Unsere kostbare Atmosphäre

AM 4. Mai 1961 wurden Malcolm Ross und Vic Prather in einem Ballon auf eine Höhe von 34,6 Kilometern hinaufgetragen. Ross bedeutete es damals nicht viel, damit einen neuen Rekord aufgestellt zu haben. Vielmehr war er von der Aussicht beeindruckt, die sich ihm bot, als er vorsichtig eine Jalousie anhob und das erste Mal aus seiner Gondel hinaussah.

„Als wir 30 500 Meter Höhe erreicht hatten“, erinnerte er sich, „war der Anblick einfach herrlich.“ Ross war erstaunt über die Farben, die die verschiedenen Schichten der Atmosphäre kennzeichnen. Zuerst ist da die „helle, weiß-blaue“ Troposphäre, die in ungefähr 16 Kilometer Höhe oberhalb der Erdoberfläche endet. Dann folgt die tiefblaue Stratosphäre, die immer dunkler wird; schließlich verliert sich die Atmosphäre in der Schwärze des Alls. „In stiller Ehrfurcht betrachteten wir die überragende Schönheit der Atmosphäre“, schrieb Ross in der Zeitschrift National Geographic.

Ja, unsere wunderschöne Atmosphäre ist wirklich eine Betrachtung wert.

Lebenserhaltend

Unsere Atmosphäre ist bis in eine Höhe von rund 80 Kilometern praktisch ein die Erde umhüllendes Luftmeer. Sie wiegt mehr als 5 Billiarden Tonnen und übt auf uns in Meereshöhe einen Druck von 1 013 Hektopascal aus. Ohne diesen Luftdruck könnten wir nicht überleben, denn er verhindert, daß unsere gesamte Körperflüssigkeit verdunstet. In der höheren Atmosphäre ist der Luftdruck zu niedrig, als daß menschliches Leben möglich wäre. Aus diesem Grund mußten Ross und Prather Druckanzüge tragen. „Ohne künstlichen Druck“, erklärte Ross, „hätte unser Blut gekocht, unsere Blutgefäße wären geplatzt, unsere Organe gerissen.“

Natürlich benötigen wir dieses Luftmeer auch zum Atmen. Die meisten von uns nehmen es jedoch als selbstverständlich hin, weil sie es nicht sehen können. Ein religiöser Mann in alter Zeit sagte einmal dankbar: „[Gott gibt] allen Personen Leben und Odem und alles“ (Apostelgeschichte 17:24, 25).

Ohne unsere Atmosphäre würde keinerlei Staub zurückgehalten werden, an dem sich Wassertröpfchen anlagern könnten. Es gäbe also keinen Regen. Wenn wir unsere Atmosphäre nicht hätten, würden wir entweder tagsüber aufgrund der direkten Sonneneinstrahlung verschmoren oder nachts erfrieren. Glücklicherweise wirkt die Atmosphäre wie eine Decke, die einen Teil der Sonnenwärme speichert, so daß die Nächte für uns nicht zu kalt werden.

Außerdem schützt uns die Atmosphäre vor eindringenden Meteoroiden, durch die die Erdbewohner zu Schaden kommen könnten. „Feste kosmische Körper“, erklärt Herbert Riehl in seinem Buch Introduction to the Atmosphere, „dringen jeden Tag mit einer Gesamtmasse von schätzungsweise mehreren tausend Tonnen in die äußere Schicht der Atmosphäre ein.“ Doch die meisten Meteoroide verglühen in der Atmosphäre, ohne die Erdoberfläche jemals zu erreichen.

Die Atmosphäre trägt zu unserer Lebensfreude bei. Ihr verdanken wir den wunderschönen blauen Himmel, die dicken weißen Wolken, den erfrischenden Regen und die herrlichen Sonnenauf- und Sonnenuntergänge. Ohne die Atmosphäre könnten wir überdies nicht die Stimmen der Menschen hören, die wir lieben, noch könnten wir uns unsere Lieblingsmusik anhören. Wieso? Weil Schallwellen ein Medium brauchen, in dem sie sich ausbreiten können. Luft ist der ideale Schalleiter; im Weltraum dagegen kann sich Schall nicht ausbreiten.

Ein erstaunliches Gemisch

Früher dachte man, die Atmosphäre bestehe aus einer einzigen Substanz. Gegen Ende des 18. Jahrhunderts entdeckten Wissenschaftler dann, daß sie hauptsächlich aus den beiden komplementären Gasen Stickstoff und Sauerstoff zusammengesetzt ist. Ungefähr 78 Prozent der Atmosphäre bestehen aus Stickstoff und 21 Prozent aus Sauerstoff; das letzte Prozent setzt sich aus Gasen wie Argon, Wasserdampf, Kohlendioxyd, Neon, Helium, Krypton, Wasserstoff, Xenon und Ozon zusammen.

Sauerstoff ist, wie jeder weiß, das lebenswichtige Gas, das unser Körper durch die Atmung aufnimmt. Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre ist genau richtig für das Leben auf der Erde. Würde er erheblich abnehmen, würde uns schwindlig werden, und wir würden schließlich das Bewußtsein verlieren. Wäre die Sauerstoffkonzentration zu hoch, dann, so heißt es, würden sogar feuchte Zweige und das Gras in den Wäldern Feuer fangen.

