Steht ein Polsprung bevor?

Eine Indiziensuche

Dass Norden im Norden ist und Süden im Süden, ist auf den ersten Blick eine unumstößliche Tatsache. Doch im Verlauf ihrer Untersuchungen über das Erdmagnetfeld sind die Forscher auf Unstimmigkeiten gestoßen. Waren die Magnetpole vielleicht früher schon einmal komplett umgekehrt angeordnet? Sind Nord und Süd gar nicht so fixe Größen, wie wir immer glauben?

Doch so ohne Weiteres gibt die Erde ihre Geheimnisse nicht preis. Der innerste Kern ist mehr als 6000 Kilometer entfernt und mehr als 5000 Grad heiß. Da die Forscher nicht zum Mittelpunkt der Erde vorstoßen können, studieren sie, was aus der Erde herausbrodelt. Vulkane sind für sie ein Glücksfall. Das Magma enthält kleine magnetische Partikel. In heißer Lava sind diese Eisenkristalle frei beweglich. Wenn die Lava abkühlt, richten sich die Magnetit-Teilchen wie kleine Kompassnadeln entlang des Magnetfeldes der Erde aus. In alten Vulkangesteinen ist das Magnetfeld früherer Zeiten daher bis in alle Ewigkeit konserviert. Sie sind zuverlässige Zeugen der Vergangenheit.

Lavagestein als Zeitzeuge


Ein idealer Ort, um die Geschichte des Erdmagnetfeldes zu untersuchen, sind die Inseln von Hawaii. Über Jahrmillionen haben hier Vulkane immer neue Felsschichten angehäuft. Die Vulkanfelsen der Insel bieten Geologen eine Chronik des Erdmagnetfeldes. Schicht für Schicht ermittelten Forscher die Ausrichtung der Magnetit-Partikel im Gestein. Die ersten Messdaten verwunderten sie zutiefst. In jüngeren Gesteinsschichten weisen die Eisenpartikel nach Norden. Aber in vielen älteren Schichten zeigen sie nach Süden. Oft liegen zwischen Nord- und Südorientierung der kleinen Vulkan-Kompasse nur wenige Meter Fels.

Heute wissen die Forscher, dass sich das Magnetfeld der Erde in der Vergangenheit schon Hunderte Male auf den Kopf gestellt hat. Durchschnittlich alle 250.000 Jahre tauschen Nord- und Südpol ihre Plätze. Falls die Kompasse in naher Zukunft tatsächlich verrückt spielen sollten, wäre das kein Ausnahmefall. Die letzte Umkehr des Erdmagnetfeldes passierte vor rund 780.000 Jahren. Statistisch gesehen ist die nächste also längst überfällig.

Magnetische Töpfe

Steht ein neuer Polsprung bevor? Die Antwort auf die Frage finden Forscher in antiker Keramik. Denn genau wie Lava enthält auch Keramik kleine Eisenpartikel. Beim Abkühlen werden diese magnetisiert. Je stärker das Erdmagnetfeld zu der Zeit war, als die Töpferwaren gefertigt wurden, desto stärker magnetisch sind sie. Keramiken aus verschiedenen Jahrhunderten liefern damit ein Bild von der Stärke des Magnetfeldes im Laufe der Zeit.

Neue Töpferwaren sind in viel geringerem Maße magnetisiert als Keramiken von vor 4000 Jahren. Speziell in den letzten 170 Jahren hat sich die Stärke des Magnetfeldes um mehr als zehn Prozent verringert. Und es wird zunehmend schwächer. Ist das ein Hinweis auf eine baldige Umpolung?

Schatzkarten für die Forschung

Weitere Indizien verdanken die Forscher der Sorgfalt von Seefahrern. Für die Kapitäne war es überlebenswichtig, den Unterschied zwischen geografischem Nordpol und Magnetpol zu kennen. Für jede Position ihres Schiffes notierten sie peinlich genau, in welche Richtung ihr Kompass zeigte. In den Nationalarchiven der alten Seemächte wie England, Spanien und Portugal schlummert damit ein kostbarer Datenschatz.

Aus den Aufzeichnungen können Wissenschaftler die Orientierung der Magnetfeldlinien seit Ende des 16. Jahrhunderts bestimmen. Mithilfe der Notizen von James Cook und seinen Kollegen entstehen nun genaue Karten vom Magnetfeld der Erde.

Die südatlantische Anomalie

Seit dem 19. Jahrhundert zeigen diese Karten auffällige Anomalien. Im Südatlantik gibt es Löcher im Erdmagnetfeld. Eine Region, in der das Erdmagnetfeld rund 30 Prozent schwächer ist. Diese sogenannte südatlantische Anomalie wächst, speziell seit dem 20. Jahrhundert.


Forscher vermuten, dass eine Umkehr des Magnetfeldes mit genau solchen Unregelmäßigkeiten beginnt. Nord- und Südpol lösen sich praktisch auf. Es entstehen viele kleine Pole, die schließlich wieder zwei neue bilden, aber in verkehrter Richtung. Was ehemals im Norden lag, findet sich nun im Süden und umgekehrt. Egal ob Botschaften aus Vulkanfelsen, Keramiken oder Logbüchern - alle Indizien deuten darauf hin, dass eine Umkehr des Magnetfeldes tatsächlich passieren kann. Und das vielleicht schon bald.

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