Luft zum Atmen
Durch Bodenbildung
Riverside (st). Vor 1,1 Milliarden bis 543 Millionen Jahren entstanden die ersten richtigen Böden auf der Erde. Dadurch gelangten nach Auffassung von US-amerikanischen Forschern erst größere Mengen an Sauerstoff in die Atmosphäre.
Professor Martin J. Kennedy von der University of California in Riverside und seine Kollegen haben herausgefunden, dass im Erdzeitalter des Proterozoikums (1,1 Milliarden bis 543 Millionen Jahre vor heute) erstmals größere Mengen an Tonmineralien entstanden. Sie ließen den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre vor etwa 700 Millionen Jahren stark ansteigen.
Nach Meinung der Forscher müssen während des Proterozoikums erste einfache Lebewesen das Land besiedelt haben. Wahrscheinlich handelte es sich um Pilze, Algen und Flechten. Dadurch konnte sich erstmals richtiger Boden bilden, eine Mischung aus organischem Material und verwitterten Gesteinen. Die Lebewesen verstärkten durch ihre Aktivitäten die Verwitterung und beschleunigten die Bildung von größeren Mengen an Tonmineralen, die infolge der Erosion schließlich ins Meer gelangten.
Tonmineralien sind äußerst reaktionsfreudig. Daher gehen die Forscher davon aus, dass organisches Material am Meeresboden an die Tonmineralien gebunden wurde und es so vor weiterer Oxidation schützte. Dieser Vorgang ist auch bis heute ein wichtiger Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs.
Die Forscher vermuten, dass dieser Prozess der entscheidend für die Ausbreitung tierischen Lebens war. Mit den Blaualgen tauchten die Erfinder der Photosynthese zwar schon vor mindestens 2,8 Milliarden Jahren auf. Die ersten, einfachen mehrzelligen Tiere erschienen dagegen erst vor etwa 600 Millionen Jahren.
Vor 543 Millionen Jahren entfalteten sich die Mehrzeller schließlich schlagartig zu großer Artenvielfalt. "Bislang haben wir nicht verstanden, warum Tiere erst so spät in der Erdgeschichte aufgetaucht sind", sagt Professor Kennedy. "Die wahrscheinlichste Erklärung ist die, dass der Sauerstoffgehalt während des größten Teils der Erdgeschichte zu gering für tierisches Leben war."
Da durch die Bindung von organischem Material an Tonmineralien weniger Sauerstoff bei der Zersetzung verbraucht wurde, konnte er sich im Meerwasser anreichern. Ein Beweis für ihre Annahme ist die Tatsache, dass sie in älteren Sedimenten des Proterozoikums keine Tonmineralien fanden. Erst vor 700 Millionen Jahren begann ihre Menge langsam anzusteigen.