Jahrhundertelang war das Erdmagnetfeld stabil, seit 1840 aber schwächt es sich ab, um ein Sechstel mittlerweile. Noch schirmt das weit in den Weltraum reichende Magnetfeld die Erde vor Strahlung aus dem All ab. Wie lange noch?

Eine Animation der US-amerikanischen Wetterbehörde NOAA zeigt, was vor sich geht: Der magnetische Pol, der sich in der Nähe des geografischen Nordpols befindet, schiebt sich mit etwa einem Kilometer pro Woche von Kanada Richtung Russland.

Die Polwanderung ist Symptom des wandelnden Erdmagnetfelds. Noch zeigen Kompassnadeln nach Norden, und das Magnetfeld schützt die Erde - doch die rasante Verschiebung des Pols lässt Forscher fragen: Droht eine gefährliche Polumkehr?

Schlag in die Elektronik

Magnetfeldschwankungen lassen sich über Jahrmillionen zurückverfolgen. Erstarrtes Lavagestein etwa zeichnet die herrschende Magnetisierung der Minerale auf, wenn Lava zu Gestein erstarrt. Untersuchungen solcher Felsblöcke zeigen, dass sich das Erdfeld im Durchschnitt alle paar Hunderttausend Jahre umpolt.

Die letzte Umkehrung ist 780.000 Jahre her - statistisch gesehen könnte es also eigentlich wieder so weit sein.

Was der Natur in der Vergangenheit nicht viel ausgemacht zu haben scheint, könnte für die Menschheit zum Problem werden: Der hochenergetische Sonnenwind würde tief in die Atmosphäre eindringen und vor allem die Elektronik stören. Besonders gefährdet sind Flugzeuge und Satelliten, Energie- und Kommunikationsnetze.

Zeigen die Kompassnadeln bald nach Süden?

Geht es so weiter wie in den vergangenen Jahrzehnten, dürften sich die Pole irgendwann umkehren - die Kompassnadel würde nicht mehr nach Norden, sondern nach Süden zeigen. Während der Umkehrphase würde gefährliche kosmische Strahlung verstärkt auf die Erde prasseln.

Eine besondere Schwachstelle gibt es bereits: Zwischen Südafrika und Südamerika im Südatlantik empfängt die Besatzung der Internationalen Raumstation 90 Prozent ihrer Strahlendosis, obwohl sie dort nur etwa zehn Minuten pro Tag entlangfliegt. Flugpassagiere sind in der Region einer Strahlung ausgesetzt, die erheblich höher ist als auf anderen Routen in Reiseflughöhe.

Dort, glauben Forscher, könnte die nächste Umpolung ihren Anfang nehmen. Vergrößern sich solche Schwächezonen, dürfte der Polwechsel losgehen.

Die Ursache liegt nicht etwa in großer Höhe - sondern im flüssigen Erdinneren: Große Temperaturunterschiede zwischen Erdmantel und dem Kern der Erde lassen die glutheiße, flüssige Eisenmasse im äußeren Kern zirkulieren wie kochendes Wasser in einem Topf.

Heikle Walzen im Erdinnern

Die Erdrotation verwirbelt die Masse - wie bei einem Fahrraddynamo wird aus Bewegung Strom gemacht. Jeder Strom erzeugt ein Magnetfeld, so auch in der Erde: Die Pole des Magnetfelds liegen stets nahe den geografischen Polen, weil sich die Eisenwirbel in etwa parallel zur Erdachse ausrichten.

Derzeit schwächt sich das Feld ab, weil Teile des Dynamos eine Gegenbewegung begonnen haben, wie Computersimulationen zeigen.

Je größer die sogenannten Antidynamos werden, desto schwächer wird das Magnetfeld. Gibt es irgendwann mehr Antidynamos als Dynamos, polt es sich um. Die Schwankungen des Magnetfeldes an der Erdoberfläche sind ein Spiegel der gewaltigen Walzen im Inneren.

Zitternde Kompassnadel

Eine dieser Regionen liegt anscheinend unter Südafrika. Schiffskapitäne können es auf dem Kompass sehen: Das Magnetfeld in der Region ist gestört - Kompassnadeln wackeln auf und ab.

Normalerweise steht die Kompassnadel an den Polen senkrecht, am Äquator waagerecht und in den Breiten dazwischen in entsprechender Mittelstellung. Ist das Magnetfeld aber gestört, verändert sich die sogenannte Inklination von Ort zu Ort in geradezu chaotischer Manier.

Es müsse nicht unbedingt auf eine Umpolung hinauslaufen, sagt der Geophysiker John Tarduno von der University of Rochester in den USA. Das Erdmagnetfeld habe auch in der Vergangenheit mal geschwächelt - und sich doch wieder erholt.

Quelle : spiegel.de

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