Klimaet har forskudt Jordens akse

Gletsjerafsmeltning på grund af global opvarmning er sandsynligvis årsagen til et skift i polernes bevægelse, der fandt sted i 1990'erne.

Placeringen af ​​nord- og sydpolen er ikke statisk, uforanderlige pletter på vores planet. Aksen Jorden drejer rundt - eller mere specifikt overfladen, som den usynlige linje kommer ud fra - bevæger sig altid på grund af processer, som videnskabsmænd ikke helt forstår. Måden vand er fordelt på Jordens overflade er en faktor, der driver driften.

Smeltende gletschere omfordelte nok vand til at få polarvandringsretningen til at dreje og accelerere østpå i midten af ​​1990'erne, ifølge en ny undersøgelse i Geofysiske forskningsbreve , rapporter i kort format med umiddelbare implikationer, der spænder over alle jord- og rumvidenskaber.

"Den hurtigere issmeltning under global opvarmning var den mest sandsynlige årsag til retningsændringen af ​​polardriften i 1990'erne, " sagde Shanshan Deng, en forsker ved Institut for Geografiske Videnskaber og Naturressourceforskning ved det kinesiske videnskabsakademi, University of the Chinese Academy of Sciences og en forfatter til den nye undersøgelse.

Jorden drejer rundt om en akse, der ligner en top, forklarer Vincent Humphrey, en klimaforsker ved universitetet i Zürich, som ikke var involveret i denne forskning. Hvis vægten af ​​en top flyttes rundt, snurretoppen ville begynde at læne sig og vakle, når dens rotationsakse ændres. Det samme sker med Jorden, når vægten flyttes fra det ene område til det andet.

Forskere har været i stand til at bestemme årsagerne til polardrift fra 2002 baseret på data fra Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), en fælles mission af NASA og German Aerospace Center, opsendt med tvillingesatellitter det år og en opfølgningsmission i 2018. Missionen indsamlede information om, hvordan massen er fordelt rundt på planeten ved at måle ujævne ændringer i tyngdekraften på forskellige punkter.

Tidligere undersøgelser udgivet på GRACE-missionsdata afslørede nogle af årsagerne til senere ændringer i retning. For eksempel, forskning har fastslået, at nyere bevægelser af Nordpolen væk fra Canada og mod Rusland er forårsaget af faktorer som smeltet jern i Jordens ydre kerne. Andre skift var delvist forårsaget af det, der kaldes den jordbaserede vandlagringsændring, den proces, hvorved alt vandet på landjorden – inklusive frosset vand i gletsjere og grundvand lagret under vores kontinenter – går tabt gennem smeltning og grundvandspumpning.

Forfatterne til den nye undersøgelse mente, at dette vandtab på land bidrog til skift i polardriften i de sidste to årtier ved at ændre den måde, massen fordeles rundt om i verden. I særdeleshed, de ville se, om det også kunne forklare ændringer, der skete i midten af ​​1990'erne.

I 1995, retningen af ​​polardriften skiftede fra syd til øst. Den gennemsnitlige afdriftshastighed fra 1995 til 2020 steg også omkring 17 gange i forhold til gennemsnitshastigheden fra 1981 til 1995.

Nu har forskere fundet en måde at spole moderne polsporingsanalyse tilbage i tiden for at finde ud af, hvorfor denne afdrift opstod. Den nye forskning beregner det samlede landvandstab i 1990'erne før GRACE-missionen startede.

"Resultaterne giver et fingerpeg om at studere tidligere klimadrevet polarbevægelse, " sagde Suxia Liu, en hydrolog ved Institut for Geografiske Videnskaber og Naturressourceforskning ved det kinesiske videnskabsakademi, University of the Chinese Academy of Sciences og den tilsvarende forfatter til den nye undersøgelse. "Målet med dette projekt, finansieret af ministeriet for videnskab og teknologi i Kina er at udforske forholdet mellem vandet og polarbevægelsen."

Vandtab og polardrift

Brug af data om gletsjertab og estimeringer af grundvandspumpning, Liu og hendes kolleger beregnede, hvordan vandet lagret på land ændrede sig. De fandt ud af, at bidragene fra vandtab fra polarområderne er hoveddrivkraften bag polardrift, med bidrag fra vandtab i ikke-polære områder. Sammen, alt dette vandtab forklarede ændringen mod øst i polardriften.

"Jeg synes, det bringer et interessant stykke bevis til dette spørgsmål, " sagde Humphrey. "Det fortæller dig, hvor stærk denne masseændring er - den er så stor, at den kan ændre Jordens akse."

Humphrey sagde, at ændringen af ​​Jordens akse ikke er stor nok til, at den ville påvirke dagligdagen. Det kan ændre længden af ​​dagen, vi oplever, men kun i millisekunder.

Den hurtigere issmeltning kunne ikke helt forklare skiftet, sagde Deng. Selvom de ikke analyserede dette specifikt, hun spekulerede i, at den lille kløft kunne skyldes aktiviteter, der involverer lagring af landvand i ikke-polære områder, såsom uholdbar grundvandspumpning til landbruget.

Humphrey sagde, at disse beviser afslører, hvor meget direkte menneskelig aktivitet kan have en indvirkning på ændringer i vandmassen på land. Deres analyse afslørede store ændringer i vandmassen i områder som Californien, det nordlige Texas, regionen omkring Beijing og det nordlige Indien, for eksempel - alle områder, der har pumpet store mængder grundvand til landbrugsbrug.

"Grundvandsbidraget er også vigtigt, " sagde Humphrey. "Her har du et lokalt vandforvaltningsproblem, som bliver opfanget af denne type analyser."

Liu sagde, at forskningen har større konsekvenser for vores forståelse af lagring af landvand tidligere i det 20. århundrede. Forskere har 176 års data om polardrift. Ved at bruge nogle af de metoder, hun og hendes kolleger har fremhævet, det kunne være muligt at bruge disse ændringer i retning og hastighed til at vurdere, hvor meget landvand der er gået tabt i de seneste år.