Η κλιματική αλλαγή άλλαξε τον άξονα της Γης

Η απώλεια νερού στη Γη μέσω τήξης πάγου και ανθρώπινων παραγόντων μεταβάλλουν την κίνηση των Βορρά και Νότιων πόλων.

Είναι πιθανό ότι η τήξη των παγετώνων λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη ήταν η αιτία της πολικής μετατόπισης που σημειώθηκε τη δεκαετία του 1990.

Οι θέσεις των πόλων του Βορρά και του Νότου δεν είναι σταθερές θέσεις στον πλανήτη μας. Ο άξονας που περιστρέφεται η Γη – ή πιο συγκεκριμένα η επιφάνεια από την οποία αναδύεται η αόρατη γραμμή – κινείται πάντα λόγω διαδικασιών που οι επιστήμονες δεν κατανοούν πλήρως. Ο τρόπος με τον οποίο διανέμεται το νερό στην επιφάνεια της Γης είναι ένας από τους παράγοντες που οδηγούν στη διάβρωση.

Οι λιώσιμοι παγετώνες αναδιανέμουν αρκετό νερό για να προκαλέσουν την περιστροφή της πολικής κατεύθυνσης και να επιταχυνθεί προς τα ανατολικά κατά τα μέσα της δεκαετίας του 1990, σύμφωνα με νέα μελέτη Γεωφυσικές Ερευνητικές Επιστολές, Το περιοδικό AGU με υψηλό αντίκτυπο, μικρού μήκους αναφορές με άμεσες επιπτώσεις που καλύπτουν όλες τις επιστήμες της Γης και του Διαστήματος.

“Το ταχύτερο λιώσιμο πάγου υπό την υπερθέρμανση του πλανήτη ήταν η πιο πιθανή αιτία της κατευθυντικής αλλαγής της πολικής διάβρωσης στη δεκαετία του 1990”, δήλωσε ο Shanshan Ding, ερευνητής του Ινστιτούτου Γεωεπιστημών και Έρευνας Φυσικών Πόρων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών. Πανεπιστήμιο της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών και συγγραφέας της νέας μελέτης.

Η Γη περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα που είναι κάπως παρόμοιος με τη σύνοδο κορυφής, εξηγεί ο Vincent Humphrey, επιστήμονας του κλίματος στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης, ο οποίος δεν συμμετείχε σε αυτήν την έρευνα. Εάν το βάρος του άνω μέρους μετακινηθεί, το περιστρεφόμενο άνω μέρος θα αρχίσει να λυγίζει και να ταλαντεύεται καθώς ο άξονας περιστροφής αλλάζει. Το ίδιο συμβαίνει στη Γη καθώς το βάρος μετακινείται από τη μία περιοχή στην άλλη.

Η τήξη των παγετώνων στην Αλάσκα, τη Γροιλανδία, τις νότιες Άνδεις, την Ανταρκτική, τον Καύκασο και τη Μέση Ανατολή επιταχύνθηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1990, καθιστώντας τον κύριο κινητήρα που ώθησε τους πόλους της Γης σε μια ξαφνική και ταχεία μετατόπιση περίπου 26 ° Α με ρυθμό 3,28 mm (0,129 in) ανά έτος. Η ένταση του χρώματος στον χάρτη δείχνει πού οι αλλαγές στο νερό που αποθηκεύονται στο έδαφος (συχνά ως πάγος) είχαν την ισχυρότερη επίδραση στην κίνηση των πόλων από τον Απρίλιο του 2004 έως τον Ιούνιο του 2020. Τα εσωτερικά γραφήματα δείχνουν την αλλαγή στη μάζα των παγετώνων (μαύρο) και η υπολογιζόμενη αλλαγή στο νερό στο έδαφος (μπλε)) Στις περιοχές με τη μεγαλύτερη επίδραση. Πίστωση: Deng et al (2021) Geophysical Research Letters / AGU

Οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν τις αιτίες των πολικών μετατοπίσεων που ξεκινούν το 2002 βάσει δεδομένων από το Gravity Restorasi and Climate Experiment (GRACE), ένα προηγούμενο κοινό έργο ΝΑΣΑ Και το Γερμανικό Διαστημικό Κέντρο, το οποίο ξεκίνησε δύο δορυφόρους εκείνο το έτος και μια αποστολή παρακολούθησης το 2018. Η αποστολή συγκέντρωσε πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο κατανομής της μάζας σε όλο τον πλανήτη, μετρώντας ασύμμετρες αλλαγές στη βαρύτητα σε διαφορετικά σημεία.

Προηγούμενες μελέτες που εκδόθηκαν από δεδομένα εργασίας GRACE αποκάλυψαν μερικούς από τους λόγους για τις επακόλουθες αλλαγές στην κατεύθυνση. Για παράδειγμα, η έρευνα εντόπισε πρόσφατες κινήσεις της Αρκτικής μακριά από τον Καναδά και προς τη Ρωσία λόγω Παράγοντες όπως λειωμένος σίδηρος στον εξωτερικό πυρήνα της Γης. Άλλοι μετασχηματισμοί έχουν προκαλέσει εν μέρει τη λεγόμενη αλλοίωση της επίγειας αποθήκευσης νερού, τη διαδικασία με την οποία όλο το νερό στη Γη – συμπεριλαμβανομένου του νερού που παγώνει σε παγετώνες και των υπόγειων υδάτων που αποθηκεύονται κάτω από τις ηπείρους μας – χάνεται μέσω τήξης και άντλησης υπόγειων υδάτων.

Οι συγγραφείς της νέας μελέτης πιστεύουν ότι η απώλεια νερού στη Γη έχει συμβάλει σε μετατοπίσεις στην πολική μετατόπιση τις τελευταίες δύο δεκαετίες αλλάζοντας τον τρόπο κατανομής της μάζας σε όλο τον κόσμο. Συγκεκριμένα, ήθελαν να δουν αν θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει τις αλλαγές στα μέσα της δεκαετίας του 1990.

Το 1995, η κατεύθυνση της πολικής μετατόπισης μετατοπίστηκε από νότο προς ανατολικά. Η μέση ταχύτητα μετατόπισης από το 1995 έως το 2020 αυξήθηκε περίπου 17 φορές τη μέση ταχύτητα που καταγράφηκε από το 1981 έως το 1995.

Οι μετατοπίσεις στη γεωγραφική θέση των βόρειων και νότιων πόλων της Γης ονομάζονται πολική μετατόπιση ή πραγματική πολική περιπλάνηση. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Οι ερευνητές βρήκαν τώρα έναν τρόπο να κατευθύνουν την ανάλυση της σύγχρονης παρακολούθησης πόλων στο παρελθόν για να μάθουν γιατί συμβαίνει αυτή η μετατόπιση. Η νέα έρευνα υπολογίζει τη συνολική απώλεια νερού στη Γη τη δεκαετία του 1990 πριν από την έναρξη της αποστολής GRACE.

“Τα αποτελέσματα παρέχουν αποδείξεις για τη μελέτη προηγούμενης πολικής κίνησης που βασίζεται στο κλίμα”, δήλωσε η Suxia Liu, υδρολόγος στο Ινστιτούτο Γεωεπιστημών και Έρευνας Φυσικών Πόρων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών και του Πανεπιστημίου της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών και των αντίστοιχων ευρημάτων. Συγγραφέας της νέας μελέτης. “Ο στόχος αυτού του έργου, που χρηματοδοτείται από το Υπουργείο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας, είναι να διερευνήσει τη σχέση μεταξύ του νερού και του πολικού κινήματος.”

