Der Klimawandel bringt unsere Zeitmessung durcheinander: Studie 27/03/2024

Der Klimawandel könnte die Notwendigkeit für die Zeitmesser der Welt verzögert haben, eine "negative Schaltsekunde" zur Standardzeit hinzuzufügen (ISABEL INFANTS)

By AFP - Agence France Presse

Haben Sie Schwierigkeiten, die Sommerzeit zu verstehen? Denken Sie an die Zeitwächter der Welt, die versuchen herauszufinden, wie der Klimawandel die Erdrotation beeinflusst - und damit auch die Zeitmessung.

Einer am Mittwoch veröffentlichten Studie zufolge könnte die globale Erwärmung den Zeitmessern sogar helfen, indem sie die Notwendigkeit der ersten "negativen Schaltsekunde" der Geschichte um drei Jahre verzögert.

Experten befürchten, dass die Einführung einer negativen Schaltsekunde - eine Minute mit nur 59 Sekunden - in der Standardzeit zu einem Chaos in den Computersystemen der Welt führen könnte.

Die meiste Zeit der Geschichte wurde die Zeit durch die Rotation der Erde gemessen. Im Jahr 1967 führten die Zeitmesser der Welt jedoch Atomuhren ein, die die Frequenz von Atomen als Tick-Tack nutzen, und leiteten damit eine präzisere Ära der Zeitmessung ein.

Doch Seeleute, die sich bei der Navigation immer noch auf die Sonne und die Sterne verließen, und andere wollten die Verbindung zwischen Erdrotation und Zeit beibehalten.

Doch es gab ein Problem. Unser Planet ist eine unzuverlässige Uhr und drehte sich lange Zeit etwas langsamer als die Atomzeit, so dass die beiden Messungen nicht synchron waren.

Also wurde ein Kompromiss gefunden. Jedes Mal, wenn der Unterschied zwischen den beiden Messungen 0,9 Sekunden betrug, wurde eine "Schaltsekunde" zur koordinierten Weltzeit (UTC) hinzugefügt, dem international vereinbarten Standard, nach dem die Welt ihre Uhren stellt.

Auch wenn die meisten Menschen dies wahrscheinlich nicht bemerkt haben, wurden seit 1972 27 Schaltsekunden zur UTC hinzugefügt, die letzte im Jahr 2016.

Doch in den letzten Jahren ist ein neues Problem aufgetaucht, das nur wenige kommen sahen: Die Rotation der Erde hat sich beschleunigt und die Atomzeit überholt.

Das bedeutet, dass die Zeitnehmer möglicherweise zum ersten Mal eine negative Schaltsekunde einführen müssen, um die beiden Messungen in Einklang zu bringen.

- Unser unberechenbarer Planet -

"Dies ist noch nie vorgekommen und stellt eine große Herausforderung dar, um sicherzustellen, dass alle Teile der globalen Zeitmessungsinfrastruktur die gleiche Zeit anzeigen", so Duncan Agnew, Forscher an der University of California, San Diego.

"Viele Computerprogramme für Schaltsekunden gehen davon aus, dass sie alle positiv sind, also müssten sie neu geschrieben werden", sagte er gegenüber AFP.

Für die neue Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, untersuchte Agnew unter anderem anhand von Satellitendaten die Geschwindigkeit der Erdrotation und die Auswirkungen der Verlangsamung des Erdkerns.

Er stellte fest, dass die UTC ohne den Klimawandel möglicherweise schon 2026 um eine negative Schaltsekunde hätte erweitert werden müssen.

Doch seit 1990 hat das schmelzende Eis in Grönland und der Antarktis die Erdrotation verlangsamt, so die Studie. Dies habe die Notwendigkeit einer negativen Schaltsekunde bis mindestens 2029 hinausgezögert, so die Studie weiter.

"Wenn das Eis schmilzt, breitet sich das Wasser über den gesamten Ozean aus; dadurch erhöht sich das Trägheitsmoment, was die Erdrotation verlangsamt", so Agnew.

Sollte sich die Notwendigkeit einer "beispiellosen" negativen Schaltsekunde verzögern, wäre das eine "wirklich willkommene Nachricht", kommentierte Patrizia Tavella, Leiterin des Internationalen Büros für Maße und Gewichte, das für die UTC zuständig ist, in Nature.

Demetrios Matsakis, ehemaliger leitender Wissenschaftler für Zeitdienste am US Naval Observatory, der nicht an der Untersuchung beteiligt war, erklärte gegenüber AFP, er sei skeptisch gegenüber Agnews Analyse.

Er sagte, dass die Erde zu unberechenbar sei, um sicher zu sein, dass eine negative Schaltsekunde in absehbarer Zeit erforderlich sein werde.

- Zweite Natur -

Alle waren sich jedoch einig, dass eine negative Schaltsekunde ein Sprung ins Ungewisse wäre.

"Sie würde nicht zum Untergang der Zivilisation führen, und bei ausreichender Öffentlichkeitsarbeit könnten einige Probleme vermieden werden", sagte Matsakis.

"Aber ich würde nicht empfehlen, zu dieser Zeit in einem Flugzeug zu sitzen."

Selbst positive Schaltsekunden haben in der Vergangenheit Probleme für Systeme verursacht, die eine präzise Zeitmessung erfordern.

Das ist einer der Gründe, warum sich die Zeitmesser der Welt im Jahr 2022 darauf geeinigt haben, die Schaltsekunde bis 2035 abzuschaffen.

Ab diesem Jahr soll der Unterschied zwischen der Atomzeit und der Erdrotation auf eine Minute anwachsen können.

Eine anschließende Schaltminute, um sie anzugleichen, wird im nächsten Jahrhundert voraussichtlich nicht mehr nötig sein.

Und "eine negative Schaltminute ist sehr, sehr unwahrscheinlich", sagte Agnew.

Er hofft, dass seine Forschungen die Zeitmesser der Welt dazu veranlassen werden, die Abschaffung der Schaltsekunde früher als 2035 in Erwägung zu ziehen, ein Gedanke, den auch Tavella und Matsakis teilen.

Daniel Lawler und Juliette Collen

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