Laschamp-Ereignis

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Das Laschamp-Ereignis (auch Laschamp-Exkursion, englisch Laschamp event oder Laschamp excursion) war eine Polaritätsumkehr des Erdmagnetfeldes innerhalb der Brunhes-Polaritätszone. Es fand während des Weichsel-Hochglazials vor etwa 41.000 Jahren statt.[1]

Typlokalität und Bezeichnung[Bearbeiten]

Blick vom Puy de Côme auf den Puy de Louchardière

Das Laschamp-Ereignis wurde nach seiner Typlokalität, dem vom Puy de Laschamp ausgehenden mugearitischen Lavastrom benannt. Dieser Vulkankegel liegt südwestlich von Clermont-Ferrand beim Dorf Laschamp im französischen Massif Central und gehört zur Chaîne des Puys. Entdeckt wurde die Anomalie 1967 von Bonhommet und Babkine.[2] Die benachbarten Lavaflüsse von Olby (Hawaiit) und vom Puy de Louchardière haben ebenfalls das Laschamp-Ereignis registriert.

Das Laschamp-Ereignis wird in Norwegen als Skjong-Ereignis bezeichnet.

Geographische Verbreitung[Bearbeiten]

Neben den Lavaflüssen in der Chaîne des Puys in Frankreich wurde das Laschamp-Ereignis bisher auf Island und im Auckland Volcanic Field bei Auckland in Neuseeland angetroffen. Das Signal fand sich auch in Tiefseebohrkernen (Ocean Drilling Program und andere Projekte), beispielsweise im Schwarzen Meer, im Nordatlantik, im Grönland-Becken, im Golf von Mexico, im Südatlantik, im Indischen Ozean und im Arktischen Ozean nordöstlich von Spitzbergen. Ferner lässt es sich kontinental in Höhlenstalagmiten, in Seesedimenten sowie in Eisbohrkernen nachweisen. Ein globaler Charakter des Ereignisses scheint sich damit abzuzeichnen.

Datierung[Bearbeiten]

Dem Laschamp-Ereignis war ursprünglich aufgrund divergierender Altersbestimmungen eine relativ breite Zeitspanne von 45.000 bis 35.000 Jahre BP zuzuweisen. Mit zunehmender Genauigkeit der Datierungsmethoden engte sich dies jedoch auf die Zeitspanne 41.900 bis 39.600 Jahre BP ein. Mittlerweile zentrieren Singer u. a. (2009) das Ereignis bei 40.700 Jahren BP bzw. 38.700 v. Chr.,[3] Nowaczyk u. a. (2012) bei 41.000 Jahren BP bzw. 39.000 v. Chr.[4]

Stratigraphie[Bearbeiten]

Das Laschamp-Ereignis fällt ins Huneborg-Stadial (Huneborg I, ein bedeutender Kälterückfall) und korreliert mit dem Dansgaard-Oeschger-Ereignis DO10 (erhebliche Klimaschwankung). Es ereignete sich in unmittelbarer Nähe des folgenden Heinrich-Ereignisses H4 (beschleunigter Eisvorstoß) und nur relativ kurz vor Ablagerung des Kampanischen Ignimbrits (dem Ausbruch der Phlegräischen Felder vor ca. 39.400 Jahren). Die nächstfolgende Feldexkursion war dann die Mono-Lake-Exkursion um 35.000 Jahre BP. Dem Laschamp-Ereignis ähnlich ist der Brunhes-Matuyama-Umkehr vor rund 786.000 Jahren.

Charakterisierung[Bearbeiten]

Gemäß Nowaczyk u. a. (2012) war die um 41.000 Jahre BP zentrierte Feldumkehrung mit rund 440 Jahren von recht kurzer Dauer,[4] die Übergangsphase vom Brunhes-Normalfeld zum umgepolten Feld veranschlagen sie dabei mit 250 Jahren. Laj u. a. waren 2004 noch von einer Dauer von rund 1000 Jahren für die Umpolung des Feldes ausgegangen.[5] Die mit der Umpolung einhergehende abnehmende Magnetfeldstärke während des Laschamp-Ereignisses – die Feldstärke des neuentstandenen Feldes verfiel auf 25 % des zuvor bestehenden Feldes und betrug nur noch rund 10 % der heutigen Feldstärke – zeigt sich in einer Zunahme von 14C, 10Be und 36Cl (letzteres war aus der Umwandlung von Argon in der Erdatmosphäre hervorgegangen). Dieser Sachverhalt lässt sich in Eisbohrkernen Grönlands und der Antarktis, aber auch in Stalagmiten (beispielsweise in der Villars-Höhle oder in der Hulu-Höhle) nachweisen[6] und deutet wegen des Wegfalls der schützenden Funktion des Erdmagnetfeldes auf eine stark erhöhte kosmische Strahlung.

