Vyčerpali jsme tolik podzemní vody, že se rotace Země posunula

Posun hmoty a následné zvýšení hladiny moře v důsledku stažení podzemní vody způsobily, že se zemský rotační pól během dvou dekád zatoulal téměř o metr.

Podle nové studie zveřejněné 15. Geofyzikální výzkumné dopisyKrátký, vysoce působivý výzkumný časopis AGU s implikacemi zahrnujícími vědy o Zemi a vesmíru.

Na základě klimatických modelů a vědců dříve odhadnuté Od roku 1993 do roku 2010 lidé napumpovali 2 150 gigatun podzemní vody, což odpovídá zvýšení hladiny moře o více než 6 milimetrů (0,24 palce). Ověření tohoto odhadu je však obtížné.

Jeden přístup leží na pólu rotace Země, což je bod, kolem kterého planeta obíhá. Pohybuje se procesem zvaným polární pohyb, což je situace, kdy se poloha rotačního pólu Země mění vzhledem ke kůře. Rozložení vody na planetě ovlivňuje způsob rozložení hmoty. Jako když přidáte malou váhu na káču, Země se točí trochu jinak, když pohybuje vodou.

„Rotační pól Země se často mění,“ řekl Ki-wyun Seo, geofyzik ze Soulské národní univerzity, který studii vedl. „Naše studie ukazuje, že mezi příčinami souvisejícími s klimatem má redistribuce podzemní vody ve skutečnosti největší dopad na posun šachty.“

Zde výzkumníci porovnali pozorovaný polární pohyb (červená šipka, „OBS“) s výsledky modelování bez (přerušovaná modrá šipka) as (plná modrá šipka) redistribuce hmoty podzemní vody. Model s redistribucí hmoty podzemní vody lépe odpovídá pozorovanému polárnímu pohybu a říká výzkumníkům o velikosti a směru vlivu podzemní vody na rotaci Země. Kredit: Seo et al. (2023), Geophysical Research Letters

Byla to schopnost vody měnit rotaci Země Objeveno v roce 2016Dosud nebyl prozkoumán konkrétní příspěvek podzemní vody k těmto změnám cirkulace. V nové studii výzkumníci modelovali pozorované změny v driftu rotačních pólů Země a pohybu vody – nejprve vzali v úvahu pouze ledové příkrovy a ledovce a poté přidali různé scénáře pro redistribuci podzemní vody.

Model odpovídal pouze polárnímu posunu pozorovanému poté, co výzkumníci zahrnuli 2 150 gigatun redistribuce podzemní vody. Bez něj byl model zastaven na 78,5 cm (31 palců) nebo 4,3 cm (1,7 palce) driftu ročně.

„Jsem velmi šťastný, že jsem našel nevysvětlenou příčinu driftu hřídele,“ řekl Seo. „Na druhou stranu, jako obyvatel pevniny a rodič jsem znepokojen a překvapen, když vidím, že čerpání podzemní vody je dalším zdrojem vzestupu hladiny moře.“

„Je to úžasný příspěvek a rozhodně důležitá dokumentace,“ řekl Surendra Adhikari, vědec z JPL, který se na této studii nepodílel. Adhikari publikoval v roce 2016 dokument o redistribuci vody ovlivňující rotační drift. „Identifikovali roli čerpání podzemní vody v polárním pohybu a to je velmi důležité.“

Umístění podzemní vody je důležité do té míry, do jaké může změnit polární drift; Větší vliv na šachtu má redistribuce vody ze středních zeměpisných šířek. Během sledovaného období byla většina vody přerozdělena v západní Severní Americe a severozápadní Indii, obě ve středních zeměpisných šířkách.

Seo řekl, že pokusy států zpomalit rychlost vyčerpání podzemních vod, zejména v těchto citlivých oblastech, by teoreticky mohly zvrátit změnu eroze, ale pouze pokud takové metody ochrany přetrvají po desetiletí.

Šachta se obvykle změní o několik metrů zhruba za rok, takže změny způsobené čerpáním podzemní vody nejsou ohroženy změnou ročních období. Ale v geologickém časovém měřítku může mít polární drift dopad na klima, řekl Adhikari.

Dalším krokem tohoto výzkumu může být ohlédnutí zpět.

„Pozorování změn v rotačním pólu Země je užitečné pro pochopení rozdílů ve skladování vody na celém kontinentu,“ řekl Seo. Údaje o polárním pohybu jsou k dispozici od konce 19. století^y století. Proto můžeme tato data použít k pochopení kontinentálních rozdílů ve skladování vody za posledních 100 let. Došlo k nějakým změnám v hydrologickém režimu způsobeném oteplováním klimatu? Polární pohyb může obsahovat odpověď.“

Odkaz: „Unášení zemského pólu potvrzuje vyčerpání podzemních vod jako důležitý přispěvatel ke globálnímu vzestupu hladiny moří v letech 1993–2010“ od Ki-wyun-seo, Dongriol-ryeo, Goyoung-eum, Taeohan-jeon, Jae-seong Kim, Kuhyun-eum, Jianli Chen, Clark R. Wilson, 15. června 2023, k dispozici zde. Geofyzikální výzkumné dopisy.
doi: 10.1029/2023GL103509

autoři:

• Ki-Weon Seo (odpovídající autor), Centrum pro pedagogický výzkum a Katedra vzdělávání věd o Zemi, Soul National University, Soul, Korejská republika
• Jae-Seung Kim, Kookhyoun Youm, Katedra vzdělávání věd o Zemi, Soul National University, Soul, Korejská republika
• Dongriol Ryo, Katedra inženýrství infrastruktury, University of Melbourne, Parkville, Austrálie
• Jooyoung Eom, Katedra vzdělávání věd o Zemi, Národní univerzita Kyungbuk, Daegu, Korejská republika
• Taewhan Jeon, Centrum pro výzkum vzdělávání, Soul National University, Soul, Korejská republika
• Jianli Chen, Katedra zeměměřictví a geoinformatiky, Institut výzkumu Země a vesmíru, Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong
• Clark Wilson, Department of Geosciences a Space Research Center, University of Texas at Austin, Austin, TX, USA