Die Silurianer sind eine Spezies echsenartiger Kreaturen aus der britischen TV-Kultserie "Dr. Who", die laut den Drehbuchautoren eine umfassende industrielle Expertise bereits vor rund 450 Millionen Jahren erreicht haben – also viel früher, als sich die Menschheit auf dem Planeten entwickelt hatte.

Die Silurianer sind zwar eine Erfindung. Doch die Frage, ob es fortschrittliche prähistorische Gesellschaften auf der Erde gab, bleibt eine durchaus interessante. Denn: Es ist unklar, ob Spuren einer solchen industriellen Gesellschaft überhaupt erhalten geblieben wären. Wie könnte man sie also gegebenenfalls nachweisen?

Die Silurianer-Hypothese

Eine Antwort auf diese Fragestellung hat nun Gavin Schmidt vom NASA Goddard Institute of Space Studies in New York zusammen mit seinem Kollegen Adam Frank von der University of Rochester zu finden versucht. Die Vorstellung, dass es schon vor uns eine industrielle Zivilisation gegeben haben könnte, bezeichnen sie in einem neuen Paper passenderweise denn auch als "Silurianer-Hypothese".

In ihrer Arbeit untersuchten Schmidt und Frank zunächst, was unsere eigene Gesellschaft an Spuren hinterlassen würde, die sich auch noch in Millionen von Jahren erhalten. Ihr Schluss: Der Einfluss einer industriellen Zivilisation auf den Planeten ist zwar spürbar, aber womöglich zumindest zum Teil nur schwer von verschiedenen anderen Ereignissen in der geologischen Geschichte der Erde zu unterscheiden.

Die Studie könnte einige interessante Auswirkungen darauf haben, wie sich die Auswirkungen der menschlichen Aktivität auf den Planeten messen lassen – und Astrobiologen helfen, Leben an anderen Stellen im Universum zu detektieren.

Der Mensch ist ein Wimpernschlag der Erdgeschichte

Schmidt und Frank begannen zunächst damit, zu untersuchen, wie viel wir eigentlich über die frühe Erde wissen. Der älteste Teil der Erdoberfläche soll die Wüste Negev im Süden Israels sein, sie ist 1,8 Millionen Jahre alt. Ältere Oberflächenstrukturen existieren nur in offenliegenden Bereichen des Planeten oder dort, wo nach Bodenschätzen gesucht wurde. Aufgrund dieser Einschränkungen geht die Forschung davon aus, dass wir Nachweise für die Aktivitäten des Homo sapiens nur für rund 2,5 Millionen Jahre haben – in der geologischen Geschichte des Planeten ist das wenig.

Bild 1 von 8 Was vom Menschen bleibt (8 Bilder) Silurianer Silurianer-Cosplay: Die Silurianer sollen vor 450 Millionen Jahren im Erdzeitalter Silur eine industrielle Hochkultur auf der Erde errichtet haben. Zumindest in der Fernsehserie Doctor Who. Aber selbst, wenn es eine Kultur wie die Suliarianer wirklich gegeben hätte, wäre ihre Existenz schwer zu beweisen.

(Bild: Doctor WhoExperience / Steve Collis / cc-by-sa-2.0

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Auch der Meeresboden ist relativ jung, weil die ozeanische Kruste sich ständig erneuert. Dadurch ist das Bodensediment der Ozeane nirgends älter als das Jura-Zeitalter und damit weniger als 170 Millionen Jahre alt. Hinzu kommt, dass nur ein Bruchteil des vorzeitlichen Lebens auf dem Planeten in Fossilienform vorliegt. Dinosaurier sollen gut 180 Millionen Jahre gelebt haben und es existieren nur einige Tausend nahezu vollständige Exemplare. Der moderne Mensch in Form des Homo Sapiens soll sich hingegen frühestens vor 300.000 Jahren herausgebildet haben. "Derart kurzlebige Spezies wären in der existierenden Fossiliengeschichte womöglich gar nicht repräsentiert", so Schmidt und Frank.

