Exoplaneten gängig – ob die Sandwürmer von „Dune“, marsianische Lebensformen oder Sandbewohner auf Star Wars-Wüstenplaneten.
Wie Wasser und Klima zusammenhängen
Doch wie sieht es damit in der Realität aus? Könnten Exoplaneten in der habitablen Zone auch dann Leben hervorbringen, wenn ihnen große Ozeane und ausgedehnte Gewässer fehlen? „Viele dieser Exoplaneten liegen zwar in der habitablen Zone, aber wir waren nicht sicher, ob sie wirklich lebensfreundlich sein können“, sagt Haskelle White-Gianella von der University of Washington in Seattle. Der Grund dafür ist die enge Verknüpfung des Wasserkreislaufs und der Wasserverfügbarkeit mit wichtigen Rückkopplungen im Klimasystem. Denn auch das Klima eines Planeten hängt eng mit seiner Hydrosphäre zusammen. Auf der Erde wirkt beispielsweise die Verwitterung von Silikatgesteinen und die Bildung von Karbonaten in den Ozeanen als Klimapuffer. Dies funktioniert aber nur deshalb so gut, weil das CO2 der Atmosphäre sich in dem durch Verdunstung aufsteigenden Wasser lösen kann und dann als Kohlensäure mit dem Regen wieder auf die Erdoberfläche gelangt. Im Meer und auf felsigen Untergründen finden dann die CO2-bindenden Reaktionen statt. Sie gleichen die Ausgasung von CO2 beispielsweise durch Vulkane aus und sorgen damit für ein langfristig stabiles Klima.
Auf einem Wüstenplaneten mit nur wenig Oberflächenwasser funktionieren diese geologischen Rückkopplungen aber nur eingeschränkt. „Der Wassermangel begrenzt die kontinentale Silikatverwitterung – und das wiederum gefährdet das Gleichgewicht zum vulkanischen Ausgasen von CO2“, erklären White-Gianella und ihr Kollege Joshua Krissansen-Totton. Wenn nicht genug CO2 gebunden wird, entwickelt sich ein Treibhausklima, das den Planeten immer weiter aufheizt. Wozu dies führen kann, demonstriert die Venus. Sie könnte in ihrer Frühzeit ähnlich lebensfreundlich gewesen sein wie die Erde und besaß wahrscheinlich ebenfalls zunächst ein mildes Klima und flüssiges Wasser. Doch als die Sonne kräftiger wurde, heizte sich die Venus auf und entwickelte einen galoppierenden Treibhauseffekt, der sie zu einem höllisch heißen Wüstenplaneten machte.