Stickstoff dient ideal zur Verdünnung von Sauerstoff; er spielt jedoch nicht nur eine passive Rolle bei der Erhaltung von Leben. Stickstoff ist für alle Organismen lebensnotwendig. Blitze und eine spezielle Bakterienart ermöglichen den Pflanzen, atmosphärischen Stickstoff aufzunehmen. Wir wiederum nehmen den Stickstoff mit der Nahrung auf.

Es ist ein Wunder, daß das Verhältnis von Sauerstoff und Stickstoff in unserer Atmosphäre immer konstant bleibt. Dank der wertvollen Arbeit der Mikroorganismen wird Stickstoff wieder an die Atmosphäre abgegeben. Und wie steht es mit dem Sauerstoff? Bei Bränden und durch die Atmung von Mensch und Tier werden große Mengen Sauerstoff aufgebraucht. Dennoch liegt der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre stets bei 21 Prozent. Wie ist das möglich? Durch einen chemischen Prozeß in grünen Pflanzen und Algen, Photosynthese genannt; er bewirkt, daß jeden Tag über eine Milliarde Tonnen Sauerstoff an die Atmosphäre abgegeben werden.

Die Photosynthese kann ohne Kohlendioxyd — ein Spurengas, das nur 0,03 Prozent der Atmosphäre ausmacht — nicht ablaufen. Pflanzen sind außer auf Licht auch auf Kohlendioxyd angewiesen, um wachsen und Obst, Nüsse, Getreide und Gemüse produzieren zu können. Kohlendioxyd strahlt zudem die Wärme zur Erde zurück, so daß unser Planet „warmgehalten“ wird. Wenn der Kohlendioxydgehalt jedoch durch übermäßige Verbrennung von Holz, Kohle, Erdgas und Erdöl ansteigen würde, würden die Temperaturen auf der Erde irgendwann einmal so hoch sein, daß kein Leben mehr möglich ist. Würde der Kohlendioxydgehalt andererseits zu sehr zurückgehen, könnte die Photosynthese nicht mehr stattfinden, und wir würden verhungern.

Ein weiteres Spurengas, von dem das Leben auf der Erde abhängt, ist das Ozon. Das Ozon im höheren Bereich der Atmosphäre, der sogenannten Stratosphäre, absorbiert die ultravioletten Strahlen der Sonne. Auf diese Weise sind wir auf der Erde vor der schädlichen UV-Strahlung geschützt.

Ja, je mehr wir über die Atmosphäre erfahren, desto erstaunter sind wir. Stickstoff, Sauerstoff und Spurengase sind genau im richtigen Verhältnis zueinander zusammengesetzt. Die Erde hat außerdem genau die richtige Größe, um dieses Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Wäre die Erde kleiner und leichter, dann wäre die Gravitation zu schwach und ein großer Teil unserer kostbaren Atmosphäre würde ins All entweichen.

„Wenn die Erde andererseits nur eine Idee massiver wäre, würden die verstärkten Gravitationskräfte größere Mengen an Gasen festhalten. ... Das empfindliche Gleichgewicht innerhalb der atmosphärischen Gase wäre gestört“, heißt es in dem wissenschaftlichen Lehrbuch Environment of Life.

Doch leider wird das „empfindliche Gleichgewicht“ bereits durch den modernen Lebensstil des Menschen gestört. Wie ernst ist die Lage, und ist zu hoffen, daß unsere kostbare Atmosphäre vor der Zerstörung gerettet wird?

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Schönere Sonnenuntergänge

Die Atmosphäre reflektiert die Sonnenstrahlen so, daß der Himmel eine schöne blaue Farbe erhält. Wenn die Sonne am Horizont untergeht, müssen ihre Strahlen einen viel längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen. Dadurch entsteht eine Vielfalt an leuchtenden Farben, die ein Stadtbewohner möglicherweise niemals zu sehen bekommt.

Sonnenuntergängen über Industriestädten fehlt es in der Regel an Intensität und bis auf ein paar Rottöne an Farbenpracht. Ist die Gegend stark verschmutzt, „erscheint die Sonne als eine matte rote Scheibe, die vielleicht sogar schon verschwunden ist, bevor sie den Horizont erreicht hat“, hieß es in der Zeitschrift New Scientist.

„Wenn die Atmosphäre außergewöhnlich klar und unverschmutzt ist“, erklärte die Zeitschrift weiter, „sind die Farben des Sonnenuntergangs besonders intensiv. Die Sonne ist strahlend gelb, und der Himmel um sie herum leuchtet in verschiedenen Orange- und Gelbtönen. Verschwindet die Sonne am Horizont, gehen die Farben langsam von Orange in Blau über. Tiefhängende Wolken reflektieren das Licht der Sonne noch lange, nachdem sie untergegangen ist.“

Wie viele herrliche Sonnenuntergänge es wohl erst in einer Welt, frei von Umweltverschmutzung, zu sehen geben wird! (Offenbarung 21:3-5).