Überraschungen in der Tiefe: Magnetfeld-Karte entblößt Deutschlands Untergrund

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So haben Sie Deutschland noch nie gesehen: Eine spektakuläre Karte verrät Bodenschätze, Magmaschlote, GPS-Störquellen und die bewegte Vergangenheit unseres Landes. Zu sehen ist auch die Naht der ersten Vereinigung der Nation. SPIEGEL ONLINE zeigt den faszinierenden Untergrund-Atlas.

Boden-Magnetfeld: Der Untergrund verursacht Abweichungen des Erdmagnetfeldes. Zur Großansicht
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Boden-Magnetfeld: Der Untergrund verursacht Abweichungen des Erdmagnetfeldes.

Die Bewohner von Hamburg und Rügen leben auf historischem Boden. Ihre Erdkrustenschollen sind die ältesten Deutschlands. Während tektonische Kräfte den Rest des Landes permanent geknautscht und gedehnt haben, driftete bereits vor einer Milliarde Jahren eine Erdplatte namens Baltica mit den Umrissen Skandinaviens über den Globus.

Dass auch jene Regionen auf der Uraltplatte lagen, auf denen einmal Hamburg beziehungsweise Rügen gegründet werden sollten, beweist nun eine neue Karte des Erdmagnetfelds.

Die Karte (siehe Fotostrecke) wird am Dienstag auf der Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft in Bochum vorgestellt. Sie zeigt das Magnetfeld des Bodens. Die Gesteine zu unseren Füßen erzeugen ein Magnetfeld, das zwar hundertmal schwächer ist als das Erdmagnetfeld, nach dem sich die Kompassnadeln ausrichten. Das Boden-Magnetfeld ist jedoch stark genug, um GPS-Geräte zu stören oder Bodenschätze zu verraten.

Mit sogenannten Protonen-Magnetometern sind Forscher um Gerald Gabriel vom Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik in Hannover dem Boden-Magnetfeld auf die Spur gekommen. Protonen, jene positiv geladenen Elementarteilchen, richten sich nach dem Magnetfeld - so wie winzige Kreisel, die in ihrer Bewegung gestört werden.

Fotostrecke

7  Bilder
Neue Karte: Magnetfelder, die sich durch Deutschland ziehen
Die Deutschlandkarte des Magnetfelds leuchtet im Raum Hamburg und Rügen jeweils krebsrot. Die uralte skandinavische Erdkruste in 10 bis 15 Kilometern Tiefe mit hohem Metallgehalt lasse die Magnetfeld-Messer dort ausschlagen, berichtet Gabriel. Im Laufe der Jahrmillionen haben Sand und Schlamm den Urkontinent kilometerdick zugedeckt. Die Erdgeschichte ist dort äußerst friedlich abgelaufen.

Anders im Rest des Landes: Dort gibt es zwar auch sehr altes Gestein; im Bayerischen Wald etwa wurden gar 3,8 Milliarden Jahre alte Minerale gefunden. Doch tektonische Kräfte haben das Land wiederholt durchgewalkt. Deutschland besteht aus einem Flickenteppich von Erdkrustenschollen - die geologische Karte Deutschlands ist noch bunter als die politische mit ihren 16 Bundesländern.

Geologische Kräfte haben Deutschland vereint

Vor 380 Millionen Jahren kam es zum größten Crash. Bei der sogenannten Variszischen Gebirgsbildung wurden mehrere Kontinentplatten miteinander verschweißt. Zuvor trennte ein tropisches Meer die Gesteinsschollen, die damals nahe dem Äquator lagen. Doch unterirdische Gesteinsströme trieben die Platten unerbittlich aufeinander zu. Schließlich prallten sie aufeinander. Danach war Deutschland fast komplett.

Die Naht dieser ersten deutschen Vereinigung wird auf der Magnetfeldkarte als längliche rote Zone sichtbar: Sie erstreckt sich vom Saarland im Südwesten nach Sachsen-Anhalt im Nordosten. Es handelt sich um den ehemaligen Hochgebirgszug der Varisziden, der sich bei der Vereinigung Deutschlands aufgetürmt hatte. Regen und Wind haben ihn im Laufe der Jahrmillionen eingeebnet. Gesteine mit hohem Anteil magnetischer Minerale lassen die Messgeräte dort aber heute noch ausschlagen.

