Wissenschaftler haben im geologischen Archiv vier rasche Phasen des echten Polwanderns über die letzten 320 Millionen Jahre nachgewiesen. Mithilfe von Meeresspiegelanalysen widerlegt die in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Studie die Annahme, dass sich die geografischen Pole der Erde stets nur extrem langsam oder gar kaum verschoben haben.
Geologische Neuausrichtung durch antike Meeresspiegel
Die festen Erdschichten verhalten sich dynamisch. Während der Erdkern seine Ausrichtung beibehält, treibt die feste Kruste auf dem zähflüssigen Mantel. Wenn sich Massen auf der Erdoberfläche ungleichmäßig verteilen, gerät der Planet im Verhältnis zu seiner Rotationsachse in eine Schieflage. Um dieses Ungleichgewicht auszugleichen, verschieben sich Kruste und Mantel um den Kern herum. Diesen Prozess nennen Forscher echtes Polwandern (true polar wander).
Das Phänomen unterscheidet sich grundlegend von der alltäglichen Erdachsneigung und von der Bewegung der tektonischen Platten. Da die Erde keine perfekte Kugel ist, sondern sich am Äquator wölbt, bleibt der Ozeangürtel bei einer solchen Neuausrichtung zunächst an Ort und Stelle, während sich die Landmassen darunter bewegen. Dadurch geraten bestimmte Regionen unter Wasser, während andere trockenfallen. Dieser Mechanismus erzeugt ein charakteristisches, einem vierblättrigen Kleeblatt ähnelndes Muster, das Forscher als quadrupolaren Effekt bezeichnen.
Vier historische Phasen des Polwanderns im Zeitalter der Dinosaurier
Ein Forschungsteam vom Centre for Planetary Habitability an der Universität im norwegischen Oslo um den Geophysiker Mathew Domeier nutzte Computermodelle und geologische Aufzeichnungen von Meeresspiegelveränderungen, um diese Signale über einen Zeitraum von 320 Millionen Jahren zu rekonstruieren. Die am 1. Oktober 2026 publizierten Ergebnisse zeigen, dass es vier markante Zeitpunkte gab, in denen sich die Erde auf diese Weise verformte und neu ausrichtete.
- Früher Jura vor rund 190 bis 200 Millionen Jahren
- Später Jura bis frühe Kreidezeit vor 140 bis 150 Millionen Jahren
- Mittlere Kreidezeit vor 90 bis 100 Millionen Jahren
- Vom Oligozän bis zum Miozän vor rund 20 bis 30 Millionen Jahren
Zusätzlich ergab die Untersuchung, dass eine bedeutende Neuausrichtung vor ungefähr 48 Millionen bis 56 Millionen Jahren stattfand. In diesen Abschnitten verschob sich die Erdoberfläche nach den Berechnungen relativ zur Achse um bis zu 0,6 Grad pro Million Jahre. Gleichzeitig konnten die Forscher einen vermuteten Polsprung vor rund 300 Millionen Jahren ausschließen: Die Nordwärtsbewegung des Superkontinents Pangaea ging demnach allein auf die Kontinentalverschiebung zurück.
Überwindung alter Dogmen in der Geophysik
Die neuen Daten stellen bisherige Lehrmeinungen infrage. Lange Zeit stützten sich Fachleute auf den Paläomagnetismus, also die Ausrichtung magnetischer Spuren in alten Gesteinen. Diese Methode erwies sich jedoch nicht als besonders akkurat, und Wissenschaftler kamen dabei laut Space.com zu substanziell unterschiedlichen Schlüssen, weshalb viele Geowissenschaftler davon ausgingen, dass die Pole in der Erdgeschichte weitgehend stabil blieben.
Richard Gordon von der Rice University sagte: „Selbst heute noch glauben einige Geologen, dass sich die Ausrichtung der Erde im Verhältnis zur Rotationsachse in den vergangenen 100 Millionen Jahren nicht nennenswert verändert hat.
Die Kombination aus neuen paläomagnetischen Daten und einem Datensatz, den Richard Gordon von der Rice University und sein früherer Student Daniel Woodworth über Jahrzehnte gesammelt und erstellt hatten, brachte nun die Wende. Gordon, Inhaber des W.M. Keck Foundation Chair in Geophysics, Earth, Environmental and Planetary Sciences an der Rice University, betonte im Rahmen einer Pressemitteilung, dass diese Daten zeigen, dass beträchtliches echtes Polwandern entgegen mancher gegenwärtigen Ansicht noch vor 48 bis 56 Millionen Jahren stattgefunden haben könnte. Die Autoren betonen, dass diese Dynamik als ein episodischer Taktgeber für Meeresspiegeländerungen, Ozeanströmungen und evolutionäre Prozesse verstanden werden muss.
Auswirkungen aktueller Schmelzprozesse und offene Fragen
Heute vollzieht sich das Polwandern durch schmelzende Eiskappen vor den Augen der Satellitenbeobachter mit einer Geschwindigkeit von etwa zehn Zentimetern pro Jahr (entsprechend vier Zoll jährlich). Zwar hilft das Modell dabei, tiefgreifende Erdprozesse mit langfristigen Klimaschwankungen zu verknüpfen, doch die genauen Auslöser für die historischen Episoden bleiben unklar.
Die Forscher betonen, dass es nun darauf ankommt, die exakten Ursachen für diese abrupten Verschiebungen zu entschlüsseln. Auch das genaue Ausmaß der polaren Wegstrecken während der einzelnen Phasen muss in künftigen Studien noch im Detail geklärt werden.
