Eine neue Studie zeigt eine dramatische Umkehr der Strömungsrichtung im flüssigen äußeren Erdkern unter dem Pazifik – von einer schwachen westwärts gerichteten Bewegung hin zu einer starken ostwärts gerichteten Strömung. Doch niemand weiß, warum der Strom aus flüssigem Eisen, der rund 2.250 Kilometer unter unseren Füßen fließt, plötzlich seine Richtung geändert hat.
Wissenschaftler werteten nahezu 30 Jahre an Satelliten- und Bodendaten aus und stellten fest, dass der flüssige äußere Erdkern etwa im Jahr 2010 seine Drehrichtung abrupt geändert hat. Diese Masse aus geschmolzenem Eisen macht die Existenz von Leben auf unserem Planeten überhaupt erst möglich. Wissenschaftler bezeichnen diesen elektrisch leitfähigen, flüssigen Eisenkern auch als „Geodynamo“, weil er ein Magnetfeld erzeugt, welches stark genug ist, um die Erde von der schädlichen elektromagnetischen Strahlung der Sonne zu schützen. Ein Blick auf unseren planetaren Nachbarn Mars, der über kein globales Magnetfeld verfügt, verdeutlicht, wie lebenswichtig dieser gewaltige Motor im Erdinneren ist.
Aufgrund der enormen Bedeutung des Magnetfelds für das Fortbestehen des Lebens auf unserem Planeten versuchen Wissenschaftler seit Jahrhunderten, die Dynamik und das Verhalten dieses Geodynamos zu verstehen. Doch offenbar gibt es noch viel zu lernen. In einer neuen Studie, die unter dem Titel „Principal component analysis of the 2010 reversal of core-surface flow beneath the Pacific Ocean“ im Journal of Studies of Earth’s Deep Interior veröffentlicht wurde, entdeckten Forscher der Universität Edinburgh, dass die Strömung im flüssigen äußeren Erdkern unter dem äquatorialen Pazifik um das Jahr 2010 ihre Richtung dramatisch änderte. Dies widerspricht der bisherigen Annahme, dass sich die Strömungen im äußeren Kern überwiegend westwärts bewegen – wenn auch im zentralen Pazifik, unter den gewaltigen Wassermassen, gewöhnlich nur schwach.
„Die großräumige Umkehr der Strömung unter dem Pazifik wirft neue Fragen über das Verhalten des tiefen Erdinneren auf“, erklärte Studienleiter Frederik Dahl Madsen von der Universität Edinburgh in einer Pressemitteilung. „Wissenschaftler wollen nun verstehen, ob diese Umkehr lediglich eine kurzfristige Schwankung darstellt, Teil eines wiederkehrenden Zyklus ist oder einen neuen stabilen Zustand der Kernzirkulation markiert.“
Madsen und sein Team kombinierten fast drei Jahrzehnte an Daten aus Bodenmessungen und Satellitenbeobachtungen. Dazu gehörten die Missionen CryoSat und Swarm der Europäischen Weltraumorganisation ESA sowie die deutschen Satelliten CHAMP und Ørsted. Die ausgewerteten Daten zeigten dabei, dass sich das flüssige Eisen von 1997 bis etwa 2010 schwach nach Westen bewegte, bevor es deutlich nach Osten umschwenkte. Doch seit dem Jahr 2020, so die Wissenschaftler, verliert diese Bewegung wieder an Stärke. Dies könnte, so die Forscher, mit Vorgängen im inneren Erdkern zusammenhängen.
Die drastische Umkehr der Strömungsrichtung unter dem Pazifik wird allerdings weder das Erdmagnetfeld noch das Überleben unserer Spezies gefährden. Sie stellt jedoch eine wichtige Verbindung zwischen den Strömungen des flüssigen äußeren Kerns und den Prozessen her, die noch tiefer im Erdinneren ablaufen. Denn immer wieder steigen Metallmassen aus dem Erdinneren auf, die sich im Erdkern gebildet haben, und so auch Einfluss auf das Erdmagnetfeld ausüben.
Rätsel um den Erdkern: Was geschieht 2.250 Kilometer unter unseren Füßen?