Der magnetische Inklinationswinkel war im Verlauf des Laschamp-Ereignisses von + 30° (d. h. 30° N) auf - 60° (oder 60° S) gewechselt, um dann wieder auf + 60° zurückzukehren. Die Deklination drehte ausgehend von Nordwest über Nord nach Süd und kehrte dann wieder nach Nord zurück.[4]

Der virtuelle geomagnetische Pol (engl. Virtual Geomagnetic Pole oder abgekürzt VGP) durchlief im Uhrzeigersinn eine große Schleife, die bei 150° östlicher Länge nördlich von Neuguinea zentriert war. Ausgehend von Nordgrönland und nach Vollzug von zwei Spitzkehren durch Nordamerika steuerte er durch den Pazifik in Richtung Antarktis (Umpolung). Der Rückweg verlief durch den Indischen Ozean, Indien, Tibet und endete schließlich in Nordostsibirien.[4]

Parameter[Bearbeiten]

Die Entstehungsrate für Beryllium-10 erreichte während des Laschamp-Ereignisses den in den letzten 60.000 Jahren unerreichten Spitzenwert von 0,85 Atomen/cm2Jahr (im Vergleich: die Normalwerte bewegen sich generell um 0,4 Atome/cm2Jahr).[7] Die Paläointensitäten des im Laschamp-Lavafluss gemessenen Magnetfeldes schwankten zwischen 1 und 2,8 VADM (engl. Virtual Axial Dipole Moments - Momente des virtuellen Achsendipols, gemessen in 1022Am2)[5] Der um 47.000 Jahre BP erreichte Spitzenwert des Normalfeldes betrug hingegen 13 VADM (Normalwerte liegen um 6 bis 8 VADM).

Bedeutung[Bearbeiten]

Da die markante geomagnetische Abweichung des Laschamp-Ereignisses auch prinzipiell in allen Sedimenten, die den betreffenden Zeitraum abdecken, zu finden sein sollte, stellt sie einen wichtigen zeitlichen Fixpunkt (Marker) in der Erforschung des jüngeren Pleistozäns dar. Sie erlaubt weiterhin eine unabhängige Kalibration der Radiokohlenstoffdatierung.

Ursachen[Bearbeiten]

Für die Ursachen des Laschamp-Ereignisses bestehen folgende Möglichkeiten:

  • eine deutliche Richtungsänderung in der Dipolkomponente des Erdmagnetfeldes
  • eine starke Zunahme in der Intensität der Nicht-Dipolkomponente
  • ein bedeutender Rückgang der Dipolkomponente, so dass die Nicht-Dipolkomponente bestimmend wird.

Roperch u. a. (1988) befürworteten letztere Hypothese, die durch sehr niedrige Paläointensitäten gestützt wird.[8] Intermediäre Felder (die Lavaflüsse an der Typlokalität zeigen eine Achsenabweichung von rund 45° vom gegenwärtigen Dipolfeld) könnten durchaus durch einen Rückgang der Dipolkomponente auf 25 % bei gleichzeitiger Beibehaltung der Nichtdipolkomponente initiiert worden sein.[9]

Fazit[Bearbeiten]

Insgesamt betrachtet handelt es sich bei dem Laschamp-Ereignis um einen nur relativ kurzzeitigen, letztendlich fehlgeschlagenen Versuch einer dauerhaften Umpolung des Erdmagnetfeldes.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. H. Guillou, B. S. Singer, C. Laj, C. Kissel, S. Scaillet, B. R. Jicha: On the age of the Laschamp geomagnetic excursion. In: Earth Planet. Sci. Lett. 227 (2004), S. 331–343.
  2.  Bonhommet, N. und Babkine, J.: Sur la presence d’aimantations inversees dans la Chaine des Puys. In: C. R. Acad. Sci. Paris. B264, 1967, S. 92–94.
  3.  Singer, B. S. u. a.: 40Ar/39Ar, K–Ar and 230Th–238U dating of the Laschamp excursion: A radioisotopic tiepoint for ice core and climate chronologies. In: Earth and Planetary Science Letters. 286, 2009, S. 80–88.
  4. a b c d  Nowaczyk, N. R. u. a.: Dynamics of the Laschamp geomagnetic excursion from Black Sea sediments. In: Earth and Planetary Science Letters. 351–352, 2012, S. 54–69.
  5. a b  Laj, C., Kissel, C. und Beer, J.: High resolution global paleointensity stack since 75 kyr (GLOPIS-75) calibrated to absolute values. In: Channell, J.E.T. u. a. (Ed.), Timescales of the Paleomagnetic Field (Hrsg.): American Geophysical Union, Geophysical Monograph. 145, 2004, S. 255–265.
  6.  Wagner, G. u. a.: Paleomagnetic field reconstruction based on cosmogenic 36 Cl in the GRIP ice core. 2001.
  7.  Muscheler, R. u. a.: Changes in the carbon cycle during the last deglaciation as indicated by the comparison of 10Be and 14C records. In: Earth Planet. Sci. Lett.. 219, 2004, S. 325–340.
  8.  Roperch, P . u.a.: Paleointensity of the earth's magnetic field during the Laschamp excursion, and its geomagnetic implications. In: Earth Planet. Sci. Lett.. 88, 1988, S. 209-219.
  9.  Chauvin, A. u. a.: Paleointensity of the earth's magnetic field and K-Ar dating of the Louchardière volanic flow (Massif Central, France): new evidence for the Laschamp excursion. In: Geophysical Research Letters. 16, 1989, S. 1189-1192.