Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eine extrem kurze Umpolung des Erdmagnetfeldes, Klimaschwankungen und ein Supervulkan

16.10.2012
Magnetische Untersuchungen an Sedimentbohrkernen aus dem Schwarzen Meer belegen, dass in diesem Zeitraum, während der letzten Eiszeit, ein Kompass am Schwarzen Meer nach Süden statt nach Norden gezeigt hätte.

Vor 41000 Jahren kam es zu einer vollständigen und schnellen Umpolung des Erdmagnetfeldes. Magnetische Untersuchungen des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ an Sedimentbohrkernen aus dem Schwarzen Meer belegen, dass in diesem Zeitraum, während der letzten Eiszeit, ein Kompass am Schwarzen Meer nach Süden statt nach Norden gezeigt hätte. Zudem wies das Wissenschaftlerteam um GFZ-Forscher Dr. Norbert Nowaczyk und Prof. Helge Arz in der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Earth and Planetary Science Letters“ mit weiteren Daten anderer Studien aus dem Nordatlantik, dem Südostpazifik sowie Hawaii nach, dass diese Umpolung ein globales Ereignis war.

Erstaunlich ist die Geschwindigkeit der Umpolung: „Die der heutigen Orientierung der Feldlinien entgegengesetzte Magnetfeldgeometrie bestand für lediglich etwa 440 Jahre und war zudem mit einer Feldstärke verbunden, die nur etwa einem Viertel der heutigen Stärke entspricht“, erklärt Norbert Nowaczyk. „Auch die eigentlichen Umpolungsphasen selbst dauerten jeweils nur etwa 250 Jahre. Das ist, in geologischen Zeitskalen gedacht, enorm schnell.“

Zudem war die Feldstärke während dieser Umpolungsphasen deutlich geringer, die Intensität des Erdmagnetfeldes lag bei lediglich einem Zwanzigstel des heutigen Werts. Das bedeutet, dass die Erde weitgehend ihren Strahlenschutzschild verloren hatte, was zu einer deutlich erhöhten Belastung durch kosmische Strahlung führte. Der Beleg sind Spitzenwerte von radioaktivem Berillium (10Be) in grönländischen Eisbohrkernen aus dieser Zeit dokumentiert. 10Be und auch radioaktiver Kohlenstoff (14C) entsteht durch die Kollision von energiereichen Protonen aus dem Weltall mit Atomen der Erdatmosphäre.

Das Laschamp-Ereignis

Die nun mittels der Magnetisierung von Sedimenten des Schwarzen Meeres nachgewiesene Magnetfeldumpolung ist bereits seit 45 Jahren bekannt. Sie wurde zuerst anhand der von der heutigen Richtung des Erdmagnetfeldes deutlich abweichenden Magnetisierung mehrerer Lavaströme in der Nähe des Ortes Laschamp bei Clermont-Ferrand im französischen Zentralmassiv entdeckt. Seitdem wird dieses Umpolungsereignis auch als „Laschamp-Event“ bezeichnet. Doch stellen die Daten aus dem Zentralmassiv lediglich einige wenige Momentaufnahmen des Erdmagnetfeldes der letzten Eiszeit dar, während die neuen Daten aus dem Schwarzen Meer das komplette Geschehen in hoher zeitlicher Auflösung widerspiegeln.

Plötzliche Klimaschwankungen und ein Supervulkan
Neben den Hinweisen auf eine Erdmagnetfeldumpolung vor 41000 Jahren entdeckten die Potsdamer Geoforscher in den untersuchten Bohrkernen aus dem Schwarzen Meer auch zahlreiche plötzliche Klimaänderungen während der letzten Eiszeit, wie sie bereits von den Grönländischen Eisbohrkernen her bekannt sind. Dies ermöglichte letztendlich erst die präzise Synchronisation der Datensätze aus dem Schwarzen Meer und dem Grönländischen Festlandeis. So ist auch die größte vulkanische Eruption der letzten hunderttausend Jahre auf der Nordhalbkugel, nämlich der Ausbruch des Supervulkans im Bereich der heutigen Phlegräischen Felder bei Neapel in Italien vor 39400 Jahren, in den untersuchten Sedimenten dokumentiert.

Die Asche dieses Ausbruchs, bei dem etwa 350 Kubik-Kilometer Gestein und Lava ausgeworfen wurden, verteilte sich im gesamten östlichen Mittelmeerraum und bis nach Zentralrussland. Diese drei Extrem-Szenarios, eine kurze und schnelle Magnetfeldumpolung, kurzfristige Klimaschwankungen der letzten Eiszeit und der Vulkanausbruch in Italien, sind damit zum ersten Mal anhand eines einzigen geologischen Archivs untersucht und in einen eindeutigen zeitlichen Zusammenhang gebracht worden.

