Das Erdmagnetfeld ist für das Leben auf der Erde entscheidend, denn es schirmt die Biosphäre vor einem Großteil der energiereichen kosmischen Strahlung ab. Doch dieser magnetische Schutzschirm ist nicht unveränderlich: Im Laufe der Erdgeschichte hat die Erde immer wieder Umpolungen erlebt – zuletzt vor rund 780.000 Jahren. Dabei wechselt das Dipolfeld der Erde seine Polarität und der magnetische Nordpol wird zum Südpol und umgekehrt. Bevor sich jedoch diese neue Polung stabilisiert, wird das Erdmagnetfeld immer schwächer, der geordnete Dipol löst sich auf und stellenweise kann das Magnetfeld sogar völlig verschwinden. In dieser Umbruchsphase ist die Erdoberfläche dadurch kaum noch vor der harten Strahlung aus dem All geschützt.
Vorzeichen für eine Umpolung?
In den letzten Jahren haben Forscher mehrere Trends beim Erdmagnetfeld festgestellt, die möglicherweise als Vorzeichen einer solchen Umbruchsphase gewertet werden könnten. So hat die Stärke des irdischen Magnetfelds in den letzten 200 Jahren kontinuierlich abgenommen – um rund fünf Prozent pro Jahrhundert. Über dem südlichen Atlantik und Südamerika hat sich zudem eine ausgeprägte Schwächezone gebildet, die als südatlantische Anomalie bezeichnet wird. Die erhöhte Strahlenbelastung in diesem Gebiet führt schon jetzt zu häufigeren Satellitenausfällen als anderswo. Andererseits aber ist das Magnetfeld heute trotz Schwächezone und Abnahme der Feldstärken noch immer stärker ist als in weiten Teilen der jüngeren Erdgeschichte. Zudem hat es in der Erdgeschichte immer wieder Schwankungen des Magnetfelds gegeben, die längst nicht alle zu einer Polumkehr führten. Ob die gegenwärtige Entwicklung tatsächlich eine Polumkehr ankündigt oder nicht, ist daher bisher strittig.
Jetzt haben Maxwell Brown von der Universität Island und seine Kollegen Indizien dafür gefunden, dass die gegenwärtige Entwicklung wohl eher kein Grund zur Sorge ist. Für ihre Studie hatten die Forscher paläomagnetische Messdaten aus Sedimentbohrkernen und vulkanischen Gesteinen aus verschiedenen Regionen der Erde ausgewertet. Die im Gestein enthaltenen magnetischen Minerale, darunter Magnetit und Hämatit “speichern” die Ausrichtung und Stärke des Erdmagnetfelds zur Zeit ihrer Bildung und können so als Zeitzeugen vergangener Magnetereignisse dienen. Die Forscher konzentrierten sich dabei auf die Zeit vor 50.000 bis 30.000 Jahren, weil in dieser Phase das Erdmagnetfeld zweimal kurzzeitig “umkippte”, dann aber wieder zum Ursprungszustand zurückkehrte. Diese sogenannten Exkursionen ereigneten sich vor 41.000 und 34.000 Jahren. Die Frage war: Ähnelt das Muster dieser Exkursionen dem heute beobachteten?
Entwarnung – zumindest für die Polumkehr
Die Ergebnisse geben Entwarnung: “Wir zeigen, dass keine der beiden Exkursionen eine Feldentwicklung zeigte, die den heutigen Veränderungen ähnelt”, berichten die Forscher. Vor den früheren Polumkehrungen war der Dipol des Magnetfelds demnach deutlich stärker geschwächt und wurde stellenweise von den komplexen Feldstrukturen überdeckt. Zu Beginn der Laschamp-Exkursion vor 41.000 Jahren wies das Feld zudem eine deutlich andere Verteilung von Schwächezonen auf als heute, wie die Rekonstruktion ergab. “Aus unserer Betrachtung der vergangenen 50.000 Jahre schließen wir, dass die heutige südatlantische Anomalie nicht als Beginn einer Feldumkehr gedeutet werden kann”, berichtet Co-Autorin Monika Korte vom Deutschen Geoforschungszentrum (GFZ) in Potsdam.
