Robert Klatt
Der Runaway-Treibhaus-Effekt sorgt dafür, dass bereits kleine Änderungen katastrophale Kettenreaktion auslösen können. Forscher haben nun berechnet, was passieren müsste, damit sich die lebensfreundliche Erde auf 1.000 Grad Celsius aufheizt. Die Erkenntnisse können auch bei der Suche nach lebensfreundlichen Planeten und damit potenziell Außerirdischen helfen.
Genf (Schweiz). In den letzten Jahren wurden mehrere potenziell bewohnbare Exoplaneten entdeckt, auf denen außerirdisches Leben existieren könnte. Bislang konnte die Astronomie aber noch kein Leben auf einem anderen Planeten nachweisen. Laut Forschern des L'Observatoire de Genève (ObsGe) liegt dies am sogenannten Runaway-Treibhaus-Effekt, der dafür sorgt, dass auch bei erdähnlichen Exoplaneten bereits kleine Änderungen, etwa eine minimal höhere Temperatur, dazu führen, dass dieser für alle Lebewesen unbewohnbar ist.
Das Prinzip des Runaway-Treibhaus-Effekts ist simpel. Demnach verdunstet durch höhere Temperaturen mehr Wasser. In der Atmosphäre sorgt dieser Wasserdampf dafür, dass ein geringerer Anteil der einfallenden Wärmestrahlung reflektiert wird.
Laut der Publikation im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics würde eine Zunahme der Durchschnittstemperatur auf der Erde im niedrigen zweistelligen Bereich eine unumkehrbare Kettenreaktion auslösen. Dieser irreversible Prozess würde dazu führen, dass der Planet sich um mindestens 1.000 Grad Celsius aufheizt und damit für jede Lebensform unbewohnbar wird.
„Es gibt eine kritische Schwelle für diese Menge an Wasserdampf, jenseits der der Planet nicht mehr abkühlen kann. Von dort aus läuft alles aus dem Ruder, bis die Ozeane vollständig verdampfen und die Temperatur mehrere Hundert Grad erreicht.“
Um zu verstehen, welche Faktoren den Runaway-Treibhaus-Effekt auslösen, haben die Wissenschaftler um Guillaume Chaverot eine komplexe Simulation erstellt. Diese zeigt, dass sich zu Beginn des Runaway-Treibhaus-Effekts in den höheren Schichten der Atmosphäre spezielle Wolken bilden, die die Struktur der Atmosphäre signifikant beeinflussen. Dies verstärkt den Runaway-Treibhaus-Effekt und macht ihn unumkehrbar.
„Die für die Erdatmosphäre typische Temperaturinversion, die die beiden Hauptschichten der Atmosphäre – die Troposphäre und die Stratosphäre – voneinander trennt, ist nicht mehr vorhanden.“
Wie Émeline Bolmont erklärt, zeigt das Klimamodell zudem, wie der Runaway-Treibhaus-Effekt die Erde verändern würde. Demnach würden die höheren Temperaturen dazu führen, dass zehn Meter der Meeresoberflächen verdampfen. Dadurch würde der atmosphärische Druck am Boden um rund ein Bar zunehmen.
„Innerhalb weniger Hundert Jahre würden wir am Boden eine Temperatur von über 500 Grad Celsius erreichen. Später würden wir sogar bis zu 273 Bar Druck und über 1.500 Grad Celsius erreichen, wenn schließlich die gesamten Ozeane verdampft sind.“
Laut den Studienautoren sind die Erkenntnisse über die Entwicklung spezifischer Wolkenmuster auch für die Klimaforschung auf anderen Planeten von großer Bedeutung. Sie helfen dabei, zu verstehen, ob diese Planeten potenziell Leben beherbergen können. In Zukunft könnten neue Messinstrumente in der Lage sein, derartige Wolkenformationen auf anderen Planeten zu identifizieren. Dies würde anzeigen, dass ein Runaway-Treibhauseffekt im Gange ist.
Astronomy & Astrophysics, doi: 10.1051/0004-6361/202346936
