Geologen: „Südatlantische Anomalie ist kein Anzeichen für beginnende Polumkehr“

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Künstlerische Darstellung des Erdmagnetfeldes (r.) als Schutz gegen die Sonnenstrahlung (Illu.).

Copyright: NASA

Potsdam (Deutschland) – Eine sich seit den ersten Magnetfeldmessungen über dem südlichen Atlantik und Südamerika bildende ausgeprägte Schwächezone im globalen Magnetfeld der Erde – die sog. südatlantische Anomalie – ist offenbar kein Anzeichen für eine beginnende magnetische Polumkehr. Zu diesem Schluss kommen internationale Experten anhand einer Rekonstruktion des Erdmagnetfeldes der Vergangenheit.

Wie das Deutsche GeoForschungsZentrums (GFZ) berichtet, „schützt das Erdmagnetfeld  unseren Lebensraum vor Strahlung aus dem Weltraum, insbesondere vor dem Strom geladener Teilchen des Sonnenwinds.“

Seit Beginn der systematischen Messungen im Jahre 1840 nimmt die globale Stärke des Magnetfelds um rund fünf Prozent pro Jahrhundert ab und über dem südlichen Atlantik und Südamerika bildete sich seitdem eine ausgeprägte Schwächezone, die als „südatlantische Anomalie“ bezeichnet wird: „In diesem Bereich ist das Erdmagnetfeld deutlich schwächer als in vergleichbaren Breiten in anderen Regionen auf dem Globus. Der Schutz vor Strahlung aus dem Weltraum ist hier entsprechend abgeschwächt. Das führt beispielweise dazu, dass über dieser Region häufiger als andernorts Satellitenausfälle beobachtet werden und Passagiere auf Langstreckenflügen erhöhten Strahlungsdosen ausgesetzt sind“, erläutert das GFZ.


Gehäuftes Auftreten strahlungsbedingter technischer Störungen der Swarm-Satelliten (weiße Punkte) im Bereich der Südatlantischen Anomalie (blauer Bereich = geringe Feldstärke) von 04/2014 – 06/2017

Copyright/Quelle: I. Michaelis, GFZ

Tatsächlich seien Umkehrungen des Magnetfelds ein häufiges Phänomen der Erdgeschichte: „Der Prozess einer Umkehr der Polarität des Erdmagnetfelds geht stets mit einer Phase sehr geringer Feldstärken einher, also einer Phase erhöhter Strahlungsdosen aus dem All.“

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Im Fachjournal „PNAS“ (DOI: 10.1073/pnas.1722110115) haben die Wissenschaftler nun die Änderungen des Erdmagnetfelds der Vergangenheit basierend auf paläomagnetischen Messdaten aus Sedimentbohrkernen und vulkanischen Gesteinen rekonstruiert, die über die ganze Erde verteilt sind. Die im Gestein enthaltenen magnetischen Minerale wie Magnetit oder Hämatit speichern sozusagen die Ausrichtung und Stärke des Erdmagnetfelds zur Zeit ihrer Entstehung: Für einen Zeitraum von 50.000 bis 30.000 Jahren vor heute gibt es besonders viele Daten. Aus diesem Grund konnten die Wissenschaftler für diesen Zeitraum die Änderungen im Erdmagnetfeld weltweit modellieren. „Für diesen Zeitraum ähnelte die Verteilung der Intensität des Magnetfelds mindestens zwei Mal dem heutigen Feld, mit schwachen Werten über dem Südatlantik oder Südamerika. In beiden Fällen nahm die Feldstärke in diesen Schwächezonen nach einiger Zeit wieder zu und die Anomalien verschwanden, ohne dass es zu einer Polumkehr kam.“

Vor 41.000 Jahren ereignete sich eine kurzfristige Polumkehr, eine sogenannte magnetische Exkursion. Sie wird nach ihrem Entdeckungsort als Laschamp-Exkursion bezeichnet. „Zu dieser Zeit änderte das Erdmagnetfeld vermutlich für weniger als 1000 Jahre seine Polarität. Zu Beginn der Laschamp-Exkursion weist das Feld eine deutlich andere Verteilung von Schwächezonen auf als heute.“

„Aus unserer Betrachtung der vergangenen 50.000 Jahre schließen wir, dass die heutige südatlantische Anomalie nicht als Beginn einer Feldumkehr gedeutet werden kann“ erläutert Monika Korte, Ko-Autorin der Studie und Arbeitsgruppenleiterin in der GFZ-Sektion Geomagnetismus. „Auf Zeiten, die anders als der Beginn der Laschamp-Exkursion eine Verteilung von Schwächezonen zeigten, die der heutigen Verteilung ähneln, folgte keine Polumkehr und die Schwächezonen verschwanden wieder“.

Wie lange die heutige südatlantische Anomalie noch anhält, können die Wissenschaftler indes nicht sagen: „Die Feldstärke könnte noch über einige Jahrhunderte weiter abnehmen. Die letzte Polumkehr hin zur heutigen Ausrichtung des Erdmagnetfelds fand vor 780.000 Jahren statt. Bevor sich das Magnetfeld erneut umkehrt, könnten noch Jahrtausende vergehen.“

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