Wenn die Erde still stünde – Die Erde ohne Zentrifugalkräfte

Fig. 1 - Höhe des Meersepiegels ohne Erdrotation (Klicken um zu vergrössern)

Fig. 1 - Höhe des Meersepiegels ohne Erdrotation (Klicken um zu vergrössern)

Das herausragendste Merkmal jeder Karte der Erde ist die räumliche Ausdehnung des Wassers und die Kontur der Wasser-Land Grenze. Die Linie, welche die Ozeane von den Kontinenten trennt wird in der Regel mit 0 Metern Höhe angegeben.

Sehen wir einmal vom Klimawandel ab, welches sind dann die Kräfte welche die Höhe des Meerespiegels bestimmen?  Die Meereshöhe wird bestimmt durch das Gleichgewicht zweier Kräfte. Der Gravitation zum einen, welche das Wasser in Richtung Massezentrum der Erde zieht, und der Zentrifugalkraft, verursacht durch die Rotation der Erde um ihre eigene (Rotations)Achse.

Fig. 2 - Die Gravitation der Erde ist an den Polen stärker als am Äquator (Klicken um zu vergrössern)

Fig. 2 - Die Gravitation der Erde ist an den Polen stärker als am Äquator (Klicken um zu vergrössern)

Die Gravitationsdaten der Erde wurde kürzlich durch den GOCE Sateliten der ESA neu vermessen (Details finden sie hier).

Man muss auch vorausschicken, dass die Erde keine perfekte Kugel ist, sondern ein Ellipsoid. Die Distanz vom Massezentrum der Erde zum Nordpol ist um 21,4 km kürzer als die Distanz vom Massezentrum zum Äquator. Die Gravitations ist deswegen nicht überall auf der Erde gleich stark (siehe Fig. 2)

Was würde nun mit dem Meeresspiegel geschehen, wenn die Erde aufhören würde um ihre Achse zu rotieren? Witold Fraczek von Esri hat dies mit Hilfe von ArcGIS untersucht und kam zu folgendem Ergebnis:

Wenn die Erde graduell – also nach und nach – aufhören würde um ihre Achse zu rotieren, aber weiterhin um die Sonne rotierte und sich die Rotationsachse der Erde nicht veränderte, würde das verschwinden der Zentrifugalkraft zu katastrophalen Veränderungen des Klimas und zerstörerischen geologischen Anpassungen (z.B. verheerende Erdbeben) führen.

[…]

Es wäre dann nur noch die Gravitation ausschlaggebend für die Höhe des Meeresspiegels. Wie sähe dies in etwa aus? Nach Fraczek würde der immense Buckel von ca. 8 km Höhe, den das Wasser wegen der Zentrifugalkräfte um den Äquator bildet, verschwinden und das Wasser würde dorthin wandern, wo die Gravitation am stärksten ist, nämlich an die Pole.

Das würde dazu führen, dass um den Äquator Land zum Vorschein kommen würde, während in nördlichen und südlicheren Regionen Land unter Wasser verschwinden würde. Das Endresultat sähe nach Fraczek dann so aus:

Fig. 1 - Höhe des Meersepiegels ohne Erdrotation (Klicken um zu vergrössern)

Fig. 1 - Höhe des Meersepiegels ohne Erdrotation (Klicken um zu vergrössern)

Man sieht sehr gut, welch dominanten Einfluss die Erdrotation auf die Geometrie des Planeten hat.Das physikalische Relief der Erde ist nur von sekundärer Bedeutung. Man beachte auch, dass in diesem Szenario, zwei nicht miteinander verbundene Ozeane entstünden.

Das Szenario ist nicht soweit hergeholt, wie es zunächst scheinen mag, auch wenn ein kompletter Stopp der Erdrotation eher unwahrscheinlich ist, so ist immerhin bestätigt, dass sich die Erdrotation verlangsamt und die Tage länger werden. Dies wird sich irgendwann auch auf die Höhe des Meerespiegels und konsequenterweise auf die Küstenlinien auswirken. Allerdings dürfte dies eher in geologischen Zeiträumen passiern und nicht in den nächsten paar Jahren. Zudem haben wir Glück: Die letzten grossen Erdbeben haben alle dazu geführt – zumindest nach Modellrechnungen – dass sich der Tag wieder verkürzte.

Eine Zwischenstufe könnte nach Fraczek so aussehen:

Fig. 3 - Höhe des Meersepiegels mit weniger Erdrotation als heute (Klicken um zu vergrössern)

Fig. 3 - Höhe des Meersepiegels mit weniger Erdrotation als heute (Klicken um zu vergrössern)

(Den Originalartikel von Witek Fraczek, sowie weitere Details, Bilder und eine Animation finden Sie hier)

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One thought on “Wenn die Erde still stünde – Die Erde ohne Zentrifugalkräfte

  1. Hierbei tritt die Frage auf, inwieweit sich auch die festen Landmassen der Erde am Äquator senken würden, da nun die Zentrifugalkraft nicht mehr oder weniger wirken würde. Die Landmassen besäßen mehr Gewicht und könnten die Form der Erde mehr in Richtung einer Kugel verändern.

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