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Unser Erdmagnetfeld beeinflusst das Klima

Das schwächer werdende Magnetfeld der Erde hat Einfluss auf den Treibhauseffekt. Das wiesen Geophysiker in einer Studie mit Meerwasser nach.

Die globale Erwärmung wird seit Jahren in Zusammenhang mit dem veränderten Erdmagnetfeld gebracht. Wie dieser Zusammenhang zustande kommt, war jedoch unklar. Forscher von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München haben nun einen

Magnetfeld

möglichen Mechanismus entdeckt, der den Einfluss des Magnetfelds auf das Klima erklären könnte. Sie untersuchten, ob nicht nur das CO₂ für den Klimawandel verantwortlich ist, sondern auch die elektromagnetische Umpolung unseres Planeten eine Rolle dabei spielt.

Der Biophysiker Alexander Pazur und der Geophysiker Michael Winklhofer beobachteten, dass Meerwasser weniger Kohlendioxid aufnehmen kann, wenn die Einwirkung eines Magnetfelds schwächer ist. Kleinste Veränderungen des Magnetfelds verändern nach ihren Ergebnissen die Löslichkeit von Gasen im Wasser. Die Stärke des Magnetfelds beeinflusst nach der Meinung von Michael Winklhofer den Gasaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre.

Folglich könnte bei einem schwächer werdenden Erdmagnetfeld, wie es derzeit der Fall ist, mehr von dem Treibhausgas in die Erdatmosphäre gelangen und zu einer Klimaerwärmung beitragen. „Wir schließen aus den Ergebnissen, dass die Stärke des Magnetfelds den Gasaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre beeinflusst“, sagt Winklhofer.

Kohlendioxid ist als Treibhausgas bekannt, und sein Anteil in den Ozeanen und in der Atmosphäre spielt eine wichtige Rolle für die Temperaturen auf der Erde. Treibhausgase erhöhen die mittlere Temperatur auf der Erdoberfläche von circa −18 Grad auf +15 Grad. Kohlenstoffdioxid hat einen Anteil von etwa neun bis 26 Prozent an diesem Gesamteffekt. Das Treibhausgas absorbiert einen Teil der Wärmestrahlung, während der größte Teil der kurzwelligen Sonnenstrahlung passieren kann. Das Erdmagnetfeld beeinflusst diesen Effekt. Laut den Forschern hat die Stärke des Magnetfelds der Erde seit Beginn der Messungen vor 150 Jahren kontinuierlich abgenommen.

Es sei aber absurd, das schwächer werdende Erdmagnetfeld für den Klimawandel verantwortlich zu machen, betont Michael Winklhofer. Zwar war die vom Forscherteam beobachtete CO₂-Menge im Vergleich zum Kohlendioxid-Ausstoß durch den Menschen relativ gering, „dennoch könnte die Berücksichtigung dieses Faktors dazu beitragen, Klimamodelle zu verbessern“, sagt Winklhofer.

Eine Abschwächung des Erdmagnetfelds um ein Prozent pro Jahrzehnt würde ihm zufolge dazu führen, dass 0,35 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr mehr freigesetzt werden. Der Beitrag des Menschen zu den CO₂-Emissionen in der Atmosphäre sei mit sieben Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr deutlich höher.

Die Konvektion der Schmelze kann auch als Rotationsbewegung angesehen werden, die das Bestreben hat, die ursprüngliche Richtung der Rotationsachse, ähnlich einem Foucaultschen Pendel, beizubehalten. Dieses ist eine alternative Beschreibung für die Ablenkung durch die Corioliskraft (siehe weiter oben). Daher liegen die magnetischen Pole etwa in der Nähe der geographischen Pole.

Möglicherweise tragen auch die von Mond und Sonne ausgehenden Gezeitenkräfte zur Entstehung des Erdmagnetfeldes bei. Durch sie wird die Erde in ihrer Rotation allmählich abgebremst (siehe Gezeiten: Rückwirkungen auf Erde und Mond). Die Gezeitenkräfte wirken dabei auf den Erdmantel stärker als auf den Erdkern, denn der größere Radius des Erdmantels führt zu einem größeren Unterschied der Anziehung durch den Mond, da die dem Mond zu- und abgewandten Bereiche des Erdmantels weiter voneinander entfernt sind als die entsprechenden Bereiche des Erdkerns. In der Konsequenz bedeutet die stärkere Abbremsung des Erdmantels, dass der innere Erdkern ein wenig schneller rotiert als der Erdmantel, was nicht zuletzt durch die Wirkung des äußeren flüssigen Erdkerns als reibungsarmes Medium ermöglicht wird. Durch die schnellere Rotation des festen Erdkerns gegenüber dem Erdmantel wird ein elektrischer Strom induziert, der das Erdmagnetfeld hervorruft.

Mittlerweile kann man diese als Superrotation bezeichnete schnellere Drehung des Erdkerns tatsächlich nachweisen. Erdbebenwellen zeitlich verschiedener Erdbeben vom selben Entstehungsort, die durch den Erdkern laufen, werden mit wachsendem Zeitabstand immer unterschiedlicher im Erdkern abgelenkt. Der unterschiedliche Ankunftspunkt auf der gegenüberliegenden Erdseite kann dabei gemessen werden. Die Ablenkungsunterschiede rühren sehr wahrscheinlich von Inhomogenitäten des inneren festen Kerns her, die durch eine leicht schnellere Drehung des Kerns ihren Ort ändern. Aus diesen Analysen ergibt sich, dass der innere Erdkern 0,3° bis 0,5° pro Jahr schneller als der Erdmantel und die Erdkruste rotiert. Damit macht er etwa alle 900 Jahre eine zusätzliche Drehung. Man geht jedoch aktuell davon aus, dass diese Superrotation durch den Geodynamo selbst und nicht durch die Gezeiten angetrieben wird, das heißt, dass die Superrotation eine Folge, aber nicht die Ursache des Geodynamos ist.

Die Driftgeschwindigkeit stimmt betragsmäßig annähernd mit derjenigen überein, die auch bei der Verschiebung der Südatlantischen Anomalie beobachtet wird. Die Vorzeichen sind jedoch entgegengesetzt: Während die SAA nach Westen driftet, muss eine Superrotation die gleiche Drehrichtung wie die Erde besitzen und deshalb nach Osten zeigen.

Dieser Bericht unterliegt der GNU Lizens für freie Dokumentation

by Klaus      www.mysterylands.eu