Eigentlich ist unser Planet kein perfekter Ball. An den Polen ist die Erde leicht abgeplattet, während sie am Äquator etwas dicker ist. Doch genau diese charakteristische Form verändert sich nun messbar.
Der Geodät Christos Kotsakis von der Aristoteles-Universität Thessaloniki hat in einer Studie untersucht, wie sich die feste Erde verändert. Seine Ergebnisse zeigen: Die Erde wird langsam weniger abgeplattet – und damit etwas runder.
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Schmelzendes Eis lässt die Pole wieder steigen
Der Grund dafür liegt weit in der Vergangenheit. Über Jahrtausende lasteten riesige Eismassen auf Grönland und der Antarktis. Das enorme Gewicht drückte die Erdkruste an den Polen nach unten.
Durch das Abschmelzen dieser Eismassen verändert sich die Situation. Die Pole beginnen sich wieder anzuheben. Gleichzeitig sinkt der Bereich rund um den Äquator in ähnlichem Ausmaß ab.
Gemessen wurde diese Bewegung mit einem weltweiten Netz von Navigationssatelliten-Stationen. Die hochpräzisen Messgeräte können Bewegungen im Millimeterbereich erfassen.
Aufwärtsbewegung der Pole hat sich verdoppelt
Besonders auffällig ist die Entwicklung seit den späten 1990er-Jahren. Damals bewegten sich die Pole mit etwa 0,5 Millimetern pro Jahr nach oben. Mittlerweile sind es rund einen Millimeter pro Jahr.
Kotsakis spricht von einer beschleunigten polaren Hebung und einer gleichzeitig zunehmenden Absenkung im Äquatorbereich. Dadurch werde die Gesamtform der festen Erde "etwas weniger abgeflacht".
Die gemessene Veränderung lässt sich laut Studie nicht allein mit den natürlichen Prozessen erklären, die seit der letzten Eiszeit ablaufen. Der heutige Verlust von Eismassen trägt demnach zusätzlich dazu bei.
Auch das Schwerefeld verändert sich
Besonders spannend: Während die feste Erdoberfläche runder wird, verändert sich das Schwerefeld der Erde in die andere Richtung.
Der Grund liegt im Schmelzwasser. Es gelangt in die Ozeane und verteilt sich unter anderem in den Regionen nahe dem Äquator. Dadurch verändert sich auch die Verteilung der Masse und damit das Schwerefeld.
Die Veränderungen wirken also gleichzeitig auf die Form der Erde und auf ihre Gravitation – allerdings auf unterschiedliche Weise.
Milliarden Tonnen Wasser verschieben die Erde
Wie dynamisch unser Planet ist, zeigt auch eine zweite aktuelle Studie von Donald Argus und seinem Team vom Jet Propulsion Laboratory der NASA.
Die Forscher untersuchten, wie sich der Massenmittelpunkt der Erde im Laufe eines Jahres verschiebt. Verantwortlich dafür sind unter anderem die enormen Mengen Wasser, die sich mit den Jahreszeiten rund um den Globus bewegen.
Im Frühjahr lagern sich große Schneemengen in Nordamerika und Eurasien ab, während etwa im Amazonasgebiet viel Regenwasser hinzukommt. Im Herbst gelangt ein großer Teil dieses Wassers wieder zurück in die Ozeane.
Insgesamt geht es um rund 6300 Milliarden Tonnen Wasser. Diese saisonale Umverteilung verschiebt den Massenmittelpunkt der Erde messbar um mehrere Millimeter.
Neue Messungen lösen alten Widerspruch
Argus und sein Team konnten mit einer verbesserten Methode genauer bestimmen, wie groß diese Verschiebung tatsächlich ist.
Frühere Satellitenmessungen hatten die jährliche Bewegung des Erdmittelpunkts etwa doppelt so groß eingeschätzt wie Messungen von Schwerefeldsatelliten. Die neue Untersuchung kommt zu dem Ergebnis, dass die Schwerefeldsatelliten richtig lagen.
"Wir schätzen nun, dass die jährliche Schwankung des Massenschwerpunkts der Erde nur etwa halb so groß ist wie noch vor acht Jahren angenommen", erklärt Argus in einer NASA-Mitteilung.
Unser Planet ist ständig in Bewegung
Die beiden Studien zeigen, wie sensibel die Erde auf Veränderungen reagiert. Satelliten dienen dabei längst nicht mehr nur der Navigation, sondern können kleinste Bewegungen unseres Planeten sichtbar machen.
Während sich die Form der festen Erde langfristig verändert, verschiebt sich ihr Schwerpunkt kurzfristig durch die jahreszeitliche Verteilung von Wasser und Luft.
Die Erde ist also kein starrer Ball: Ihre Form und ihre Massenverteilung verändern sich ständig.