Schaubild zur Entwicklungsgeschichte der Pflanzen auf unserer Erde (Illu.).
Copyright: Jack O’Malley-James/Wendy Kenigsberg/Brand Communications
Ithaca (USA) – Anhand des Studiums der Geschichte der Evolution der irdischen Vegetation glauben US-Wissenschaftler nun einen Pflanzen-Fingerabdruck entdeckt zu haben, der nicht nur dabei behilflich sein könnte, überhaupt zu erkennen, ob es auf einem fremden Planeten Pflanzen gibt, sondern sogar welche. Zugleich könnte die Methode auch eine Altersbestimmung des jeweiligen Planeten erlauben. Vorbild ist wieder einmal unsere eigene Erde.
„Unser Modell zeigt, wie sich die Reflexions-Signatur unseres Planeten einhergehend mit der Pflanzenbedeckung der Oberfläche aber auch mit dessen zunehmendem Alter verändert hat“, berichten die Forscher um Lisa Kaltenegger und Jack O’Malley-James vom Carl Sagan Institute an der Cornell University aktuell im „Astrobiology Journal“ (DOI: 10.1089/ast.2017.1798).
Die geologischen Aufzeichnungen der vergangenen 500 Millionen Jahre zeigen demnach, dass und wie sich die Erdoberfläche dramatisch verändert hatte – angefangen von einer mehrheitlich eisbedeckten Oberfläche bis zu den sich über die Landmassen ausbreitenden ausgedehnten Wälder. Während es auf der Erde lange Zeit keinerlei Landpflanzen gab, änderte sich dies in den vergangenen 500 Millionen Jahren dramatisch.
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„Wären die ersten Pflanzen, namentlich Moose, für einen astronomischen Betrachter aus der Ferne noch schwer als Pflanzen-Signatur zu erkennen gewesen, sieht dies bei einer großflächigen Waldbedeckung der Landmassen eines Planeten schon anders aus“, erläutert Kaltenegger. „Wir nutzen die Geschichte unserer Erde als Schlüssel zur Suche nach Leben im Universum. Unsere Arbeit zeigt, dass sich einhergehend mit der Entwicklung und Evolution der Pflanzen, auch das Vegetations-Signal unseres Planeten verändert hat. Dieses Signal wurde zunehmend stärker, weshalb ältere Exoplaneten für die Suche nach Vegetation auch interessanter und vielversprechender sind als jüngere.
Als 1989 die NASA-Sonde „Galileo“ ins Jupitersystem geschickt wurde, drehte sie sich Richtung Erde, um zu sehen, wie stark und auf welche Weise unser bewohnter und lebensreicher Planet das Sonnenlicht reflektiert. Tatsächlich zeigten die Galileo-Beobachtung im Dezember 1990 einen deutlichen Anstieg der Reflexion des Sonnenlichts im roten und infraroten Lichtspektrum gerade außerhalb der menschlichen Sehfähigkeit. Der Grund hierfür war die Vegetation: „Das Signal, das Galileo zur Erde schickte, glich damals dem, was wir von der Beobachtung von Exoplaneten rund um ferne Sterne mit der nächsten Teleskopgeneration erwarten“, erläutern die Autoren der Studie. „Allerdings war Galileo unserer Erde sehr viel näher. Die Beobachtung und Analyse eines sehr viel weiter entfernten Exoplaneten wird deshalb eine ganz besondere Aufgabe.“
Indem die Forscher die bekannten irdischen Faktoren in ihre Modelle und Simulationen einfließen lassen, wird es bei den zukünftigen Beobachtungen leichter sein, Vegetation auf einem Exoplaneten nachzuweisen: „Indem wir untersuchen, wie das Leben die Biosignatur unserer Erde über die Zeiten hinweg verändert hat, können wir auch Schlussfolgerungen für die Auswertung der baldigen Daten zu fernen Exoplaneten ziehen und so jene Kandidaten auswählen, deren Signatur am stärksten auf dortiges Leben hinweist.“
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