Das Magnetfeld der Erde schützt uns vor Sonneneruptionen und Sonnenwind
Das Magnetfeld der Erde schützt uns vor Sonneneruptionen und Sonnenwind Bildrechte: imago/Ikon Images

Lava-Untersuchungen Umpolung des Erdmagnetfeldes dauert Jahrtausende

07. August 2019, 20:00 Uhr

Prognose wiederlegt: Wir müssen uns doch keine neuen Kompasse besorgen. US-Forscher fanden heraus, dass die Umkehrung des magnetischen Poles doch deutlich länger als nur ein oder zwei Menschenleben dauern wird.

Die Erde besitzt ein magnetisches Feld, welches uns neben der Atmosphäre vor Sonnenwinden und kosmischer Strahlung schützt. Unter den erdähnlichen Planeten Merkur, Venus und Mars ist die Erde der einzige Planet mit einem solchen Feld. Das Erdmagnetfeld hat neben der Schutzfunktion einen weiteren Nutzen für die Erdbewohner. Es hilft zum Beispiel den Vögeln in den Süden zu finden und uns Menschen bei der Navigation.

Pole kehren sich immer wieder um

Im Lauf der Erdgeschichte kam es allerdings zu einigen Umpolungen, denn das Feld kann drifteten, wachsen oder sich abschwächen. Der magnetische Norden verschiebt sich dabei zum geografischen Südpol und dann wieder zurück. Die jüngste Feldumkehr fand vor rund 770.000 Jahren statt. Das heißt, eine Kompassnadel hätte anstatt nach Norden zwischendurch in Richtung Süden gezeigt.

Magnetfelder an den Polen sind bereits schwächer geworden

Seit einiger Zeit häufen sich Berichte, dass sich die Pole der Erde wieder umkehren werden - viel schneller als gedacht. Spätestens in 150 Jahren sei es den Berichten zufolge soweit, schon in der nächsten oder übernächsten Generation könnten die Menschen einen neuen Kompass gebrauchen. Anzeichen dafür seien eine leichte Abschwächung des Erdmagnetischen Feldes. Laut ESA hat sich die Feldstärke in den letzten 150 Jahren bereits um zehn Prozent verringert.

Umkehr der Pole dauert länger als angenommen

Zwei Männer auf einer Wiese an einem Berghang
Die Forscher Rob Coe (l.) und Trevor Duarte im Haleakala Nationalpark von Hawaii. Bildrechte: Brad Singer

Forscher der Universität Wisconsin-Madison (USA) wiedersprechen jetzt diesen Prognosen. Das Team um den Geologen Brad Singer fand heraus, dass der Prozess der Polumkehrung vor 770.000 Jahren mindestens 22.000 Jahre gedauert hat. Das entspricht etwa 730 Generationen. Die endgültige Umkehr fand geologisch gesehen schnell innerhalb von 4.000 Jahren statt. Diesem Prozess ging allerdings eine instabile Phase mit sogenannten Exkursionen also nur teilweisen Umkehrungen voraus, die sich über einen Zeitraum von 18.000 Jahren erstreckte. Die Befunde, dass sie die Pole innerhalb weniger Generationen umkehren können, werden somit in Frage gestellt. Die Studie ist in der Fachzeitschrift "Science Advances" veröffentlicht worden.

Wie kann man die Veränderung des Magnetfelds erforschen?

Innerhalb der neuen Untersuchungen wurden weltweit mithilfe verbesserter Messmöglichkeiten Lavaströme, Ozeansedimente und antarktische Eiskerne untersucht. Im Ozean tritt durch Risse in der Erdkruste neues Gesteinsmaterial an die Oberfläche. In diesem Material befinden sich Informationen über den Zustand des Magnetfelds zum Zeitpunkt des Austritts. "Lavaströme sind ideale Aufzeichner des Magnetfeldes. Sie haben viele eisenhaltige Mineralien, und wenn sie abkühlen, schließen sie sich in Richtung Feld", erklärt Geologe Singer. Mit dieser Methode können die Forschenden Millionen von Jahre in die Vergangenheit blicken und Aussagen über die Entwicklung des Magnetfeldes treffen.

Aus einem Riss der Erdkruste tritt flüssiges Gestein aus
Forscher können anhand der Lavaströme die Geschichte des Magnetfeldes ablesen. Bildrechte: ESA/AOES Medialab

Wie geht es weiter?

Laut Singer scheint das schwächer werdende Magnetfeld ein Vorläufer für die Polumkehrung zu sein. Es könne die Navigation sowie die Satelliten- und terrestrische Kommunikation erheblich beeinträchtigen. Der magnetische Nordpol nähert sich derzeit Sibirien. Das "Global Positioning System", was der modernen Navigation zu Grunde liegt, musste seine Software bereits anpassen, um auf die Verschiebung zu reagieren. Jedoch deutet diese Studie darauf hin, dass die Menschheit genügend Zeit habe, um sich an die magnetische Instabilität anzupassen. Welche Auswirkungen es auf die Orientierungsfähigkeit der Tiere geben könnte, ist allerdings ungewiss.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 17. Februar 2019 | 03:05 Uhr