„Leben auf dem Mars ist möglich – sucht nach Salz!“

Als Geo- und Astrobiologe beschäftigen Sie sich mit der Frage, ob Leben außerhalb unseres Planeten möglich ist. Wie gehen Sie dabei vor – Bodenproben vom Mars können Sie ja schlecht nehmen?

Auch auf der Erde gibt es Habitate – also Lebensräume – mit extremen Bedingungen, die denen des Mars zumindest ähneln. Die Atacama-Wüste in Südamerika ist einer der trockensten Orte der Erde. Dort haben wir versucht herauszufinden, wieviel Leben unter solchen Einschränkungen möglich ist. Außerdem haben wir uns gefragt, ob die Mikroorganismen, die dort existieren, absterben oder temporär überleben können.

Und was haben Sie herausgefunden?

Wir haben uns Mikro-Habitate in unterschiedlich trockenen Gebieten der Wüste angeschaut, um vergleichen zu können, zu welchen Unterschieden etwa in der Biodiversität und der gesamten Biomasse die verschiedenen Limitationen führen. Je trockener die Habitate, umso mehr sinkt die Artenvielfalt, und auch Menge und Ausbreitung nehmen ab. Aber selbst im trockensten Herz der Atacama-Wüste gibt es „Flecken“ mit mikrobiellem Leben, jedenfalls zeitweise: Im Sandboden sind Mikroorganismen die meiste Zeit inaktiv und werden erst aktiv, wenn es mal ein wenig feucht wird – durchschnittlich 2 mm Regen pro Jahr und Quadratmeter fallen in der hyperariden, also extrem trockenen Region der Atacama-Wüste an. Auf diese Weise können Mikroorganismen lange Zeit überleben. Wir konnten an diesem Ort sogar Lebewesen finden, die Sie eher aus dem Wasser kennen – Cyanobakterien!

Wie ist das möglich?

Die fanden wir in Haliten, das sind Salzgesteine. Das Salz im Gestein hält das wenige Wasser, das es in dieser Umgebung gibt, und ermöglicht die Existenz von Mikroorganismen. Leben ist also auch in extrem trockenen Umgebungen möglich.

Welche Schlüsse lassen sich daraus für das Leben auf dem Mars ziehen?

Die Marsoberfläche ist heute bis zu 50 Mal trockener als die hyperaride Atacama-Wüste, aber wir wissen, dass sie früher wasserreicher war. In bestimmten Gesteinsarten auf dem Mars könnte bis vor kurzem – also bis vor wenigen Millionen Jahren – noch Leben existiert haben, insbesondere in Salzgesteinen. Unsere Ergebnisse zeigen: Sucht nicht nach Wasser, um Leben auf dem Mars zu finden, sondern nach Salz!

Lassen sich denn Rückstände nach so langer Zeit noch nachweisen?

Ja, bestimmte Bestandteile von Organismen, etwa Membranen, zersetzen sich sehr langsam. In einem zukünftigen Projekt möchte ich gerne untersuchen, wie organische Bestandteile unter welchen Bedingungen über die Zeit degradieren, um zu dieser Frage genauere Aussagen machen zu können.

An dem Atacama-Projekt war auch das IGB beteiligt. Wie sind Sie und das Institut zusammengekommen?

Bei einer Veranstaltung lernte ich den damaligen Institutsdirektor kennen, Klement Tockner. Er war sehr interessiert an meiner Arbeit über Mikroben, die Öl zersetzen und deswegen zur Beseitigung von Ölverschmutzung eingesetzt werden können. Wir überlegten, wie wir zusammenarbeiten können, und so entstand das Atacama-Projekt – und auch die Idee zur gemeinsamen Professur an der TU Berlin, an der ich zu der Zeit bereits als Gastprofessor tätig war.

Was haben Sie in den kommenden Jahren am IGB vor?