Straßen, Gebäude und Abfälle verschwinden

Und was wäre mit anderen menschlichen Artefakten, etwa Straßen, Gebäuden, Nahrungsmitteldosen oder Siliziumchips? Auch die würden kaum lange überleben – oder, sollten sie erhalten bleiben, jemals gefunden werden. "Aktuell beträgt die Fläche des urbanisierten Lebens auf dem Planeten nur ein Prozent."

"Wir schließen daraus, dass für potenzielle Zivilisationen, die älter als ungefähr vier Millionen Jahre sind, das Auffinden direkter Beweise auf ihre Existenz aus überlebenden Gegenständen oder Fossilien gering ist", so Schmidt und Frank.

Allerdings existiert eine andere Methodik: Der chemische Fußabdruck. Die Forscher interessierten sich für Industriegesellschaften, die sich dadurch definieren lassen, dass es ihnen gelingt, Energie aus ihrer Umwelt zu gewinnen. Nach dieser Definition ist die Menschheit seit rund 300 Jahren eine Industriegesellschaft. "Seit Mitte des 18. Jahrhunderts haben die Menschen über 0,5 Billionen Tonnen aus Verbrennung freigesetzten Kohlenstoff durch Kohle, Öl und Erdgas generiert."

Veränderte Atmosphäre

Das habe einen sichtbaren Einfluss auf den Planeten. Da der Kohlenstoff ursprünglich biologisch war, enthält er weniger Kohlenstoff-13 als der wesentlich größere Pool an anorganischem Kohlenstoff. Entsprechend gab es eine Veränderung des Verhältnisses von C-13 und C-12 durch die Verbrennungsprozesse, was sich wiederum in der Geogeschichte nachweisen lassen müsste.

Die Temperaturerhöhung durch die Kohlenstofffreisetzung soll ungefähr 1 Grad Celsius betragen. Auch dies sollte eine sichtbare Signatur haben: Der isotopische Anteil von Sauerstoff-18 von Carbonaten ändert sich. Landwirtschaft und Stickstoff-Prozesse in Dünger verändern auch die isotopische Signatur von Stickstoff. Weiterhin gibt es Veränderungen durch Erderosionen, Regen und andere Elemente eines Klimawandels, die sich auch im Meeressediment nachweisen lassen müsste. Metalle wie Blei, Chrom, Rhenium, Platin und Gold sind wegen Bergbauaktivitäten besser nachweisbar – etwa im Meereswasser.

Menschliche Zivilisationen verändern außerdem die vorhandenen Fossilien, etwa in dem große Säugetiere ausgerottet werden. Weiterhin könnte es auch eine nukleare Signatur geben, die beispielsweise für einen früheren Atomkrieg spricht. Geologisch würde dies allerdings laut Schmidt und Frank kaum auffallen, weil die Halbwertzeit der meisten Elemente auf dieser Zeitachse zu kurz ist – mit Ausnahme von Plutonium-244 (80,8 Milliionen Jahre) und Curium-247 (15 Millionen Jahre).

Vom Nuklearkrieg bleiben Isotope

Schmidt und Frank schließen aus all diesen Ergebnissen, dass die Existenz eine industriellen Zivilisation vor der unsrigen geologisch nachweisbar sein müsste. Allerdings ist diese Signatur nicht eindeutig, weil eine Anzahl anderer Ereignisse ähnliche Bilder zeit. Dazu gehört etwa eine schnelle Änderung des CO2-Anteils in der Luft durch Ereignisse wie große Vulkanausbrüche oder das Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum, bei dem die Temperatur für 200.000 Jahre um 5 bis 7 Grad anstieg. Niemand weiß, wie es zu letzterem kam.

Doch was ist nun mit der Silurianer-Hypothese? Schmidt und Frank wollen sich nicht zu weit aus dem Fenster lehnen. Sie können nicht nur deshalb als wahrscheinlich gelten, weil es keine andere valide Idee gibt. Die Forscher empfehlen eine "weitere Synthese und Untersuchung" etwa im Bereich industrieller Nebenprodukte, die sich über die Millionen Jahre erhalten lassen könnten. "Gibt es noch andere Klassen von Zusammensetzungen, die einzigartige Spuren in der Geochemie der Sedimente über mehrere Millionen Jahre hinterlassen?"

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