Nowaczyk, N. R.; Arz, H. W.; Frank, U.; Kind, J.; Plessen, B. (2012): “Dynamics of the Laschamp geomagnetic excursion from Black Sea sediments” Earth and Planetary Science Letters, 351-352, 54-69. doi:10.1016/j.epsl.2012.06.050.

Franz Ossing | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de
http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Public+Relations/M40-Bildarchiv/Bildergalerie_Laschamp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neues Messinstrument: Kohlenstoffdioxid als Geothermometer
21.05.2019 | Universität Heidelberg

nachricht Mysterium Bermuda: Geologen entdecken im Vulkangestein eine bisher unbekannte Region des Erdmantels
16.05.2019 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Geometrie eines Elektrons erstmals bestimmt

Physiker der Universität Basel können erstmals zeigen, wie ein einzelnes Elektron in einem künstlichen Atom aussieht. Mithilfe einer neu entwickelten Methode sind sie in der Lage, die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons im Raum darzustellen. Dadurch lässt sich die Kontrolle von Elektronenspins verbessern, die als kleinste Informationseinheit eines zukünftigen Quantencomputers dienen könnten. Die Experimente wurden in «Physical Review Letters» und die Theorie dazu in «Physical Review B» veröffentlicht.

Der Spin eines Elektrons ist ein vielversprechender Kandidat, um als kleinste Informationseinheit (Qubit) eines Quantencomputers genutzt zu werden. Diesen Spin...

Im Focus: The geometry of an electron determined for the first time

Physicists at the University of Basel are able to show for the first time how a single electron looks in an artificial atom. A newly developed method enables them to show the probability of an electron being present in a space. This allows improved control of electron spins, which could serve as the smallest information unit in a future quantum computer. The experiments were published in Physical Review Letters and the related theory in Physical Review B.

The spin of an electron is a promising candidate for use as the smallest information unit (qubit) of a quantum computer. Controlling and switching this spin or...

Im Focus: Optische Superlinsen aus Gold

Oldenburger Forscher entwickeln neues optisches Mikroskop mit extrem hoher Auflösung

Eine kegelförmige Spitze aus Gold bildet das Kernstück eines neuen, extrem leistungsfähigen optischen Mikroskops, das Oldenburger Wissenschaftler in der...

Im Focus: Impfen über die Haut – Gezielter Wirkstofftransport mit Hilfe von Nanopartikeln

Forschenden am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam ist es gelungen Nanopartikel so weiterzuentwickeln, dass sie von speziellen Zellen der menschlichen Haut aufgenommen werden können. Diese sogenannten Langerhans Zellen koordinieren die Immunantwort und alarmieren den Körper, wenn Erreger oder Tumore im Organismus auftreten. Mit dieser neuen Technologieplattform könnten nun gezielt Wirkstoffe, zum Beispiel Impfstoffe oder Medikamente, in Langerhans Zellen eingebracht werden, um eine kontrollierte Immunantwort zu erreichen.

Die Haut ist ein besonders attraktiver Ort für die Applikation vieler Medikamente, die das Immunsystem beeinflussen. Die geeigneten Zielzellen liegen in der...

Im Focus: Chaperone halten das Tumorsuppressor-Protein p53 in Schach: Komplexer Regelkreis schützt vor Krebs

Über Leben und Tod einer Zelle entscheidet das Anti-Tumor-Protein p53: Erkennt es Schäden im Erbgut, treibt es die Zelle in den Selbstmord. Eine neue Forschungsarbeit an der Technischen Universität München (TUM) zeigt, dass diese körpereigene Krebsabwehr nur funktioniert, wenn bestimmte Proteine, die Chaperone, dies zulassen.

Eine Krebstherapie ohne Nebenwirkungen, die gezielt nur Tumorzellen angreift – noch können Ärzte und Patienten davon nur träumen. Dabei hat die Natur ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Früherkennung 2.0: Mit Präzisionsmedizin Screeningverfahren weiterentwickeln

23.05.2019 | Veranstaltungen

Kindermediziner tagen in Leipzig

22.05.2019 | Veranstaltungen

Jubiläumskongress zur Radiologie der Zukunft

22.05.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Schub für ToCoTronics

23.05.2019 | Physik Astronomie

MiLiQuant: Quantentechnologie nutzbar machen

23.05.2019 | Physik Astronomie

Erfolgreiche Forschung zur Ausbreitung von Wellen

23.05.2019 | Interdisziplinäre Forschung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics