Wenn sich ein Planet dreht, erzeugt dies starke Fliehkräfte und beeinflusst auch die Verteilung der Massen. Gibt es beispielsweise eine Unwucht, weil besonders schwere Gebiete asymmetrisch verteilt sind, strebt das System danach, dies auszugleichen. Die Folge ist eine echte Polwanderung: Erdkruste und oberer Mantel verrutschen gegenüber der Rotationsachse und gleichen die Unwucht durch diese Verlagerung aus. Dabei bleibt die Erdachse im kosmischen Rahmen gleich, nur die „Haut“ der Erde hat sich verschoben.
In geringem Maße gibt es eine solche Polwanderung auch heute: Der geografische Pol der Erde verlagert sich im Schnitt um rund zehn Zentimeter pro Jahr. Ursachen dafür sind unter anderem die Plattentektonik und geologische Spätfolgen der Eiszeit, aber auch Strömungen im Erdmantel, schmelzende Eismassen und Veränderungen in der irdischen Wasserverteilung.
Gab es geografische „Polsprünge“ in der Erdgeschichte?
Strittig ist jedoch, ob es in der Erdgeschichte auch sprunghafte Polwanderungen gegeben hat – Phasen, in denen die feste Hülle unseres Planeten schnell und stark verrutschte. Einige Geologen sehen darin mögliche Auslöser für Massenaussterben und plötzliche Klimawechsel. „Solche Ereignisse haben tiefgreifende Auswirkungen auf Klima, Biosphäre und den Geodynamo“, erklären Mathew Domeier und seine Kollegen von der Universität Oslo. Doch die Studienlage ist widersprüchlich: Einige Studien lieferten daher Hinweise auf schnelle Polwanderungen, andere nicht.
Das Problem: Zwar können paläomagnetische Messungen Hinweise auf mögliche Polwanderungen geben, aber auch tektonische Kontinentbewegungen erzeugen ähnliche Muster. „Weil die Erdoberfläche ständig durch tektonische Plattenbewegungen umgeformt wird, lassen sich echte Polwanderungen von anderen kinematischen Signalen nur schwer unterscheiden“, schreiben die Forschenden.
Meeresspiegel als Polwanderungs-Anzeiger
Domeier und sein Team haben daher eine alternative Methode entwickelt, um vergangene Polwanderungen zu identifizieren. Ausgangspunkt dafür ist die Tatsache, dass das Wasser der Ozeane schneller auf Verschiebungen der Erdoberfläche reagiert als die Landflächen. Dadurch verändern sich die Meeresspiegel in einem bestimmten Muster, das einem Quadrupol ähnelt: An zwei gegenüberliegenden Stellen der Erdkugel wölbt sich die Wasseroberfläche stärker auf als unter normalen Bedingungen. An den beiden anderen Polen sinkt der Meeresspiegel unter das normale Niveau.





