Methan war das vorherrschende Treibhausgas in der Atmosphäre während des Archaikums, dem Erdzeitalter, das vor 2,5 Milliarden Jahren endete. Diese Theorie haben James Kasting und Alexander Pavlov von der Penn State University am 26. Juni auf der Earth Systems Processes Conference in Edinburgh in Schottland vorgestellt.
Mit ihrem Ergebnis widersprechen Kasting und Pavlov einer Forschergruppe um Carl Sagan, die davon ausgeht, dass vor allem Ammoniak die Erde während des Archaikums warm hielt. Die noch junge Sonne strahlte damals 20 Prozent weniger Energie ab als heute.
“Das Problem mit Ammoniak ist, dass es nicht lange in der Atmosphäre existieren kann, weil das Sonnenlicht es in Stickstoff und Wasserstoff aufspaltet”, erklärt Kasting. Sagan und seine Kollegen nahmen an, dass das Ammoniak von Nebelwolken aus Polyacetylenen vor dem Sonnenlicht abgeschirmt wurde. Diese Wasserstoff-Kohlenstoffverbindungen sollen sich unter Einfluss des Sonnenlichts aus Methan gebildet haben. Einen ähnlichen Effekt beobachtet man heute auf dem Saturnmond Titan.
In einer Modellrechnung haben Kasting und Pavlov jetzt jedoch gezeigt, dass dieser Mechanismus so nicht funktioniert haben kann. Denn wenn diese Nebelwolken zu dick werden, schützen sie zwar das Ammoniak vor dem Zerfall, lassen aber zu wenig Sonnenlicht durch, um die Erde noch erwärmen zu können. Aufgrund ihrer Rechnung schließen die Forscher die Existenz einer geeigneten mittleren Wolkendicke aus, die gerade noch das Ammoniak schützt und trotzdem genügend Sonnenlicht hindurchlässt.
“Ob damals Ammoniak in der Atmosphäre existieren konnte, ist für die Frage, welcher Effekt die schwach strahlende Sonne ausgeglichen hat, vollkommen unwichtig”, sagt Kasting. “Denn es gab damals genügend Methan in der Atmosphäre, um den Treibhauseffekt zu produzieren.” Aufgrund einiger Abschätzungen kommt er zu dem Schluss, das die Methankonzentration in der Atmosphäre während des Archaikums tausendmal höher war als heute.
Axel Tillemans