Απώλεια νερού και πολική μετατόπιση

Χρησιμοποιώντας δεδομένα για την απώλεια παγετώνων και εκτιμήσεις άντλησης υπόγειων υδάτων, ο Liu και οι συνεργάτες του υπολόγισαν πώς άλλαξε το νερό που αποθηκεύτηκε στη Γη. Διαπίστωσαν ότι οι συνεισφορές από την απώλεια νερού από πολικές περιοχές αποτελούν σημαντικό παράγοντα της πολικής διάβρωσης, με τη συμβολή της απώλειας νερού σε μη πολικές περιοχές. Όλη αυτή η απώλεια νερού εξήγησε μαζί την ανατολική μετατόπιση στην πολική μετατόπιση.

“Νομίζω ότι φέρνει ενδιαφέρουσες αποδείξεις για αυτό το ερώτημα”, δήλωσε ο Χάμφρι. “Σας λέει πόσο ισχυρή είναι αυτή η σαρωτική αλλαγή – είναι τόσο μεγάλη που μπορεί να αλλάξει τον άξονα της Γης.”

Ο Χάμφρι είπε ότι η αλλαγή στον άξονα της Γης δεν είναι αρκετά μεγάλη για να επηρεάσει την καθημερινή ζωή. Μπορεί να αλλάξει τη διάρκεια της ημέρας που δοκιμάζουμε, αλλά μόνο σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Ο Ντινγκ είπε ότι μια ταχύτερη τήξη πάγου δεν μπορούσε να εξηγήσει πλήρως αυτήν τη μετατόπιση. Παρόλο που δεν το ανέλυσαν συγκεκριμένα, εικάζα ότι το μικρό κενό μπορεί να οφείλεται σε δραστηριότητες που περιλαμβάνουν αποθήκευση υπόγειων υδάτων σε μη πολικές περιοχές, όπως άντληση υπόγειων υδάτων για γεωργία.

Ο Humphrey είπε ότι αυτά τα στοιχεία αποκαλύπτουν πόσο άμεση ανθρώπινη δραστηριότητα θα μπορούσε να επηρεάσει τις αλλαγές στη μάζα του νερού στη Γη. Η ανάλυσή τους αποκάλυψε σημαντικές αλλαγές στη μάζα του νερού σε περιοχές όπως η Καλιφόρνια, το βόρειο Τέξας, η περιοχή γύρω από το Πεκίνο και η βόρεια Ινδία, για παράδειγμα – όλες οι περιοχές που αντλούν μεγάλες ποσότητες υπογείων υδάτων για γεωργική χρήση.

“Η συμβολή των υπόγειων υδάτων είναι επίσης σημαντική”, δήλωσε ο Χάμφρι. “Εδώ έχετε το πρόβλημα της τοπικής διαχείρισης νερού που καταγράφεται από αυτόν τον τύπο ανάλυσης.”

Ο Liu είπε ότι η έρευνα έχει ακόμη μεγαλύτερες επιπτώσεις στην κατανόηση της αποθήκευσης νερού στη Γη νωρίτερα στο εικοστό^{Το δέκατο} αιώνας. Οι ερευνητές έχουν 176 χρόνια δεδομένων σχετικά με την πολική μετατόπιση. Χρησιμοποιώντας μερικές από τις μεθόδους που αυτή και οι συνάδελφοί της έχουν επισημάνει, μπορεί να είναι δυνατή η χρήση αυτών των αλλαγών στην κατεύθυνση και την ταχύτητα για να εκτιμηθεί πόσο νερό έχει χαθεί στην ξηρά τα τελευταία χρόνια.

Αναφορά: «Η πολική μετατόπιση της δεκαετίας του 1990 εξηγείται από τις επίγειες αλλαγές αποθήκευσης νερού» Δημοσιεύτηκε από τους S. Deng, S. Liu, X. Mo, L. Jiang και P. Bauer-Gottwein, 22 Μαρτίου 2021,.
Doi: 10.1029 / 2020GL092114