Normalerweise rotiert der feste innere Erdkern innerhalb einer fast reibungsfreien, geschmolzenen äußeren Schicht. Jedoch hat sich diese Bewegung kürzlich bis zum Stillstand verringert. Obwohl dieses Phänomen besorgniserregend erscheinen mag, ist es nicht das erste Mal, dass ein solches Ereignis eintritt.

Erdkern dreht(e) sich

Die Geophysiker Yi Yang und Xiaodong Song von der Peking-Universität in Peking haben im Fachjournal Nature Geoscience eine Studie veröffentlicht, in der es heißt: „Wir zeigen überraschende Beobachtungen, die darauf hindeuten, dass der innere Kern seine Rotation in den letzten zehn Jahren fast zum Stillstand gebracht hat und möglicherweise eine Wende in einer multidekadischen Oszillation erlebt, mit einem weiteren Wendepunkt in den frühen 1970er Jahren.“

Die Entdeckung wurde schon 1996 von Song und seinem Kollegen Paul Richards von der Universität Kolumbien bestätigt. Vor ihrer Entdeckung war die Theorie, dass der innere Erdkern getrennt vom Rest des Planeten rotiert, nur eine unbewiesene Hypothese, die durch ein Modell des Erdmagnetfeldes vorhergesagt wurde. Seitdem versuchten Geowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler herauszufinden, wie schnell oder langsam sich der innere Kern dreht.

Zunächst ging man davon aus, dass der innere Kern alle 400 Jahre eine volle Umdrehung macht, angetrieben durch ein elektromagnetisches Drehmoment und ausgeglichen durch die Schwerkraft. Andere Forschende stellten jedoch bald die Theorie auf, dass er sich viel langsamer dreht und 1.000 Jahre oder mehr für eine vollständige Umdrehung benötigt. Die Geschwindigkeit dieser Rotation und ob sie variiert, ist bis heute umstritten.

Richtungswechsel voraus

In der neuen Studie mit Yang griff Song auf dieselbe Methode zurück, mit der er und Richards zu dem Schluss kamen, dass sich der innere Kern dreht. Im Jahr 1996 verfolgte das Duo seismische Wellenmessungen von wiederholten Erdbeben, so genannten Doublets, die zwischen 1967 und 1995 den inneren Erdkern vom Südatlantik bis nach Alaska durchzogen. Sie fanden heraus, dass sich seit etwa 2009 die Pfade, die zuvor erhebliche zeitliche Schwankungen aufwiesen, kaum verändert haben, als die seismischen Wellen durch die solide Eisenkugel und auf der anderen Seite wieder herauskamen. Jeder Zeitunterschied war verschwunden.

Yang und Song gehen davon aus, dass diese jüngste Verlangsamung des inneren Kerns mit einer Umkehrung der Rotation zusammenhängt. Das heißt, dass der solide Erdkern im Rahmen einer sieben Jahrzehnte dauernden Oszillation in die andere Richtung gleitet. Nach ihren Berechnungen würde ein geringes Ungleichgewicht zwischen den elektromagnetischen und den Gravitationskräften ausreichen, um die Rotation des inneren Kerns zu verlangsamen und dann umzukehren, wie es beobachtet wurde.

Der Planet summt

Darüber hinaus weisen die Forscher darauf hin, dass der sieben Jahrzehnte dauernde Wechsel mit anderen periodischen Veränderungen zusammenfällt, die an der Erdoberfläche zu beobachten sind, und zwar bei der Tageslänge und dem Magnetfeld, die beide eine Periodizität von sechs bis sieben Jahrzehnten aufweisen. Auch die jahrzehntelangen Muster in den Klimabeobachtungen der globalen Durchschnittstemperatur und des Meeresspiegelanstiegs scheinen auf seltsame Weise übereinzustimmen.

Für Yang und Song scheint diese häufige, sich langsam verschiebende, kaum wahrnehmbare Oszillation, die alle 60 bis 70 Jahre hin- und herschwingt, auf „ein Resonanzsystem über verschiedene Erdschichten hinweg“ hinzuweisen – als ob der ganze Planet zu einer einzigen, dröhnenden Melodie summt. Auch wenn diese jüngste Entdeckung beunruhigend sein mag, darf man nicht vergessen, dass die Erde ein dynamischer und sich ständig verändernder Planet ist, dessen Innenleben die Wissenschaftler auch weiterhin erforschen und kennenlernen werden.

Quelle: „Multidecadal variation of the Earth’s inner-core rotation“ (Nature Geoscience, 2023)

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