Die letzte längere Umpolung des irdischen Magnetfelds liegt heute schon rund 750.000 bis 780.000 Jahre zurück. Nach geophysikalischen Maßstäben ist dies bereits eine halbe Ewigkeit. Denn während der letzten 100 Millionen Jahre der Erdgeschichte dauerten die einzelnen Phasen der Magnetpolungen durchschnittlich nur 200.000 bis 500.000 Jahre. Eine erneute Inversion ist daher eigentlich längst überfällig. Kommt die große Umpolung?

Um diese Frage zu beantworten, mussten Geophysiker erst einmal herausfinden, wie eine solche Umpolung überhaupt genau abläuft. Auch hier helfen paläomagnetische Daten und Computersimulationen wie die von Glatzmaier und Roberts. Die Simulation zeigt, dass sich im Vorfeld einer Umpolung zunächst das Magnetfeld langsam abschwächt. Innerhalb von rund 500 bis 1.000 Jahren nach Beginn dieser Abschwächung bricht die geordnete zweipolige Struktur des bisherigen Magnetfelds zusammen. (Animation der Umpolung; 1,6 MB, mpg)

Magnetfeld während der Umpolung © LANL/G. Glatzmaier

Statt sich in Bögen von Pol zu Pol zu ziehen, beginnen die Magnetlinien zu fluktuieren, sie bilden chaotische Strukturen. Für kurze Zeit könnnen dabei drei, vier oder sogar mehr Pole gleichzeitig entstehen. Die Intensität des magnetischen Feldes schwächt sich währendessen um rund das Zehnfache ab. Dies hätte auch Folgen für das Leben auf der Erde: Wird das Magnetfeld schwächer, nimmt auch seine Schutz- und Filterwirkung gegen die harte kosmische Strahlung ab. In dieser Phase sind daher alle Organismen auf der Erdoberfläche höheren Dosen elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt.

Erst nach dieser Übergangsphase beginnen sich die Magnetlinien langsam zu stabilisieren und die Feldstärken nehmen zu. Es bilden sich wieder zwei Pole an den entgegengesetzten Enden der Erdkugel - allerdings in genau umgekehrter Polung wie zuvor.