Według nowego badania opublikowanego w Geophysical Research Letters, wypompowując wodę z ziemi i przenosząc ją w inne miejsce, ludzie przesunęli tak dużą masę wody, że Ziemia przechyliła się o prawie 80 centymetrów (31,5 cala) na wschód w latach 1993-2010. Czasopismo AGU poświęcone krótkoformatowym, znaczącym badaniom o implikacjach obejmujących nauki o Ziemi i kosmosie.
Opierając się na modelach klimatycznych, naukowcy oszacowali wcześniej, że ludzie wypompowali 2150 gigaton wód gruntowych, co odpowiada wzrostowi poziomu morza o ponad 6 milimetrów (0,24 cala) w latach 1993-2010. Jednak zweryfikowanie tych szacunków jest trudne.
Jedno podejście dotyczy bieguna obrotowego Ziemi, czyli punktu, wokół którego obraca się planeta. Porusza się w procesie zwanym ruchem biegunowym, kiedy położenie bieguna obrotowego Ziemi zmienia się względem skorupy. Dystrybucja wody na planecie wpływa na rozkład masy. Podobnie jak dodanie odrobiny ciężaru do bączka, Ziemia obraca się trochę inaczej, gdy woda się porusza.
„Ziemski biegun obrotowy faktycznie bardzo się zmienia” – powiedział Ki-Weon Seo, geofizyk z Seoul National University, który kierował badaniami. „Nasze badanie pokazuje, że wśród przyczyn związanych z klimatem redystrybucja wód gruntowych ma największy wpływ na dryf bieguna obrotowego”.
Zdolność wody do zmiany obrotu Ziemi została odkryta w 2016 roku i do tej pory nie zbadano szczególnego wpływu wód gruntowych na te zmiany obrotu. W nowym badaniu naukowcy modelowali obserwowane zmiany w dryfie bieguna obrotowego Ziemi i ruchu wody – najpierw biorąc pod uwagę tylko pokrywy lodowe i lodowce, a następnie dodając różne scenariusze redystrybucji wód gruntowych.
Model pasował do obserwowanego dryfu polarnego dopiero wtedy, gdy naukowcy uwzględnili 2150 gigaton redystrybucji wód gruntowych. Bez tego model był odchylany o 78,5 cm (31 cali) lub 4,3 cm (1,7 cala) dryfu rocznie.
„Bardzo się cieszę, że znalazłem niewyjaśnioną przyczynę dryfu bieguna obrotowego” – powiedział Seo. „Z drugiej strony, jako mieszkaniec Ziemi i ojciec, jestem zaniepokojony i zaskoczony, widząc, że pompowanie wód gruntowych jest kolejnym źródłem podnoszenia się poziomu mórz”.
„To niezły wkład i na pewno ważna dokumentacja” – powiedział Surendra Adhikari, naukowiec z Jet Propulsion Laboratory, który nie był zaangażowany w to badanie. Adhikari opublikował artykuł z 2016 r. na temat redystrybucji wody wpływającej na dryf rotacyjny. „Określili ilościowo rolę pompowania wód gruntowych w ruchu biegunów i jest to dość znaczące”.
Położenie wód gruntowych ma znaczenie dla tego, jak bardzo może zmienić dryf polarny; redystrybucja wody ze średnich szerokości geograficznych ma większy wpływ na biegun obrotowy. W okresie badań najwięcej wody zostało ponownie rozprowadzone w zachodniej Ameryce Północnej i północno-zachodnich Indiach, w obu przypadkach na średnich szerokościach geograficznych.
Próby krajów, aby spowolnić tempo wyczerpywania się wód gruntowych, zwłaszcza w tych wrażliwych regionach, mogą teoretycznie zmienić zmianę dryfu, ale tylko wtedy, gdy takie podejście do ochrony będzie utrzymywane przez dziesięciolecia, powiedział Seo.
Biegun obrotowy zwykle zmienia się o kilka metrów w ciągu około roku, więc zmiany spowodowane pompowaniem wód gruntowych nie wiążą się z ryzykiem przesunięcia pór roku. Ale w geologicznej skali czasu dryf polarny może mieć wpływ na klimat, powiedział Adhikari.
Następnym krokiem w tych badaniach może być spojrzenie w przeszłość.
„Obserwacja zmian bieguna obrotowego Ziemi jest przydatna do zrozumienia różnic w magazynowaniu wody w skali kontynentu” – powiedział Seo. „Dane o ruchu biegunów są dostępne już od końca XIX wieku. Możemy więc potencjalnie wykorzystać te dane do zrozumienia zmian magazynowania wody na kontynencie w ciągu ostatnich 100 lat. Czy były jakieś zmiany reżimu hydrologicznego wynikające z ocieplenia klimatu? zatrzymaj odpowiedź”.