Im herbst werden die Blätter rot, gelb, braun – bis sie schließlich zu Boden fallen. Auch ohne aus dem Fenster zu schauen, können Wissenschaftler des Bundesamtes für Kartografie und Geodäsie der Technischen Universität München dies in ihrem Labor beobachten.
Sie verfügen über einen zehn Tonnen schweren ringförmigen Laser, mit dessen Hilfe sie die Rotation der Erde präzise vermessen können. Und wenn die Blätter im Herbst zu Boden fallen, verändert dies die Drehgeschwindigkeit der Erde. Sie rotiert im Winter schneller.
Erklären lässt sich dieser winzige Effekt mit dem Drehimpulserhaltungssatz. Wenn bei einem rotierenden Körper Masse zur Drehachse hin verlagert wird, muss sich die Rotationsgeschwindigkeit erhöhen, um den Drehimpuls konstant zu halten. Klingt kompliziert, lässt sich aber mit den Pirouetten einer Eiskunstläuferin veranschaulichen. Wenn sie sich auf dem Eis dreht und dann die Arme an den Körper – also zur Drehachse – heranzieht, so wird die Drehung schneller. Das hat jeder schon einmal gesehen.
Genauso verhält es sich mit der Erde, wobei hier der Einwand kommen könnte: Wenn bei uns Herbst ist, dann ist doch auf der Südhalbkugel der Erde Frühling, und dort treiben in den Bäumen doch die Säfte nach oben, und neue Blätter sprießen an den Zweigen. Das ist natürlich richtig, doch auf der Nordhalbkugel gibt es deutlich mehr Landmasse und insgesamt viel mehr Wälder als auf der südlichen Hälfte unseres Planeten. Der Nettoeffekt ist also, dass im Winter mehr Masse am Erdboden konzentriert ist und sich deshalb die Erde ein wenig schneller dreht.
Der Effekt ist zwar winzig, aber mit dem hochgenauen Ringlaser der TU München in Wettzell tatsächlich messbar. Die Forscher dort berichten, dass die Tage im Winter knapp eine tausendstel Sekunde kürzer sind als im Sommer.
Neben den fallenden Blättern haben zahlreiche andere Phänomene einen Einfluss auf die Erdrotation. Natürlich spielt der Mond eine Rolle, der periodisch an der Erde zieht und die Gezeiten beeinflusst. Das Hin- und Herschwappen der Ozeane spiegelt sich in periodischen Geschwindigkeitsänderungen der Erdrotation wider. Aber auch Meeres- und Magmaströmungen haben eine Wirkung. Und schließlich haben auch Einzelereignisse wie das Abbrechen einer Kontinentalplatte einen messbaren Einfluss auf die Erdrotation.