Im Rahmen einer Doktorarbeit schauen wir uns den Phosphorzyklus genauer an, der wichtig ist für das Leben auf der Erde, und setzen dafür auch wieder Cyanobakterien ein. Wir wollen verschiedene Szenarien untersuchen, also schauen was passiert, wenn zu viel oder zu wenig Phosphor vorhanden ist und in welchen Verbindungen er dann vorliegt. Außerdem will ich gemeinsam mit Hans-Peter Grossart herausfinden, wie es Organismen gelingt, in extrem trockenen Gebieten ihrer Umgebung Wasser zu entziehen und überleben zu können. Diese Frage, wie sich das Leben extremen Bedingungen anpasst, finde ich außerordentlich spannend.

Welchen Himmelskörper würden Sie gerne betreten und untersuchen, wenn das technisch möglich wäre?

Titan würde mich sehr reizen, das ist der größte Mond des Saturns. Auf seiner Oberfläche befinden sich Kohlenstoffseen, darin könnte man theoretisch Leben finden. Wenn das so wäre, wären diese Lebewesen sehr exotisch, denn Titan ist der Erde ganz unähnlich: Dort ist es sehr kalt, und es gibt keinen Sauerstoff und praktisch kein Kohlendioxid, die Atmosphäre besteht aus Stickstoff und Methan. Mögliches Leben wäre eher mikrobenartig, aber wer weiß, vielleicht hausen in den Seen auch größere Lebewesen. Falls man dort Leben fände, würde das sehr wahrscheinlich einen zweiten Ursprung des Lebens in unserem Sonnensystem bedeuten, und damit, dass es im Universum wohl viel Leben geben müsste.

Warum?

Weil in relativer Nähe zur Erde dann ein völlig anderes, aber ebenfalls Leben ermöglichendes System existierte. Mars ist der Erde relativ ähnlich, und wenn es dort Leben gäbe, wäre es wahrscheinlich sogar mit Leben auf der Erde verwandt. Befänden sich Lebewesen auf Titan, ließe das den Schluss zu, dass im Universum viel andersartiges Leben existiert. So eine Entdeckung wäre also sehr relevant.

Das Interview führte Wiebke Peters

Wer ist Dirk Schulze-Makuch?

Dirk Schulze-Makuch, geboren 1964, beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit einer Frage, die viele Menschen umtreibt: Sind wir alleine im Universum? Der Astrobiologe hat mehrere populärwissenschaftliche Bücher zum Thema verfasst, darunter „Das lebendige Universum“ (2019) als deutsche Übersetzung von „The Cosmic Zoo: Complex Life on Many Worlds“ (2017). Darin erklärt er, unter welchen Bedingungen Leben überhaupt entsteht und warum es wahrscheinlich ist, dass es zahlreiche weitere belebte Planeten im Weltall gibt. Im Roman „Alien Encounter“ (2013) setzte Dirk Schulze-Makuch seine Einblicke aus der Wissenschaft in eine Geschichte um: Zwei Astronauten entdecken auf verschiedenen Himmelskörpern unseres Sonnensystems eine fremde Spezies, die die menschliche Existenz bedroht…Die akademische Karriere von Dirk Schulze-Makuch begann an der Justus-Liebig-Universität Gießen, die er 1991 mit einem Geologie-Diplom in der Tasche Richtung USA verließ. 1996 machte er an der University of Wisconsin-Milwaukee seinen PhD, zwei Jahre später wurde er Assistant Professor an die University of Texas in El Paso, wo er sich auf astrobiologische Fragen spezialisierte. In diese Zeit spürte Schulze-Makuch zudem für die NASA Wasservorkommen in der texanischen Wüste auf. 2004 wechselte er an die Washington State University in Pullman. Von 2013 an war er als Gastprofessor an der TU Berlin tätig, wo er seit Mitte 2019 eine Professur für Planetare Habitibilität und Astrobiologie innehat; dabei ist Dirk Schulze-Makuch mit 17 Prozent seiner Arbeitszeit am IGB angestellt.