Das Erdmagnetfeld ist ständig in Bewegung. Der magnetische Nordpol hat keine feste Position im Gegensatz zum geografischen Nordpol. Ersterer zeichnet sich durch eine beachtliche Wanderungsbewegung aus. Also jener Punkt in der nördlichen Hemisphäre, an dem die Linien des Erdmagnetfeldes in die Erdoberfläche eintreten. Aktuell verschiebt sich der magnetische Nordpol um 55 Kilometer pro Jahr. Dabei bewegte er sich in den letzten 120 Jahren über mehr als 2000 km von der kanadischen Arktis in Richtung Sibirien. Somit hat sich seine Geschwindigkeit erheblich erhöht. Im Jahr 2000 verlagerte er seine Position noch mit circa 15 Kilometer pro Jahr. Der Grund für die Beschleunigung ist nicht bekannt. Abschwächung des Erdmagnetfeldes und Magnetpol-Verschiebung haben für das Leben auf der Erde bedeutende Auswirkungen.
Generell wandert der magnetische Nordpol aufgrund von Störungen im Erdinnern, erzeugt von einer Art Geodynamo: Der Erdkern besteht größtenteils aus flüssigem Eisen. Heißes Magma steigt bis an die Grenze zum Erdmantel auf, kühlt dort aus und sinkt wieder in die Tiefe. Dieser Geodynamo erzeugt etwa 95 Prozent des Magnetfeldes. Den Rest liefern magnetisierte Gesteine, Quellen außerhalb der Erde, die ihren Beitrag durch die Bewegung von leitfähigem Salzwasser leisten. Der magnetische Südpol hingegen ändert seine Position vergleichsweise nur geringfügig.
Umpolung?
Informationen über das Erdmagnetfeld aus der Zeit vor dem Beginn der direkten Messungen lassen sich aus der permanenten Magnetisierung von bestimmten Gesteinen und archäologischen Artefakten gewinnen. Daher wissen wir: Im Laufe der Zeit haben der magnetische Nord- und Südpol mehrfach ihre Position getauscht, zuletzt vor rund 780.000 Jahren. Im Durchschnitt findet eine Umpolung alle 500.000 Jahre statt, doch in der gesamten Kreidezeit etwa waren die Pole stabil. Die Analyse von Gesteinen und Ozeansedimenten erlaubt den Blick in die Vergangenheit, denn in ihnen können alte Magnetfeldausrichtungen „eingefroren“ sein: Eine Umpolung ist ein Prozess und dauert Hunderte Jahre, die Pole tauschen also nicht einfach ihre Position. Alles deutet darauf hin, dass das Magnetfeld zunächst schwächer wird und dann womöglich sogar mehrere Pole auftreten, bevor das Feld wieder eine dipolare Struktur aufbaut – mit neuer Polung. Auch zurzeit nimmt das Magnetfeld deutlich ab, sodass diskutiert wird, ob das der Beginn einer Umkehr sein könnte. Vorhersagen lässt sich das aber nicht. Vieles rund um die sogenannte Feldumkehr ist noch unbekannt [1] – wie überhaupt über das irdische Magnetfeld nicht viel bekannt ist.
Navigation
Das Magnetfeld der Erde [2] liefert nützliche Informationen zur Orientierung und Navigation. Seine Vektorqualität ist die Grundlage für einen Magnetkompass. Er besteht aus einem drehbar gelagerten Magneten, der durch das Erdmagnetfeld nach Norden ausgerichtet wird. Seine Intensität und Neigung können als Komponenten zur Positionsbestimmung dienen.
Luftverkehr und Schifffahrt sind auf die genaue Lage des Nordpols angewiesen. Durch die Wanderungsbewegung des Magnetpols, wurde das großräumige Modell zur Beschreibung des Erdmagnetfeldes (World Magnetic Model, WMM) bisher alle fünf Jahre aktualisiert. WMM ist das geomagnetische Standardmodell bei zahlreichen nationalen sowie internationalen Diensten und wird auch in Geräten mit Magnetfeldsensoren (z.B. Android- oder iOS-Betriebssystem) eingesetzt.
