Robert Klatt
Der Klimawandel führt aktuell dazu, dass die Erdrotation abnimmt und die Tageslänge zunimmt. Der klimatische Einfluss auf die Rotation ist heute deutlich größer als in den letzten 3,6 Millionen Jahren der Erdgeschichte.
Zürich (Schweiz). Die Erdrotation, die die Basis für den 24-Stunden-Tag bildet, ist nicht konstant, sondern wird unter anderem durch die Gravitation des Mondes und Bewegungen im Erdinneren verändert. Zudem beeinflussen auch Massenverschiebungen an der Erdoberfläche die Tageslänge. Forscher der ETH Zürich haben bereits 2024 eine Studie publiziert, laut der der Klimawandel, durch den das Eis der Polargebiete und der Gletscher zunehmend schmilzt und als Wasser in die Ozeane gelangt, diese Massenverschiebungen fördert und dadurch dafür sorgt, dass die Tage auf der Erde 1,33 Millisekunden pro Jahrhundert länger werden.
„Das ist vergleichbar mit einer Eiskunstläuferin, die sich mit ausgestreckten Armen langsamer dreht, wenn sie diese eng an den Körper legt.“
Nun haben Wissenschaftler der ETH Zürich eine weitere Studie publiziert, die erneut untersucht hat, ob es in den Epochen der Erdgeschichte Phasen gab, in denen die klimabedingten Verschiebungen der Wassermassen und die steigenden Meeresspiegel die Erdrotation ähnlich stark beeinflusst haben.
„Unklar blieb jedoch, ob es auch früher schon Phasen gab, in denen das Klima die Tageslänge ähnlich rasant erhöht hat.“
Weil es keine Millionen Jahre alten Rotationsmessungen gibt, haben die Forscher Meeressedimente analysiert und mit den Daten rekonstruiert, welche Auswirkungen das Klima auf die Erdrotation hatte.
„Anhand der chemischen Zusammensetzung von Foraminiferen-Gehäusen kann man die Schwankungen der Meeresspiegel nachvollziehen und daraus mathematisch die Schwankungen der Tageslänge ableiten.“
Um die Analyse der großen Datenmengen durchzuführen, haben die Forscher eine Künstliche Intelligenz (KI) genutzt. Das sogenannte physik-informierte Diffusionsmodell ermöglicht es, den Einfluss des Klimas auf die Erdrotation für einen Zeitraum von 3,6 Millionen Jahren zu rekonstruieren.
„Dieser Deep-Learning-Algorithmus erfasst die Physik der Meeresspiegeländerung, ist aber gleichzeitig robust gegenüber den großen Unsicherheiten in den Paläoklimadaten.“
Die Analyse zeigt, dass die Tageslänge mit dem Rhythmus der kalten und warmen Epochen um 10 bis 30 Millisekunden geschwankt ist, also deutlich stärker als aktuell. Die Schwankungen sind in Zeiträumen von zehntausenden Jahren erfolgt. Umgerechnet auf ein Jahrhundert, war der Anteil des Klimas an den Schwankungen der Tageslänge also deutlich geringer als heute.
„Die klimabedingte Veränderungsrate der Erdrotation ist heute höher als jemals zuvor in den letzten 3,6 Millionen Jahren.“
Im analysierten Zeitraum gab es lediglich einen kurzen Abschnitt, vor etwa zwei Millionen Jahren, in dem sich die Tageslänge etwa so stark verändert hat, wie sie es heute tut.
„Aber nie zuvor oder danach hat die planetare ‚Eiskunstläuferin‘ ihre Arme so schnell angehoben wie zwischen 2000 und 2020.“
Laut den Wissenschaftlern zeigt die Studie deutlich, dass es selbst in der Erdgeschichte, in der es mehrmals starke klimatische Veränderungen gab, keine Epoche gab, in der sich die Erde so schnell aufgeheizt hat, wie aktuell. Es wird somit deutlich, dass der Mensch durch seine Emissionen nicht nur für höhere Temperaturen sorgt, sondern auch die Erdrotation und damit auch die Tageslänge beeinflusst.
„Der rasche Anstieg der Tageslänge impliziert, dass die Rate des modernen Klimawandels zumindest seit dem späten Pliozän vor 3,6 Millionen Jahren beispiellos ist.“
Quellen:
Pressemitteilung der ETH Zürich
Studie im Fachmagazin Journal of Geophysical Research: Solid Earth, doi: 10.1029/2025JB032161
