Abgeschickt von Helmut Pfeifer am 27 Maerz, 2013 um 19:33:27
Die UV- Strahlung als Entwicklungshelfer der ersten organischen Bausteine und der "Urey- Effekt".
Da ,wie zuletzt gesagt, der Sauerstoff als der wirksamste atmosphärische Filter zur Abschirmung der von der Sonne kommenden ultravioletten Strahlung fehlte, traf diese fast ungehindert auf die Erdoberfläche und damit auch auf die Oberfläche der Ur-Ozeane.
Diese Strahlung, kurzwelliger als das sichtbare Licht, ist besonders energiereich. Würde sie heute nicht zum größten Teil durch unsere sauerstoffhältige Atmosphäre von der Erdoberfläche abgehalten, könnten wir hier nicht überleben.
In der Urzeit der Erde, von der hier die Rede ist, wurde aber gerade dieser Teil der Sonnenstrahlung zunächst unbedingt gebraucht. Nur sie konnte die Energie liefern, die notwendig war, um die in der damaligen Atmosphäre enthaltenen anorganischen Verbindungen zu jenen Großmolekülen zusammenzuschweißen, die später die Bausteine der lebenden Organismen bilden sollten. Konkret waren es die in der Atmosphäre und in den oberen Schichten der Ozeane und Seen enthaltenen kohlenstoff- stickstoff- und wasserstoffhaltigen Moleküle Methan, Kohlendioxid und Ammoniak, sowie noch einige andere einfachen Verbindungen.
Paradoxerweise hätte die gleiche Energie, die das bewirkte, die entstandenen Großmoleküle sofort wieder in ihre Ausgangsbestandteile zerlegt.
Es kam somit ein kreislaufartiger Prozess fortwährenden Auf- und Wiederabbaus in Gang, der sich an der Oberfläche aller Gewässer abgespielt haben muss. Es wäre also ein Kreislauf einer Art gewesen, welcher ein Schulbeispiel für eine Sackgasse dargestellt hätte. Dass es letztlich dazu nicht gekommen ist, verdanken wir dem Umstand, dass durch Turbulenzbewegungen des Wassers ein Teil der Großmoleküle in solche Tiefen des Wassers abgetrieben wurden, wo sie von der UV-Strahlung nicht mehr erreicht werden konnten und sich in dieser Tiefe immer mehr anreichern konnten.
Dafür, dass sie nicht für immer in diesen Tiefen ( etwa 10-15 Meter) bleiben mußten, sorgte ein zweiter Prozess, den die UV- Strahlung gleichzeitig und ebenfalls an der Wasseroberfläche in Gang brachte. Die Energie dieser Strahlung ist nämlich so groß, dass sogar Wassermoleküle in ihre Bestandteile zerlegt werden. Dieser Vorgang wird als "Photodissoziation" ( wörtlich "Zerlegung durch Licht") des Wassers bezeichnet. Es bedeutet, dass Wasser in freien Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wurde. Während der freigesetzte Wasserstoff als leichtestes aller Elemente sich in den freien Weltraum verflüchtigte, sammelte sich der Sauerstoff in der damaligen irdische Atmosphäre an. Da, wie eingangs erwähnt, der Sauerstoff einen besonders wirksamen UV- Filter darstellt, verlief der Prozess der Photodissoziation nicht kontinuierlich, sondern nach den Gesetzen der Rückkoppelung. Er stoppte sich selber ab, sobald ein ganz bestimmter Sauerstoffgehlt in der Atmosphäre erreicht war. Mit anderen Worten, die weitere Produktion von Sauerstoff durch Photodissoziation verringerte sich und kam schließlich völlig zum Erliegen. Sank aber die Sauerstoffkonzentration erneut unter einen ganz bestimmten Wert und nahm daher die Wirksamkeit des UV- Filters ab, dann kam die Photodissoziation des Wassers sofort wieder in Gang und hielt erneut so lange an bis die ursprüngliche Sauerstoffkonzentration exakt wieder erreicht war.
Dieses Musterbeispiel eines Rückkoppelungseffektes haben Wissenschaftler "Urey- Effekt" getauft, nach seinem Entdecker des amerikanischen Chemikers und Nobelpreisträgers Harold C. Urey.
Diese Entdeckung geht größtenteils auf theoretische Ableitungen zurück, aber weitere Rückschlüsse ergaben sich indirekt aus dem Ablauf der biologischen Evolution, die kurz darauf einsetzte. Sie ist nämlich so eng mit der Evolution der Atmosphäre verbunden gewesen, dass bestimmte Besonderheiten ihres Ablaufs Schlussfolgerungen auf deren Zusammensetzung zugelassen haben. Das heisst, dass vorhandene greifbare Spuren feste Zahlen und Daten ergaben, von denen man ausgehend den Ablauf der damaligen Ereignisse in etwa nachvollziehen konnte.
Das nächste Mal beschäftige ich mich mit der Bedeutung und den wichtigen Funktionen der Atmosphäre wie sie HvD beschreibt.
Ein frohes Osterfest und liebe Grüße an alle Besucher dieser wunderbaren Webseite.
Helmut Pfeifer