Die Vereinigung des Landes war ein brachiales Ereignis. Permanent bebte die Erde, schließlich erhoben sich Vulkane. In dem tausend Grad heißen Magma bildeten sich Metalle und Edelsteine, beispielsweise im Erzgebirge. Dort wurden auch Diamanten gefunden. Auf der Magnetfeldkarte zeichnet sich der Metallreichtum des Erzgebirges deutlich ab.

Europa bricht entzwei

Möglicherweise bringen die Daten Geologen nun auf die Spur neuer Lagerstätten. Im Harz beispielsweise vermuten sie in der Nähe vom Rammelsberg große Mengen metallhaltigen Gesteins im Untergrund. Die Magnetfeldmessungen sollen nun zeigen, ob die Hoffnung berechtigt ist, dort Erze abbauen zu können, sagt Gabriel.

Auch andere Bodenschätze könnten mit Magnetdaten erschlossen werden, Erdöl etwa. Zwar ist es nicht magnetisch. Aber seine Umgebung könnte den kostbaren Stoff verraten: Ausgedehnte Gesteinsplatten mit charakteristischem Gehalt an magnetischen Mineralen kennzeichnen oft Erdölquellen.

Heiße Quellen ganz anderer Art offenbaren die Magnetdaten im Südwesten: Entlang des Oberrheingrabens begann vor 30 Jahrmillionen ein teils explosiver Prozess, der in ferner Zukunft wohl zur endgültigen Teilung Europas führen wird. Zwischen Basel und Mainz dehnt sich die Erdkruste; regelmäßig künden leichte Erdbeben von der Spaltung. Dermaleinst wird zwischen Deutschland und Frankreich ein Ozean schwappen.

Beide Flanken des Oberrheingrabens haben sich bereits Dutzende Kilometer von einander entfernt; Vogesen und Schwarzwald waren einst vereint. Im Zuge des Trennungsprozesses machte aufreißende Erdkruste den Weg frei für Magma. Bereits vor Jahrmillionen erhoben sich daraufhin Vulkane in Deutschland, etwa Vogelsberg und Kaiserstuhl.

Unterirdischer Vulkan bei Düsseldorf

Diese Vulkane sind längst erloschen. Doch hunderte Meter dicke Magmagesteine, beispielsweise Basalt, lassen beide Berge auf der Karte des Boden-Magnetfelds rot leuchten. Sie enthalten große Mengen magnetischer Minerale, Relikte aus der Hexenküche der Unterwelt.

Andernorts sind Magmaströme einst in der Erde steckengeblieben - bei Düsseldorf und im niedersächsischen Bramsche. Dort verrieten hohe Magnet-Anomalien unterirdische Magmagesteine, berichtet Gabriel.

Ob tiefe oder flache Gesteine zu den gemessenen Magnetdaten beitragen, ermitteln die Forscher anhand genauerer Auswertungen der Daten: Variieren die Werte beispielsweise erheblich auf engem Raum, zeugt das davon, dass große Mengen magnetischen Gesteins nahe der Oberfläche liegen.

Die Karte beweist: Unter der Eifel schlummert die nächste Zeitbombe Deutschlands, die Vulkane der Region sind nicht erloschen. Dort haben die Geoforscher vergleichsweise geringe Magnetfeldwerte gemessen - ein Hinweis auf den gefürchteten Magma-Schlot unter der Eifel. In der Hitze des Magmas können sich keine magnetischen Minerale bilden, weshalb die Magnetwerte dort auffallend niedrig sind.

Zeugnisse der Katastrophe

Auf ähnliche Weise verraten sich nutzbare Wärmeenergie-Quellen: Immer mehr Geothermie-Kraftwerke fördern heißes Wasser, das Turbinen antreibt, um Strom zu gewinnen. Heiße Erdschichten, die für die Wärmekraft genutzt werden könnten, fielen durch negative Magnetwerte auf, berichten die Forscher.

Alle paar hunderttausend Jahre gibt es eine Magnetfeld-Katastrophe: das Magnetfeld der Erde polt sich um - Kompassnadeln zeigen dann in die gegengesetzte Richtung. Im vergangenen Jahrhundert hat sich das Feld deutlich abgeschwächt, so dass Forscher fürchten, die nächste Umpolung könnte bevorstehen.

