Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass die Umkehrungen des Erdmagnetfelds vor 40 Millionen Jahren viel länger andauerten und unregelmäßiger waren als bisher angenommen, was bestehende Annahmen über den Ablauf dieser Ereignisse in Frage stellt.
Die vom Paläomagnetisten Yuhji Yamamoto geleitete Studie analysierte Sedimentkerne aus dem Nordatlantik und identifizierte zwei Umkehrungen, deren Abschluss etwa 18.000 und 70.000 Jahre dauerte. Diese Zeiträume sind deutlich länger als die herkömmliche Schätzung von etwa 10.000 Jahren.
Warum das wichtig ist
Das Erdmagnetfeld ist ein entscheidender Schutzschild gegen schädliche kosmische Strahlung. Wenn es während einer Umkehrung schwächer wird, macht es den Planeten verwundbar. Längere Umkehrzeiten bedeuten eine längere Exposition gegenüber dieser Strahlung, was möglicherweise Auswirkungen auf das Klima, Tierarten und sogar die menschliche Technologie hat.
Das Verständnis dieser vergangenen Ereignisse ist von entscheidender Bedeutung, um sich auf die nächste unvermeidliche Wende vorzubereiten, die moderne Infrastrukturen und Ökosysteme stören könnte.
Die Ergebnisse im Detail
Forscher untersuchten einen 8 Meter langen Sedimentkern, der einen Zeitraum im Eozän darstellt. Magnetische Signale im Kern deuteten auf eine deutliche Verschiebung der Polarität der Erde hin, allerdings über eine unerwartet große Sedimentspanne.
Zu den längeren Umkehrungen gehörten mehrere „Rebounds“, bei denen das Magnetfeld zögerte, bevor es seine neue Ausrichtung einnahm – ein Muster, das auch bei der jüngsten Umkehrung, der Brunhes-Matuyama-Umkehr vor etwa 775.000 Jahren, beobachtet wurde.
Computermodelle deuten darauf hin, dass sich einige Umkehrungen über 130.000 Jahre erstrecken könnten, obwohl in den geologischen Aufzeichnungen bisher kein Ereignis dieser Länge bestätigt wurde.
Die Wissenschaft dahinter
Das Erdmagnetfeld wird durch die Bewegung von geschmolzenem Eisen und Nickel in ihrem etwa 2.200 Kilometer dicken äußeren Erdkern erzeugt. Dieser dynamische Prozess wird gelegentlich instabil und führt dazu, dass die Magnetpole ihre Position tauschen.
Während einer Umkehrung tauschen der magnetische Norden und der magnetische Süden die Plätze, der Übergang erfolgt jedoch nicht augenblicklich. Stattdessen wird das Feld schwächer, verzerrt und richtet sich dann im Laufe der Jahrtausende langsam wieder aus.
Was das für die Zukunft bedeutet
Die Entdeckung unterstreicht, dass Ummagnetisierungen keine sauberen, vorhersehbaren Ereignisse sind. Sie können chaotisch, langwierig und unvorhersehbar sein.
Die Brunhes-Matuyama-Umkehr, deren Vollendung 22.000 Jahre dauerte, stützt die Annahme, dass langwierige Umkehrungen eher die Norm als die Ausnahme sein könnten.
„Das heißt im Grunde, dass wir vor allem höhere Breitengrade, aber auch den gesamten Planeten, größeren Mengen und längerer Dauer dieser kosmischen Strahlung aussetzen“, sagt der Paläomagnetist Peter Lippert.
Eine längere Exposition gegenüber kosmischer Strahlung könnte zu höheren Mutationsraten und atmosphärischer Erosion führen und erfordert weitere Forschung, um die Risiken vollständig abzuschätzen.
Längere Magnetfeldumkehrungen stellen eine erhebliche Herausforderung für unser Verständnis des Geodynamos der Erde dar und stellen eine potenzielle Bedrohung für das Leben auf der Erde dar. Je mehr wir über diese Ereignisse wissen, desto besser können wir auf den nächsten unvermeidlichen Wandel vorbereitet sein.
