Erdmagnetfeld Alte Mauern belegen Wanderung des Pols

Der Magnetpol der Erde wandert - doch für die Vergangenheit fehlen oft präzise Daten. Ein Forscher hatte nun eine Idee, um trotzdem an die Informationen zu kommen.

Historischer Kompass (Archivbild)
Getty Images/EyeEm

Historischer Kompass (Archivbild)


Wenn Menschen das Wort "Deklination" hören, werden sich viele vielleicht an die Schule erinnern. Dabei geht es um die Veränderung von Wörtern je nach grammatikalischem Fall, der Ein- oder Mehrzahl und des Geschlechts - also um die Frage, wann man etwa "das lustige Lied" schreibt und wann "der lustigen Lieder". Also: Ich singe das lustige Lied - und gedenke der lustigen Lieder, die wir im vergangenen Sommer gesungen haben.

Im Bereich der Geografie ist die Deklination etwas anderes - und das hat mit dem Umstand zu tun, dass eine Kompassnadel zwar nach Norden zu zeigen scheint, es aber nicht ganz genau tut. Das liegt daran, dass das Magnetfeld der Erde an verschiedenen Stellen unterschiedlich stark ist und außerdem daran, dass der Magnetpol beständig wandert. Aktuell wandert er immerhin rund 55 Kilometer pro Jahr und bewegt sich dabei aus der kanadischen Arktis über den Arktischen Ozean hinweg in Richtung Sibirien.

Verantwortlich für das Erdmagnetfeld ist der sogenannte Geodynamo im Inneren unseres Planeten. Im äußeren Erdkern zirkulieren große Mengen an extrem heißem, flüssigem Eisen. Die Bewegung unterliegt ständig leichten Veränderungen, wodurch wiederum Stärke und Lage des Magnetfeldes leicht variieren. In der Region des Südatlantiks gibt es aktuell beispielsweise eine Schwächezone, die von manchen als Zeichen einer bevorstehenden Polumkehr des Magnetfeldes gedeutet wird.

Logbücher von Seefahrern ausgewertet

Wenn Forscher wissen wollen, wie sich der Magnetpol in der Vergangenheit bewegt hat, stehen ihnen einige Möglichkeiten zur Verfügung. Sie können zum Beispiel jahrhundertealte Aufzeichnungen in den Logbüchern von Seefahrern auswerten. Sogar aus den Böden afrikanischer Hütten haben Wissenschaftler Hinweise auf das Schicksal des Erdmagnetfeldes gewonnen.

Der Geochemiker John Delano von der Universität Albany (US-Bundesstaat New York) hat nun einen weiteren Ansatz vorgestellt: Er hat sich den Verlauf von Steinmauern früherer kolonialer Besitzungen in den Bundesstaaten New Hampshire und New York angesehen und schließt daraus auf die Position des Magnetpols im 18. und 19. Jahrhundert.

Delano, inzwischen emeritiert, kennt die Steinmauern seit seiner Kindheit. Sie stehen in den Wäldern seiner Heimat, auch wenn die dazugehörigen Farmen aus dem 17. bis 19. Jahrhundert längst nicht mehr existieren. Eiszeitliche Gletscher hatten die Steinbrocken einst in die Gegend gebracht, Bauern sammelten sie später auf und schichteten sie an den Rändern ihrer Felder auf. Solange, bis die Menschen die Region verließen - weil weiter im Westen des Landes gelegene Flächen deutlich bessere Bedingungen für die Landwirtschaft boten.

Laser-Messungen zeigen Mauern unter Bäumen

Die einst mühevoll aufgeschichteten Abgrenzungen der Felder sind bis heute geblieben. Delanos Überlegung lautete nun: Die Lage vieler Mauern wurde genau vermessen, die Unterlagen existieren noch heute. Wenn man sich die darin vermerkte Deklination ansieht, also die Abweichung des Kompasses von Norden - und sie mit den aktuellen Werten vergleicht - müsste sich die Wanderung des Magnetpols rekonstruieren lassen.

Auf heutigen Luftbildern sind die Mauern nicht zu erkennen, sie sind von Bäumen überwuchert. Also hatte der Forscher die präzise Lage der Bauwerke am Boden per Hand mit einem GPS-Gerät vermessen. Als er nach 200 Arbeitsstunden noch immer nur einen Quadratkilometer ehemaliger Farmfläche erfasst hatte, entschied er sich jedoch, auf ein anderes Verfahren zu setzen. Delano beschaffte sich einen öffentlich verfügbaren Datensatz der Lidar-Vermessungstechnik (Light Detection and Ranging).

Dafür wird von einem Flugzeug aus mit einem Laser der Boden abgetastet, in der Archäologie sind mit dem Verfahren zuletzt Erfolge gelungen wie etwa die großflächige Vermessung von Mayabauwerken im Regenwald von Guatemala.

So konnte Delano den Verlauf von 1200 Kilometern der Mauern analysieren, ohne sein Büro zu verlassen. Im Fachmagazin "Journal of Geophysical Research: Solid Earth" berichtet der Wissenschaftler nun, wie sich die Deklination im Verlauf von mehr als 200 Jahren verändert hat: Unter anderem führt er das Beispiel des riesigen Landgutes Rensselaerwyck Manor an.

Das Anwesen gehörte zum Zeitpunkt seiner Vermessung im Jahr 1787 einem Geschäftsmann mit niederländischen Wurzeln. Die Geografen hatten für die Begrenzungen damals eine Abweichung von fünf Grad nach West zur tatsächlichen Nordrichtung verzeichnet. Heute liegt die Abweichung bei neun Grad. Die Differenz zeigt, wie stark sich der Magnetpol seitdem bewegt hat.

Im Großen und Ganzen bestätigten seine Ergebnisse die bisherigen Modelle für die historische Wanderung des Pols, so Delano. Für die Zeit zwischen 1775 und 1810 gebe es allerdings auch kleinere Abweichungen. Hier sei es lohnenswert, über eine leichte Anpassung der existierenden Modelle für die Entwicklung des Erdmagnetfelds zu diskutieren.

Er gehe davon aus, so der Forscher, dass sein Ansatz nicht nur für die US-Ostküste nutzbar sei, sondern auch für andere Erdteile wie Europa oder Asien - vorausgesetzt dort existierten alte Vermessungsaufzeichnungen.

chs

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