Schutzschild-Wirkung
Das Magnetfeld bildet einen Schutzschild rund um unseren Planeten vor schädlicher energiereicher kosmischer Strahlung und vor Sonnenwinden, indem die geladenen Teilchen entlang der Magnetfeldlinien um die Erde herumgelenkt gelenkt werden und so vom Leben auf der Erde weitgehend ferngehalten werden. Ohne diesen Schutz wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Lediglich an den Polgebieten gelangen vermehrt Teilchen in Erdnähe, dort wo das Magnetfeld schwach ausgebildet ist.
Klimaauswirkungen
In einer älteren Studie [3] der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München wurde berichtet, dass Meerwasser bei abnehmender Magnetfeldstärke weniger Kohlendioxid aufnehmen kann. Kleinste Veränderungen des Magnetfelds würden die Löslichkeit von Gasen im Wasser verändern. Wegen der vergleichsweise geringen CO2-Abgabe aus dem Meerwasser gegenüber der vorhandenen CO2-Konzentration in der Atmosphäre wird in der Studie eine Klimabeeinflussung allerdings ausgeschlossen.
Forscher führten Simulationen der Atmosphärenchemie durch, um Auswirkungen des schwachen Erdmagnetfeldes auf die Atmosphäre und damit auch auf das globale Klima zu untersuchen [4]. Dabei stellten sie unter anderem einen Rückgang des Ozons fest – die Ozonschicht wurde löchrig und schrumpfte. Ungefilterte Strahlung aus dem Weltraum zerriss Luftpartikel in der Erdatmosphäre, trennte Elektronen ab und emittierte Licht. Diese ionisierte Luft brutzelte die Ozonschicht weg, heißt es in einer Presseaussendung zur Studie.
Unter Berufung auf das Fachmagazin Science berichtete zwar GEO [5], eine Schwächung und schließlich die Umkehrung des Magnetfeldes könnte vor Tausenden von Jahren zur Austrocknung großer Seen in Australien und zur Vereisung weiter Teile Nordamerikas geführt haben. Auch das Aussterben zahlreicher Tiere und des Neandertalers sei „begünstigt gewesen“. Einige Fachkollegen halten aber die Schlussfolgerungen der Forscher in Teilen für zu spekulativ.
Schlussbemerkung
Was mit diesen Untersuchungen zum Ausdruck gebracht werden soll: Wir befinden uns nicht auf einem starren, ruhenden Planeten, sondern auf einem Himmelskörper, der nicht nur mit hoher Geschwindigkeit rotiert und durch das All rast, sondern sich auch permanent verändert, auf dem sich Eiszeiten mit Warmzeiten abwechseln und auch Magnetpole im Wandel begriffen sind. Magnetfeldänderungen haben unmittelbaren Einfluss auf die Abschirmwirkung gegen kosmische Strahlung, die wiederum Einfluss auf die Wolkenbildung hat. Die Klimaforschung belegt die Temperaturveränderungen auf der Erde und das Auf und Ab der CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre über Jahrmillionen, also lange vor dem Erscheinen des Menschen auf der Erde. Es gibt Untersuchungen, die die Veränderungen der Erdachsenstellung zur Sonne, die Planetenstellungen zueinander oder sogar Kontinentalverschiebungen in Relation zum Klimawandel sehen. Angesichts dieser und weiterer permanenten geophysikalischen Veränderungen auf unserem Planeten wäre es geradezu absurd, als Ursache für den Klimawandel allein in dem vom Menschen erzeugten CO2 zu sehen, wie dies vom Weltklimarat IPCC unterstellt wird.
Generationen nach uns werden sich fragen, wie es möglich war, dass trotz des enormen Wissenstandes der gegenwärtigen Generation genau diese Generation dem Glauben verfallen konnte, ihr nur geringfügiger Beitrag am natürlichen Gesamtaufkommen an CO2 sei für den Klimawandel verantwortlich und in diesem Irrglauben durch den kompletten Umbau der gegenwärtigen Gesellschafts- und Wirtschaftsstruktur eine ruinöse Wirtschaftspolitik betrieb.
Quellen
[1] https://www.helmholtz.de/newsroom/artikel/wann-polt-sich-das-erdmagnetfeld-um/
[2] https://www.gfz-potsdam.de/magservice/faq