Größtmögliche Biomasse auf einem gegebenen Exoplaneten

Tiere und Pilze verbrauchen andere Biomasse, anstatt ihre eigene zu erzeugen, daher werden Pflanzen die Grundlage für dieses Ziel sein.

Der Ozean hat ein paar kg Biomasse pro m2, während der Wald um Größenordnungen mehr hat, besonders wenn man den Boden mitzählt. Die Ozeane sind vor allem deshalb schlecht, weil es für Tiere einfach ist, die Algen in großem Umfang zu fressen, und wie wenig Algen dagegen tun können. Die Aktivität von Pflanzenfressern in einem Wald ist deutlich schwieriger. Es muss also so wenig Ozeane wie möglich und so viel Land wie möglich geben. Berge haben noch weniger Leben als Ozeane, also müssen sie auch minimiert werden. Planet muss flach sein.

Ein großer CO2-Anteil fördert das Pflanzenwachstum und muss daher maximiert werden. O2 fördert die Aktivität von Tieren und Pilzen und muss daher minimiert werden. Derzeit benötigen Pflanzen O2, aber neu entwickelte Pflanzen können es speichern oder über Nacht überwintern. Es beschleunigt auch die Erosion, die Nährstoffe schneller aus Gestein befreit. N2 ist etwas vorteilhaft, aber kein Bedarf für einen so großen Anteil. Ein größerer Druck wird für mehr Regen bevorzugt, ist aber schädlich für die Transparenz der Atmosphäre, bei 3 atm fällt die Transparenz unter 50 %. Optimale Atmosphäre, wie ich sehe, ist 50% CO2, 50% Stickstoff, 0% O2, 3 atm.

Ein optimaler Stern würde das meiste sichtbare Licht für Pflanzen liefern, UV, um die Aktivität von Pilzen und Tieren einzuschränken, und am wenigsten IR, um eine Überhitzung zu vermeiden. Es muss ein großer Star sein. Aber größere Sterne gehen schneller aus. Nur 1-2 Sonnenmassen sind die Obergrenze, um eine Lebensdauer von über einer Milliarde Jahren für die Evolution zu haben.

Großer Felsplanet sorgt für mehr Oberflächengravitation. Dies ist vorteilhaft, um Berge und tiefe Ozeane zu entfernen. Dies ist auch vorteilhaft für eine dünnere Atmosphäre zum leichteren Kühlen. Und vorteilhaft für mehr Landfläche. Und das Innere des Planeten kühlt weniger ab, wodurch mehr Zeit für tektonische Aktivitäten bleibt. Und mehr Vulkane ermöglichen es, mehr CO2 zu emittieren, lokal neue Nährstoffe bereitzustellen, alte Lebensräume lokal zu zerstören, die Biodiversität zu erhalten und Evolution zuzulassen, Vulkane lokaler und weniger global zu machen. Ich sehe keine Grenze für diese Eigenschaft, außer dass es unwahrscheinlich ist, einen zu großen Planeten zu haben. Bei 1000 Erdmassen und ähnlicher Dichte ist die Oberflächengravitation zehnmal größer. Dies trägt auch dazu bei, die Fortbewegung im Allgemeinen weniger vorteilhaft und kostspieliger zu machen und die meisten tierischen Aktivitäten zu verbieten. Dies schadet auch den Pflanzen und erfordert, dass sie stärker sind, aber da die Frage eher "pro Planet" als "pro Gebiet" lautete, werde ich sie behalten. Ein solcher Planet hätte eine 100-mal größere Fläche.

Jede Möglichkeit, den Nährstofffluss zu erhöhen, ist vorteilhaft. Meteoritenschauer ist ein Weg, aber in den meisten Fällen ist er sehr zeitabhängig und entweder zu aktiv oder zu passiv. Einen anderen Planeten in der Nähe zu haben, nahe genug, um Gezeitenheizung zu liefern, was den Vulkanismus verstärken würde, hat kein solches Problem. Dafür muss dieser zweite Planet mindestens so massereich sein. Also eine Doppelwelt oder ein Gasriese, beides wird reichen. Es darf kein Stern sein, sonst ist keine Kühlung möglich. Und es muss so nah wie möglich sein, um die meiste Gezeitenwärme zu liefern. Die Wasserflut hilft auch der Evolution.

Die Oberflächentemperatur liegt optimalerweise bei ca. 50 C. Damit das Wasser nicht kocht, aber auch nicht gefriert. Dies hilft auch, für möglichst viel Wasserdampf und Regen zu sorgen. Einige Tiere haben eine Temperatur in der Nähe, also scheint es in Bezug auf die Biologie in Ordnung zu sein. Mehr Temperatur ermöglicht ein schnelleres Leben. Es bedeutet, dass zerfallende Materie schneller von Pilzen zerstört wird, aber es bedeutet eine schnellere Evolution, und das ist wahrscheinlich vorteilhafter – höher entwickelte Ökosysteme sind pro Gebiet schwerer. Wahrscheinlich könnte ein kälterer Planet mehr Biomasse haben, wenn sein massiver Boden aus toten Pflanzen im Wert von Jahrhunderten bestehen würde, die alle als Biomasse betrachtet werden können. Aber das Risiko von Gletschern scheint nach unserem Planeten größer zu sein, also werde ich einen sicheren Weg gehen, warmer Planet.

Also, hier haben wir es. Ein Sumpfplanet. Feindlich für das meiste Leben, wie wir es kennen, einschließlich Menschen, aber es enthält die meiste Biomasse.