Das Erdmagnetfeld ist stets veränderlich und hat über die Erdgeschichte hinweg sogar seine Polarität (magnetischer Nord- und Südpol) mehrfach geändert. Das Magnetfeld der Erde entsteht durch die Konvektion im äußeren flüssigen Erdkern und Erdmantel. Bewegte geladene Teilchen erzeugen ein elektrischen Strom, die eine Magnetfeld generieren. Großskalige Änderungen der Konvektionszellen beeinflussen somit die Lage des magnetischen Nord- und Südpols.

Wir teilen die Polaritätsphasen des Erdmagnetfelds in sogenannte "Normale" Phasen (Heutige Lage des magnetischen Nord- und Südpols) und "Inverse" Phasen (Vertauschte Lage der Pole) ein. Unsere aktuelle Phase normaler Polarität ist Brunhes (nach dem wichtigen Forscher der Paläomagnetik Bernard Brunhes) und die letzte Phase inverser Polarität Matuyama ( nach Montonori Matuyama) benannt. Die letzte Polumkehr vom Matuyama zum Brunhes Zeitalter fand vor ca. 780 Tausend Jahren statt. Die Prozesse und die Dauer der Feldumkehr sind bis heute noch nicht vollständug verstanden und werden startk beforscht.

In der letzten Eiszeit und in besonders ausgeprägten Kälteperioden, den sognannten Heinrich Stadialen, waren das Klima in NW Afrika noch trockener als heute. In diser Zeit wurde aus der Sahara verstärkt Staub exportiert, durch die Passatwinde über den Atlantik transportiert und dort abgelagert. In marinen Sedimentkernen, die wir aus dem Atlantik gewinnen können, sind diese staubigen Ereignisse gut zu erkennen, denn die Sedimente sind grobkörniger und haben rötliche Farben. So konnte festgestellt werden, dass die Sahara während des letzten Glazials weiter nach Süden erstreckt war un der Staubeintrag in den Atlantik 10 bis 100 fach höher als heute.