Unser Körper besteht zu mehr als der Hälfte aus Wasser
Das Leben auf unserem Planeten hat sich seinem wichtigsten Element auf wundersame Weise angepasst. Jeder Mensch besteht zu etwa 60 Prozent aus Wasser, sein Blut gar zu über 90 Prozent, sein Gehirn zu 70 bis 75 Prozent und selbst die Knochen zu 22 Prozent. Im Laufe des Lebens nehmen wir zwischen 55000 und 65000 Liter Wasser zu uns, pro Tag über zwei Liter.
Aber was macht dieses Element für das Leben auf der Erde so wertvoll? Wasser ist das wichtigste Lösungsmittel auf unserem Planeten - im Kleinen wie im Großen. Es transportiert alles Lebensnotwendige sowohl durch Pflanzen, Tiere und unseren Körper als auch durch Ozeane, Flüsse und Seen. Jeder Liter Meerwasser enthält 30 Gramm Kochsalz, dazu Spurenelemente und den Sauerstoff, den die Meerestiere atmen. In den Organismen transportiert das Wasser Gase, Salze, Fette und Hormone an die Stellen, wo die lebensnotwenigen Stoffe gebraucht werden. Selbst den Sauerstoff aus der Luft nehmen wir mit Hilfe eines Wasserfilms auf unseren Lungenbläschen auf. Und so wichtige Bausteine des Lebens wie die Erbsubstanz DNA würden ohne Wasser ihre biologische Aktivität verlieren.
Die Ladung macht H20 zu einem einzigartigen Molekül
In der Architektur liegt die entscheidende Eigenschaft des Wasser-Moleküls H2O. Es besitzt die Form eines V. An der Spitze sitzt ein negativ geladenes Sauerstoff-Molekül, an den beiden Enden je ein positiv geladenes Wasserstoff-Molekül. Diese Polarität bewirkt, dass jedes Wasser-Molekül magnetisch auf seine Umgebung wirkt. Andere geladene Teilchen wie etwa Salze werden von den geladenen Wasser-Molekülen angezogen. Wie ein Mantel legen sich die Wassermoleküle um die geladenen Teilchen und lösen sie aus ihren eigenen Molekülverbänden. So gehen alle für den Organismus lebenswichtigen Stoffe in eine transportable Form über.
Das Wasser-Molekül stellt Chemiker immer noch vor große Rätsel. Es verhält sich bar jeder Regel. Eis schmilzt bei einem ungewöhnlich hohen Wert von 0 °C und ist über eine Temperaturspanne von 100 °C flüssig. Eigentlich müsste ein solch kleines Molekül - das Wasser-Molekül hat nur einen Durchmesser von einem Zehnmillionstel Millimeter - schon bei minus 97 °C schmelzen und bei minus 93°C schon wieder verdampfen. Bei den heutigen Temperaturen säßen wir dann auf dem Trockenen: Es gäbe weder Meere noch Flüsse und Seen, allenfalls Wolken. In einem weiteren Punkt verhält sich das Molekül anormal: Eis schwimmt auf Wasser, weil der Stoff im festen Zustand leichter ist als im flüssigen. Diese für uns selbstverständliche Eigenschaft verhindert, dass Seen und Flüsse von unten nach oben zufrieren und sämtliches aquatisches Leben bei großer Kälte erlöschen würde. Eine dritte Eigenschaft des Wassers begünstigt das Leben auf unserem Planeten: die enorme Fähigkeit Wärme zu speichern. Wasser lässt sich im Vergleich zu den meisten anderen Substanzen nur langsam erhitzen und kühlt auch gemächlicher wieder ab. Der Golfstrom zeigt, wie wertvoll diese Eigenschaft ist. Das Wasser transportiert gigantische Energiemengen von der Karibik nach Nordeuropa und schafft hier ein mildes Klima.
Kometeneinschläge und Vulkanausbrüche füllten das Urmeer
Wo kommt das Wasser eigentlich her? Der Wasserstoff ist wahrscheinlich nach dem Urknall entstanden, als die heißen Gase, die das Universum im frühesten Augenblick der Weltgeschichte formten, langsam erkalteten. Im Inneren der Sterne entwickelten sich aus Wasserstoff und Helium schwerere Elemente, darunter auch der Sauerstoff. Wann sich Wasserstoff und Sauerstoff zum Wundermolekül Wasser zusammenschlossen, ist umstritten, aber es gilt als sicher, dass dieser Vorgang bereits während der Planetenbildung in unserem Sonnensystem abgelaufen ist. Wahrscheinlich ist das Wasser durch Kometeneinschläge auf die Erde gelangt. Aber auch die Erde selbst gilt als Quelle des kostbaren Nass. In den ersten Jahrmillionen der Erdgeschichte beförderten Vulkane gigantische Gasmassen an die Erdoberfläche, darunter auch Wasserdampf, der bei der Abkühlung der Ur-Atmosphäre schließlich als Regen zur Erde viel und einen gigantischen Ur-Ozean füllte. Hier entwickelte sich aus einfachsten Vorformen die Vielfalt des Lebens, zunächst Quallen, Korallen und Seeigel. Das Wasser des Ur-Ozeans schuf die Bedingungen für die Geburt aller Tierstämme und letztlich auch des Menschen.
