Studie belegt Formveränderung unseres Planeten

Startseite

Wissen

Erde wird messbar runder: Neue Studie belegt drastische Formveränderung – Ursache ist eindeutig

Von: Tanja Banner

Uns auf Google folgen

Unser Planet verändert seine Form – messbar, nachweisbar und schneller als gedacht. Was Forscher jetzt herausgefunden haben, ist verblüffend.

München – Drückt man einen Ball von oben und unten zusammen, wird er am Äquator dicker. Lässt der Druck nach, dehnt er sich wieder in die Länge und wird runder. Etwas Ähnliches passiert gerade mit der Erde: Unser Planet, der von Natur aus an den Polen leicht abgeplattet und am Äquator etwas dicker ist, verliert diese charakteristische Form. Er wird langsam, aber messbar runder.

Das klingt nach Science-Fiction – ist aber harte Wissenschaft. Der Geodät Christos Kotsakis von der Aristoteles-Universität Thessaloniki hat in einer neuen Studie in der Fachzeitschrift Journal of Geophysical Research: Solid Earth nachgewiesen, wie sich die Gestalt der festen Erde verändert. Und der Schuldige ist bekannt: der Klimawandel.

Eismassen an den Polen drückten die Erdkruste nach unten – jetzt heben sich die Pole wieder an

Das Prinzip dahinter ist verblüffend einfach: Jahrtausendelang lasteten gigantische Eismassen auf den Polen – in Grönland und der Antarktis türmten sich Gletscher kilometerdick auf. Ihr Gewicht drückte die Erdkruste nach unten. Seit Jahrzehnten schmelzen diese Eismassen nun immer schneller. Die Erde reagiert, indem sich die Pole langsam wieder anheben.

Kotsakis hat diesen Effekt mit einem weltweiten Netz von Navigationssatelliten-Stationen gemessen. Diese Stationen funktionieren ähnlich wie das Navigationssystem im Smartphone, nur um ein Vielfaches präziser – sie können Bewegungen im Millimeterbereich erfassen. Das Ergebnis ist eindeutig: Die Pole heben sich immer schneller.

„Gesamtform der festen Erde wird etwas weniger abgeflacht“

Seit den späten 1990er-Jahren hat sich die Aufwärtsbewegung der Pole von etwa 0,5 Millimetern pro Jahr auf rund einen Millimeter pro Jahr verdoppelt. Gleichzeitig sinkt der Äquatorgürtel in ähnlichem Ausmaß ab. Kotsakis selbst formuliert es so: „Unsere Ergebnisse deuten auf eine Beschleunigung der polaren Hebung hin, die mit einer vergleichsweise zunehmenden Rate der äquatorialen Absenkung einhergeht. Das bedeutet, dass die Gesamtform der festen Erde etwas weniger abgeflacht wird.“

Die gemessene Veränderung ist größer, als sich allein durch natürliche geologische Anpassungsprozesse nach der letzten Eiszeit erklären lässt. Die Daten deuten laut Kotsakis auf einen zusätzlichen Beitrag durch den heutigen Verlust von Eismassen hin, der Masse in Richtung niedrigerer Breitengrade umverteilt und das beobachtete Signal verstärkt.

Die feste Erde wird runder, das Schwerefeld wird abgeplattet

Besonders bemerkenswert: Während die feste Erdoberfläche runder wird, verhält sich das Schwerefeld der Erde genau entgegengesetzt – es wird abgeplatteter. Das klingt widersprüchlich, ist es aber nicht. Das Schmelzwasser sammelt sich in den Ozeanen nahe dem Äquator und zieht die Schwerkraft stärker nach außen. Oberfläche und Schwerefeld reagieren also auf denselben Prozess – nur auf unterschiedliche Weise.

Dass die Erde ein hochdynamisches System ist, zeigt eine zweite aktuelle Studie von Donald Argus und Kollegen vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, erschienen im Geophysical Journal International. Die Forscher haben untersucht, wie sich der Schwerpunkt der Erde im Laufe eines Jahres verschiebt – und die Ergebnisse sind erstaunlich.

Gewaltige Wassermassen wandern um den Globus – und verschieben den Massenmittelpunkt der Erde

Jedes Jahr wandern gewaltige Wassermassen rund um den Globus: Im Frühjahr türmt sich Schnee in Nordamerika und Eurasien auf, der Amazonas füllt sich mit Regenwasser. Im Herbst fließt all dieses Wasser in die Ozeane zurück. Diese jahreszeitliche Umverteilung von rund 6300 Milliarden Tonnen Wasser verschiebt den Massenmittelpunkt der Erde messbar um mehrere Millimeter.

Argus und sein Team haben mit einer neuen, verfeinerten Methode erstmals präzise berechnet, wie groß diese Schwankung wirklich ist – und damit einen jahrelangen Widerspruch zwischen verschiedenen Messmethoden aufgelöst. Frühere Satellitenmessungen hatten die Verschiebung des Erdmittelpunkts doppelt so groß eingeschätzt wie Schwerefeldsatelliten. Die neue Studie zeigt: Die Schwerefeldsatelliten lagen richtig.

„Wir schätzen nun, dass die jährliche Schwankung des Massenschwerpunkts der Erde nur etwa halb so groß ist wie noch vor acht Jahren angenommen“, erklärt Argus in einer NASA-Mitteilung. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Masse des zwischen den Hemisphären zirkulierenden Wassers und der Luft geringer ist als bisher angenommen.“

Die Erde ist kein starrer Ball – sie verändert sich

Beide Studien kommen zu dem Schluss, dass das globale Netz der Navigationssatelliten weit mehr ist als ein Navigationssystem. Es ist ein hochempfindliches Messinstrument für die Dynamik unseres Planeten – und es zeigt, wie die Erde auf den Klimawandel reagiert. Langfristig verändert sie ihre Form, kurzfristig schwankt ihr Schwerpunkt im Takt der Jahreszeiten.