Östlich von Soest hat sich solch eine Katastrophe im Boden festgeschrieben. Wenn Lava zu Erdkruste härtet, friert sie die Magnetminerale ein, die Teilchen reagieren fortan nicht mehr auf Änderungen des Magnetfelds. Bei Soest zeigt die Karte Lavagestein, in dem sich magnetische Minerale unterschiedlich ausgerichtet haben: auf der einen Seite Richtung Norden, auf der anderen nach Süden.

Auch die magnetischen Gesteine des Bodens können das Magnetfeld stören, zwar nur geringfügig - doch stark genug, um GPS-Geräte in die Irre zu führen. Die Navigationsgeräte verfügen oft über Magnetfeld-Sensoren, um die Richtung anzuzeigen. Die neue Karte könne die Orientierung in Deutschland nun verbessern, hoffen die Forscher: Je genauer die störenden Felder bekannt seien, desto besser ließe sich ihr Effekt korrigieren, kalkulieren Experten. So könne den Störsendern in der Tiefe Einhalt geboten werden.

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insgesamt 22 Beiträge
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1. .
harrold, 16.03.2010
Zitat von sysopSo haben Sie Deutschland noch nie gesehen: Eine spektakuläre Karte verrät Bodenschätze, Magmaschlote, GPS-Störquellen und die bewegte Vergangenheit unseres Landes. Zu sehen ist auch die Naht der ersten Vereinigung der Nation. SPIEGEL ONLINE zeigt den faszinierenden Untergrund-Atlas. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,683513,00.html
Bodenschätze ? "Bearbeiten", "Suchen", G-o-l-d, klick "abwärts", nichts gefunden, schade.:) Ich finde es schön, einmal etwas darüber zu lesen, denn dsas Magnetfeld ist wirklich eine interessante Erscheinung. http://www.borderlands.de/energy.coler.php3
2. Rhein-Lava
Jinen 16.03.2010
Zitat von sysopSo haben Sie Deutschland noch nie gesehen: Eine spektakuläre Karte verrät Bodenschätze, Magmaschlote, GPS-Störquellen und die bewegte Vergangenheit unseres Landes. Zu sehen ist auch die Naht der ersten Vereinigung der Nation. SPIEGEL ONLINE zeigt den faszinierenden Untergrund-Atlas. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,683513,00.html
Interessant. Habe gerade gestern erst "Die Flucht der Ameisen" fertig gelesen was sich, halb-fiktional, mit der Moeglichkeit eines Vulkanausbruchs im Eifel-Gebiet auseinandersetzt und die Konsequenzen, die ein dicht-bewohntes/-industrialisiertes Land wie Deutschland (inkl. Nachbarstaaten) davontragen wuerde. Frage mich, ob Katastrophenschutz und Planung auch solch fast unvorstellbare Szenario's mit einbeziehen...
3. Protonen... Elementarteilchen?
Clemens_Adolphs 16.03.2010
Warum schreiben eigentlich Leute wissenschaftliche Artikel, die davon keine Ahnung haben? Protonen als Elementarteilchen zu bezeichnen, das ist ein Patzer vergleichbar damit, Angela Merkel zur Linkspartei zuzuordnen.
4. Gps?
Geza 16.03.2010
Wie kann dieses Bodenmagentfeld, dass "hundertmal schwächer ist als das Erdmagnetfeld" Satelliten in über 20000 km Höhe stören? Das GPS sendet synchronisierte Zeitimpulse und funktioniert unabhängig von Magnetfeldern!
5. warum
kai1973i 16.03.2010
Zitat von Clemens_AdolphsWarum schreiben eigentlich Leute wissenschaftliche Artikel, die davon keine Ahnung haben? Protonen als Elementarteilchen zu bezeichnen, das ist ein Patzer vergleichbar damit, Angela Merkel zur Linkspartei zuzuordnen.
...kritisieren Foristen wenn sie selbst keine Ahnung haben??;-) Erst schlau machen, dann meckern. Oder wenigstens eine Quelle angeben, wo man das Nachlesen kann. Also: Ein Proton ist ein elektrisch,positiv geladenes, stabiles Elementarteilchen. http://www.quantenwelt.de/elementar/protonen.html http://de.wikipedia.org/wiki/Proton Zum Thema: Ich finde es durchaus interessant, was man so alles aus einer Magnetfeldkarte ablesen kann
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