Wydobywanie i redystrybucja wód gruntowych przez ludzi przesunęło biegun obrotu Ziemi o prawie metr w ciągu dwóch dekad (1993-2010), przyczyniając się do wzrostu poziomu mórz, wynika z badania opublikowanego w Geophysical Research Letters. Większość redystrybucji wody miała miejsce w zachodniej Ameryce Północnej i północno-zachodnich Indiach, a wysiłki mające na celu ograniczenie wyczerpywania się wód gruntowych na takich obszarach mogłyby teoretycznie wpłynąć na tę zmianę. Zjawisko to nie stwarza ryzyka zmiany pór roku, ale może wpływać na klimat w geologicznych skalach czasu.
Przesunięcie masy spowodowane zrzutem wód gruntowych i wynikającym z tego podniesieniem się poziomu mórz spowodowało, że biegun obrotu Ziemi w ciągu dwóch dekad zachwiał się o prawie metr.
Według nowych badań opublikowanych 15 czerwca, ludzie wysysali wodę z lądu i przenosili ją w inne miejsce. Listy z badań geofizycznychCzasopismo AGU dotyczące krótkich form badań o dużym wpływie, mających implikacje w naukach o Ziemi i kosmosie.
Na podstawie modeli klimatycznych, naukowcy wcześniej oceniane Od 1993 do 2010 roku ludzie wypompowali 2150 gigaton wody gruntowej, co odpowiada 6 milimetrom (0,24 cala) wzrostu poziomu morza. Ale ta ocena jest trudna do zweryfikowania.
Jedno podejście prowadzi wzdłuż bieguna obrotowego Ziemi, czyli punktu, wokół którego obraca się planeta. Porusza się w procesie zwanym ruchem biegunowym, który zmienia położenie bieguna obrotowego Ziemi względem skorupy. Jak dystrybucja wody na planecie wpływa na dystrybucję masy. Ziemia obraca się trochę inaczej, gdy woda się porusza, na przykład trochę obciążając bączek.
„Ziemski biegun obrotu faktycznie bardzo się zmienia” – powiedział Ki-Weon Seo, geofizyk z Seoul National University, który kierował badaniami. „Nasze badanie pokazuje, że spośród przyczyn związanych z klimatem redystrybucja wód gruntowych ma największy wpływ na dryf bieguna cyrkulacji”.
Tutaj naukowcy porównują obserwowany ruch biegunów (czerwona strzałka, „OPS”) z wynikami modelowania (przerywana niebieska strzałka) i (ciągła niebieska strzałka) redystrybucji masy wód podziemnych. Model z redystrybucją masy wód podziemnych najlepiej pasuje do obserwowanego ruchu biegunów, który mówi naukowcom o wielkości i kierunku wpływu wód gruntowych na obieg na Ziemi. Źródło: Seo i in. (2023), Listy z badań geofizycznych
Woda miała zdolność zmiany cyklu ziemskiego Odkryty w 2016 roku, a do tej pory nie zbadano konkretnego udziału wód podziemnych w tych zmianach cyrkulacji. W nowym badaniu naukowcy modelowali obserwowane zmiany w przesunięciu bieguna obrotowego Ziemi i ruchu wody – początkowo brano pod uwagę tylko pokrywy lodowe i lodowce, a następnie uwzględniono redystrybucję wód gruntowych w różnych scenariuszach.
Gdy naukowcy dodali 2150 gigaton redystrybucji wód gruntowych, model pasował tylko do obserwowanego przesunięcia biegunów. Bez tego model jest wyłączany przez zaspy o 78,5 cm (31 cali) lub 4,3 cm (1,7 cala) rocznie.
„Jestem naprawdę podekscytowany znalezieniem niewyjaśnionej przyczyny rotacyjnego dryfu na biegun” – powiedział Seo. „Z drugiej strony, jako mieszkaniec ziemi i ojciec, jestem zaniepokojony i zaskoczony, widząc pobór wód gruntowych jako kolejne źródło podnoszenia się poziomu mórz”.
„To niezły wkład i z pewnością ważny artykuł” – powiedział Surendra Adhikari, naukowiec z Jet Propulsion Laboratory, który nie był zaangażowany w badania. Adhikari opublikował artykuł z 2016 r. na temat redystrybucji wody wpływającej na dryf rotacyjny. „Zmierzyli rolę pompowanie wód gruntowych w ruchu biegunowym, co jest bardzo znaczące”.
Ważny jest stopień, w jakim lokalizacja wód gruntowych zmienia dryf polarny; Redystrybucja wody ze średnich szerokości geograficznych ma duży wpływ na cyrkulację w kierunku bieguna. W okresie badań większość wody została ponownie rozprowadzona w zachodniej Ameryce Północnej i północno-zachodnich Indiach, na średnich szerokościach geograficznych.
Wysiłki krajów mające na celu spowolnienie tempa wyczerpywania się wód gruntowych, zwłaszcza na tych wrażliwych obszarach, mogą teoretycznie odwrócić dryf, ale tylko wtedy, gdy takie podejście do ochrony będzie trwać przez dziesięciolecia, powiedział Seo.
Biegun cyrkulacji zwykle przesuwa się o kilka metrów w ciągu roku, więc zmiany spowodowane pompowaniem wód gruntowych nie wiążą się z ryzykiem zmiany pór roku. Ale w geologicznej skali czasu dryf polarny może mieć wpływ na klimat, powiedział urzędnik.
Następnym krokiem w tych badaniach może być spojrzenie wstecz.
„Obserwacja zmian bieguna rotacji Ziemi jest przydatna do zrozumienia zmian magazynowania wody w skali kontynentu” – powiedział Seo. „Dane o ruchu biegunów dostępne od końca 19Cz wiek Dlatego możemy wykorzystać te dane do zrozumienia różnic w magazynowaniu wody na kontynencie w ciągu ostatnich 100 lat. Czy w wyniku ocieplenia klimatu nastąpiły zmiany reżimu hydrologicznego? Ruch biegunowy może zawierać odpowiedź.
Uwaga: „Przesunięcie biegunów Ziemi potwierdza wyczerpywanie się wód gruntowych jako istotny czynnik przyczyniający się do globalnego wzrostu poziomu mórz w latach 1993-2010” R. Wilsona, 15 czerwca 2023 r., Listy z badań geofizycznych.
DOI: 10.1029/2023GL103509
nauczyciele:
- Ki-Weon Seo (redaktor korespondent), Education Research Centre and Department of Geoscience Education, Seoul National University, Seul, Republika Korei
- Jae-Seung Kim, Gookyeon Yum, Department of Geoscience Education, Seoul National University, Seul, Republika Korei
- Dongryeol Ryu, Wydział Inżynierii Infrastruktury, Uniwersytet w Melbourne, Parkville, Australia
- Jooyoung Eum, Wydział Edukacji Nauk o Ziemi, Kyungbuk National University, Daegu, Republika Korei
- Taewhan Jeon, Education Research Center, Seoul National University, Seul, Republika Korei
- Jianli Chen, Wydział Geodezji i Geoinformacji oraz Instytut Badań Lądowych i Kosmicznych, Politechnika w Hongkongu, Hongkong
- Clark Wilson, Wydział Nauk o Ziemi i Centrum Badań Kosmicznych, Uniwersytet Teksański w Austin, Austin, TX, USA