Die feste Erde ist der deformierbare Gesteinskörper unseres Planeten; das Geoid ist eine Fläche gleichen Schwerepotenzials, deren Form die Massenverteilung widerspiegelt. Eine am 9. September 2026 veröffentlichte Studie von C. Kotsakis wertete dafür globale GNSS-Vertikalgeschwindigkeiten aus den Jahren 1997 bis 2015 aus. Ihr Ergebnis: Die feste Erde wurde weniger abgeplattet, während die Abplattung des Geoids zunahm.
Das ist kein Widerspruch: Die eine Messgröße beschreibt die Geometrie des festen Erdkörpers, die andere das Schwerefeld und damit auch die Verteilung von Wasser und anderen Massen.
Was die Studie über die feste Erde und das Geoid zeigt
Die feste Erde verlor im untersuchten Zeitraum an Abplattung: Die Polarregionen hoben sich, während die Vertikalraten am Äquator zunehmend negativ wurden und damit eine Absenkung anzeigten. Zugleich nahm die Abplattung des Geoids zu. Die beiden Begriffe stehen für unterschiedliche Eigenschaften der Erde und können sich deshalb in entgegengesetzte Richtungen entwickeln.
Eine geringere Abplattung bedeutet eine kleine Veränderung der Erdform, aber keine Umwandlung in eine perfekte Kugel. Die Erde bleibt durch ihre Rotation und die Verteilung ihrer Masse abgeplattet.
Was GNSS gemessen hat
Die Studie analysierte globale, aus GNSS-Daten abgeleitete Vertikalgeschwindigkeiten für 1997 bis 2015. Das endgültige Messnetz umfasste 886 GNSS-Stationen. Verglichen wurden unter anderem Mittelwerte für frühe und späte Abschnitte des Untersuchungszeitraums:
| Messgröße | 1997–2000 | 2011–2015 |
| Mittlere Hebung in den Polarregionen | etwa 0,5 mm pro Jahr | knapp 1 mm pro Jahr |
| Abgeleitete J₂-Rate | 0,8 × 10⁻¹⁰ pro Jahr | 2,7 × 10⁻¹⁰ pro Jahr |
Die polare Hebungsrate lag im späteren Zeitraum damit ungefähr doppelt so hoch wie im frühen. Das sind Mittelwerte für die jeweiligen Zeitabschnitte. Am Äquator wurden die Vertikalraten während der Untersuchung zunehmend negativer; die Absenkung blieb dem Betrag nach unter 1 Millimeter pro Jahr.
J₂ ist ein Koeffizient des Schwerefelds, der mit der Abplattung der Erde zusammenhängt. Die Entwicklung seiner abgeleiteten Rate ergänzt die GNSS-Messungen der Bewegung an der festen Erdoberfläche: Beide Größen beschreiben unterschiedliche, aber miteinander verbundene Aspekte der Erdfigur.
Warum sich die beiden Formen unterschiedlich verändern
GNSS erfasst die Bewegung von Messstationen und damit geometrische Veränderungen an der festen Erde. Das Geoid dagegen bezeichnet eine Fläche gleichen Schwerepotenzials. Seine Form hängt von der Verteilung der Masse im gekoppelten Erd-Ozean-System ab, zu der auch Wasser gehört.
Verliert eine Polarregion Eismasse, kann sich die darunterliegende Erdkruste heben. Schmelzwasser, das sich in niedrigere Breiten verlagert, kann zugleich den Druck auf den Meeresboden erhöhen und so zur Absenkung in Äquatornähe beitragen. Damit verändern sich sowohl die Geometrie der festen Erde als auch die Massenverteilung, auf die das Geoid reagiert.
Welche Rolle Eisschmelze spielen könnte
Die Studie behandelt den gegenwärtigen Verlust von Eismasse und die Verlagerung des Schmelzwassers in niedrigere Breiten als physikalisch plausible Beiträge zu den beobachteten Veränderungen. Diese Erklärung ordnet die gegenläufigen Entwicklungen ein, ohne sie zu einer einzigen Ursache zusammenzufassen.
