Neuere Studien liefern unerwartete Einblicke in das Verhalten unseres Planeten. Geophysiker konnten Beweise für eine rasante weltweite Umkehr des irdischen Magnetfelds vor 41.000 Jahren vorlegen. Es gibt auch Hinweise, dass das Klima der Erde nachhaltig von ihrem Magnetfeld beeinflusst wird. Diese recht neuen Einsichten rücken auch das Konzept der menschengemachten Erderwärmung in ein neues Licht.
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Hier und da gab es bereits Hinweise, dennoch waren die Ergebnisse zu ungewöhnlich, um kein Erstaunen in der Fachwelt auszulösen: Eine Forschergruppe um Dr. Norbert Nowaczyk und Prof. Helge Arz vom Helmholtz-Zentrum Potsdam fand in Bohrkernen eindeutige Hinweise auf eine extrem schnelle Umkehr des irdischen Magnetfelds vor rund 41.000 Jahren.

Zwar wissen Geophysiker bereits seit 45 Jahren um eine erdmagnetische Anomalie zu jener geologisch gesehen sehr jungen Epoche, doch blieb unklar, ob sie lediglich lokal aufgetreten war. Nahe dem Ort Laschamps bei Clermont-Ferrand im französischen Zentralmassiv stießen Wissenschaftler erstmalig auf die Anomalie. Allerdings gab es zu anderen Zeiten auch andernorts gewisse Abweichungen von der Norm. Daraus allein ließ sich kein globales Ereignis ableiten. Außerdem galt die Feldumkehr in der Geophysik noch vor Kurzem als ein sehr langsam ablaufender Prozess, der sich über etliche Jahrtausende erstreckt.

Von dieser alten Ansicht wird sich die Forschung wohl verabschieden müssen. Die Bohrkerne, die jetzt von der Gruppe um Nowaczyk und Arz vom Boden des Schwarzen Meeres genommen wurden, belegen unter anderem, wie schnell unsere Erde ihre Polarität wechseln kann. Demnach zeigten Kompassnadeln nach einer vorherigen Umkehr 440 Jahre lang nach Süden, um sich nach Ablauf von etwa 270 Jahren wieder wie das Fähnchen im Wind zu drehen und erneut gen Norden zu weisen.

Dieses Eilzugtempo bereitet den Wissenschaftlern nun Kopfzerbrechen. Sie vermuten, dass es sich um eine abgebrochene Umpolung gehandelt hat. Was damals demnach vor sich ging, ähnelt einem Menschen, der vom Stuhl aufstehen will, kurz Höhe gewinnt, dann aber aus dem Gleichgewicht gerät und wieder zurückfällt. Das Erdmagnetfeld startete ebenfalls die Umkehr, fiel dann aber wieder in den ursprünglichen Zustand zurück. Bemerkenswert dabei: Der Vorgang betraf, wie man jetzt weiß, den ganzen Planeten. Das klingt eigentlich nicht nach einer halben Sache...

Tatsächlich konnte die Laschamps-Anomalie nun im Schwarzen Meer sowie durch ergänzende andere Studien im Nordatlantik, dem Südpazifik und auf Hawaii nachgewiesen werden. Darüber berichtete auch das Fachblatt Earth and Planetary Science Letters.

Ungeliebte Theorien

Die Folge des weltweiten Ereignisses war vor allem ein sehr geschwächtes Feld. Schon in der Phase der entgegengesetzten Polarität, die wie erwähnt rund 440 Jahre andauerte, lag die Feldstärke bei lediglich einem Viertel des heutigen Werts. Als dann die »Rückbesinnung« der Erde kam, sackte das Feld auf nur noch fünf Prozent des gegenwärtigen Ist-Wertes ab. Damit nahm die Schutzwirkung gegen energiereiche kosmische Strahlung entsprechend deutlich ab, was wiederum für eine sehr hohe Belastung am Erdboden sorgte. Bohrkerne der grönländischen Eisdecke zeigen für jene Epoche ausgeprägte Spitzen von radioaktivem Beryllium, das wie radioaktiver Kohlenstoff C14 durch Einfall hochenergetischer kosmischer Strahlung entsteht.

Die neuen Ergebnisse liefern bei hoher zeitlicher Auflösung insgesamt ein geschlossenes Bild der damaligen Feldänderung. Vor 780.000 Jahren habe es die letzte vollständige Feldumkehr auf der Erde gegeben, da sind sich die meisten Wissenschaftler einig. Danach könnte es allerdings wiederholt abgebrochene Umkehrungen gegeben haben, so wie vor 41.000 Jahren. Trotzdem bleiben die Schnelligkeit und die globale Wirkung eine unerwartete Überraschung, die auch Konsequenzen für unsere Vorstellungen zum Klimawandel mit sich bringen könnte.

Schon vor einiger Zeit haben dänische Geophysiker nämlich eine hochinteressante Untersuchung durchgeführt, die andere Eigenschaften des Erdmagnetfelds enthüllt und eine sehr kontrovers diskutierte Theorie ihres Landsmannes, des Astrophysikers Henrik Svensmark unterstützt. Was er sagt, musste zwangsläufig eine Kontroverse auslösen: Das Erdklima werde demnach sehr entscheidend durch den Einfall der galaktischen kosmischen Strahlungspartikel (Galactic Cosmic Rays, CGR) beeinflusst, die ständig in die Erdatmosphäre eindringen. Damit stellt sich Svensmarkempfindlich gegen die etablierte Lehre einer durch erhöhten Kohlendioxidausstoß erzeugten Erderwärmung, die bekanntlich eine mächtige Lobby besitzt.

Wenn nun die Theorie von Svensmark stimmt, muss zwangsläufig auch ein klarer Zusammenhang zwischen irdischen Feldänderungen und dem irdischen Klima bestehen. Denn die Korrelation zwischen dem Erdmagnetfeld und der Strahlungsbelastung am Erdboden steht fest. Mads Faurschou Knudsen von der geologischen Abteilung der Universität Aarhus und sein Kollege Peter Riisager vom Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS) fanden eine sehr deutliche Verbindung zwischen der Feldstärke und tropischen Regenfällen. Sie glichen Daten zum prähistorischen Magnetfeld vor mehreren Jahrtausenden mit Stalagmiten und Stalaktiten ab, die in China und Oman gefunden wurden. Alles, was sie fanden, deckt sich mit Svensmarks ungeliebter Theorie. Auch wenn CO2 eine wesentliche Rolle beim Klimawechsel
spiele, so betont Riisager, »das Klima ist ein unglaublich komplexes System, und es ist unwahrscheinlich, dass wir den vollen Überblick über die Faktoren haben, die hier beteiligt sind oder darüber, wie bedeutsam jeder davon unter bestimmten Umständen ist.«

Das Erdmagnetfeld und sein Verhalten sind heute noch ebenso wenig verstanden wie die Klimaprozesse. Im Interesse mächtiger Industriezweige ein CO2-Dogma zu konstruieren, dürfte wohl unangemessen sein.