Das Erdmagnetfeld ist unser wichtigster Schutz gegen harte Strahlung aus dem Weltall. Doch seine Polung und Intensität bleiben nicht immer gleich stabil. Schon mehrfach im Laufe der Erdgeschichte hat sich das irdische Magnetfeld komplett umgepolt – der magnetische Nordpol wurde zum Südpol und umgekehrt. Bei einem Teil dieser Ereignisse hielt diese Umpolung über Jahrmillionen an, bei anderen, den sogenannten Exkursionen, sprang das Magnetfeld schon nach wenigen hundert Jahren wieder in seine alte Polung zurück. Die letzte dieser magnetischen Exkursionen liegt rund 42.000 Jahre zurück. Damals kam es zu einer rund 800 Jahre andauernden Umpolung, während der die Magnetfeldstärke auf rund 28 Prozent ihres ursprünglichen Werts absank. Während der davor liegenden Phase der chaotischen Neuorientierung des Magnetfelds könnte es sich sogar auf unter zehn Prozent abgeschwächt haben.
Fossile Bäume als Zeitzeugen
Wann diese Abschwächung stattfand, wie lange sie anhielt und welche Folgen sie hatte, haben nun Alan Cooper vom South Australian Museum in Adelaide und seine Kollegen genauer untersucht. Dabei kam ihnen ein glücklicher Zufall zu Hilfe: In einem Feuchtgebiet im Norden Neuseelands hatte der sumpfige Grund einige Kauri-Bäume (Agathis australis) konserviert, die in der Zeit der Polumkehr gewachsen waren. Einer dieser fossilen Bäume war 1700 Jahre alt geworden und seine Gewebe enthielten damit isotopische Zeugnisse aus der gesamten Zeit des Laschamp-Ereignisses und der darauf hinführenden Jahrhunderte. Für ihre Studie analysierten die Forscher den Gehalt des Isotops Kohlenstoff-14 in den Jahresringen des Baumes. Dieses Isotop wird in der Erdatmosphäre vermehrt gebildet, wenn das Magnetfeld schwächer wird und die kosmische Strahlung Stickstoffatome zu Kohlenstoff zerschlägt.
Durch diese Analysen gelang es den Wissenschaftlern, den Zeitpunkt und die Dauer des Laschamp-Ereignisses genauer zu datieren. “Zum ersten Mal können wir den Zeitpunkt und die Auswirkungen der letzten Umpolung des Erdmagnetfelds präzise bestimmen”, sagt Co-Autor Chris Turney von der University of New South Wales in Sydney. Demnach ereignete sich diese Umpolung vor 41.500 Jahren. Aber schon vorher, ab der Zeit vor rund 42.350 Jahren, zeigt sich eine starke Zunahme der C14-Werte in der Erdatmosphäre. Die Forscher werten dies als einen Hinweis auf eine längere Phase der chaotischen Umorganisation des Magnetfelds, in deren Verlauf seine Intensität auf extrem niedrige Werte absank. Sie tauften diese Phase “Adams Transitional Geomagnetic Event” – nach dem Autor Douglas Adams. “Während des Adams-Ereignisses fielt die Feldstärke des Erdmagnetfelds auf nur noch null bis sechs Prozent”, berichtet Turney. “Im Prinzip hatten wir zu dieser Zeit gar kein Magnetfeld mehr – unser Schutzschirm gegen die kosmische Strahlung war komplett weg.”
