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Die Computergrafik macht das Magnetfeld der Erde sichtbar.
(Foto: imago/Science Photo Library)

Das Magnetfeld der Erde ist in ständiger Bewegung. Im Laufe der Erdgeschichte gab es schon mehrere Umkehrungen des magnetischem Nordpols zum Südpol und umgekehrt. Wie schnell so etwas passieren kann, wollen Forscher klären. Sie untersuchen Lavagestein und Meeresboden und geben Entwarnung.

Die bislang letzte Umkehrung des Erdmagnetfelds hat sich über eine Zeitspanne von 22.000 Jahren vollzogen und damit deutlich länger gedauert als angenommen. Das zeigen Untersuchungen eines Forscherteams um Brad Singer von der University of Wisconsin in Madison. Mit ihrer [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] von Vulkanlava hoffen die Wissenschaftler, den Prozess der Polumkehr besser zu verstehen, der in erdgeschichtlichen Dimensionen bald wieder bevorstehen könnte. Am Erdmagnetfeld hängen Navigationsverfahren, und es schützt die Erde vor energiereichen Teilchen aus dem Weltall.

Im Laufe der Erdgeschichte hat sich das Erdmagnetfeld viele Male nach jeweils einigen 100.000 Jahren umgekehrt. Dabei werden der magnetische Nord- und Südpol vertauscht. Wie es genau dazu kommt und wie dieses Phänomen vonstatten geht, ist bis heute nicht geklärt. Einige Theorien besagen, dass ein Polsprung sogar innerhalb eines Menschenlebens stattfinden könne, andere rechnen mit ungefähr 9000 Jahren für den gesamten Prozess.

Die Forscher um Singer analysierten nun erstarrte Lava vergangener Vulkanausbrüche in Chile, der Karibik, auf Tahiti, Hawaii und den Kanaren aus der Zeit um die jüngste Polumkehr vor rund 773.000 Jahren. "Lavaströme sind ideale Protokollanten des Magnetfeldes", erläutert Singer in einer Mitteilung seiner Hochschule. "Sie enthalten viele eisenhaltige Mineralien und wenn sie abkühlen, bleiben diese in der Feldrichtung eingefroren."

Untersuchung der letzten Polumkehr

Durch eine neue, genauere Datierungsmethode mithilfe des Edelgases Argon konnten die Wissenschaftler die Entwicklung des Erdmagnetfelds in rund 70.000 Jahren um die jüngste Polumkehr nachvollziehen. Die Lavaanalysen wurden dabei von Sedimentuntersuchungen am Meeresboden ergänzt, die eine kontinuierlichere, aber weniger exakte Aufzeichnung des Erdmagnetfelds enthalten.

Die Auswertung zeigt, dass sich das Erdmagnetfeld zunächst über 18.000 Jahre in einem komplexen Prozess abschwächte, vorübergehend zusammenbrach, sich regenerierte und wanderte. Die eigentliche Polumkehr vollzog sich dann über weitere 4000 Jahre. Damit hat dieser Prozess deutlich länger gedauert als bislang angenommen. Eine erneute Polumkehr würde der Menschheit damit vermutlich reichlich Zeit lassen, sich technisch darauf einzustellen.

Seit Beginn der Messungen hat sich das Erdmagnetfeld um rund fünf Prozent pro Jahrhundert abgeschwächt, derzeit wandert der magnetische Nordpol weg vom geografischen in Richtung Sibirien. Das könnten den Wissenschaftlern zufolge Vorboten einer erneuten Polumkehr sein, es ist aber nicht klar, ob diese tatsächlich in geologischen Maßstäben bald bevorsteht.

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