Die Erde richtet sich neu aus - Pole wandern schneller als die Kontinente

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Die Erde richtet sich neu aus – Pole wandern schneller als die Kontinente

Von: Tanja Banner

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Vier Mal in 320 Millionen Jahren wanderten die Pole der Erde in Schüben. Eine Studie enthüllt, wie heute die Eisschmelze die Pole wandern lässt.

Auf den ersten Blick scheint der Boden unter unseren Füßen unverrückbar fest zu sein. Doch die Erdkruste, die äußere Hülle unseres Planeten, schwimmt auf dem zähflüssigen Erdmantel. Wenn gewaltige Massen im Erdinneren oder an der Oberfläche aus dem Gleichgewicht geraten, richtet sich die gesamte feste Erde neu aus. Bei diesem Phänomen, das in der Geophysik als „True Polar Wander“ (echte Polwanderung) bekannt ist, wandern nicht nur die magnetischen Pole, sondern die geografischen Pole selbst – also die Schnittpunkte der Rotationsachse mit der Erdoberfläche.

Wie eine im Fachjournal Science veröffentlichte Studie der Universität Oslo zeigt, ist diese Verschiebung keine bloße Theorie der fernen Vergangenheit. Die geografischen Pole wandern derzeit mit einer Geschwindigkeit von rund zehn Zentimetern pro Jahr. Damit vollzieht sich die Polwanderung gegenwärtig sogar schneller als die durchschnittliche Bewegung der tektonischen Kontinentalplatten.

Eisschmelze bringt die Rotationsachse der Erde aus dem Lot

Der Leitautor der Untersuchung, der Geowissenschaftler Mathew Domeier vom Centre for Planetary Habitability in Oslo, erklärt die treibende Kraft hinter der aktuellen Bewegung gegenüber dem Scientific American: „Auf Basis von Satellitenmessungen wissen wir, dass das heute passiert, mit etwa zehn Zentimetern pro Jahr, vor allem wegen schmelzender Eiskappen.“

Wenn gigantische Gletscher und Eisschilde in Grönland und der Antarktis abschmelzen, verlagern sich Billionen Tonnen Wasser in die Ozeane. Diese planetare Massenumverteilung verändert das Trägheitsmoment der rotierenden Erde. Dass gewaltige Wasserverschiebungen die Achse beeinflussen, zeigen auch geodätische Messungen, wonach sich die Erdachse um 80 Zentimeter verschoben hat. Gleichzeitig verändert das Tempo der Eisschmelze die Erdform, da die Erdkruste nach dem Masseverlust elastisch zurückfedert.

Flutmuster aus 320 Millionen Jahren

In der Wissenschaft war lange umstritten, ob die Polwanderung kontinuierlich und schleichend voranschreitet oder sich in abrupten, massiven Schüben entlädt. Da magnetische Signaturen in uralten Gesteinen oft lückenhaft sind, wählte Domeiers Team einen neuen methodischen Ansatz: Die Forschenden analysierten weltweite paläogeografische Karten der vergangenen 320 Millionen Jahre in Schritten von jeweils zehn Millionen Jahren.

Der physikalische Hintergrund: Durch die Zentrifugalkraft der Rotation ist die Erde am Äquator leicht aufgewölbt. Kippt der feste Erdmantel samt Kruste relativ zur Drehachse, bleibt das Wasser der Ozeane aufgrund seiner Trägheit weitgehend an Ort und Stelle, während sich die Kontinente unter den Meeren verschieben. In der Folge werden zwei gegenüberliegende Quadranten der Erdkugel überschwemmt, während zwei andere trockenfallen – es entsteht ein charakteristisches, kleeblattförmiges Flutmuster (quadrupolares Muster).

Vier massive Schübe in der Erdgeschichte

In den geologischen Daten stießen die Forschenden auf mehrere dieser robusten quadrupolaren Muster. Die Rekonstruktion belegt, dass die Erdkruste in den letzten 320 Millionen Jahren mindestens viermal in gewaltigen Schüben gekippt ist.

Die Ergebnisse belegen, dass das Zusammenspiel aus Erddrehung, Mantelkonvektion und Umweltprozessen an der Oberfläche hochdynamisch und phasenweise extrem beschleunigt verläuft. Warum diese Episoden genau zu bestimmten Epochen der Erdgeschichte einsetzten und welche Auslöser im tiefen Erdmantel die Schübe steuerten, soll nun Gegenstand weiterer geophysikalischer Forschungen sein. (Quellen: Studie in Science, Pressemitteilung zur Studie, Scientific American) (tab)