Почему Земля за 17 лет наклонилась почти на 80 сантиметров к востоку?

Оценки климатической модели показывают значительное истощение подземных вод на протяжении всего XX века. Это согласуется с анализом среднего глобального уровня моря в это же время (GMSL). Учеными было высказано предположение, что важным антропогенным вкладом в данную ситуацию является повышение уровня моря из-за истощения грунтовых вод.

Ранее на основе климатических моделей специалисты подсчитали, что в период с 1993 по 2010 годы человечество выкачало 2150 гигатонн подземных вод. Однако проверить эту оценку еще какими-либо методами сложно.

Новое исследование, которое вышло в Geophysical Research Letters, предполагает, что из-за того, что люди выкачали так много воды из-под земли и переместили ее, Земля наклонилась примерно на 80 сантиметров к востоку только за период с 1993 по 2010 годы.

Полюс вращения Земли сильно меняется. А новое исследование показало, что среди причин, связанных с климатом, наибольшее влияние на дрейф полюса вращения оказывает перераспределение подземных вод.

Еще в 2016 году было выявлено, что вода может изменить вращение Земли, но до сих пор точная роль грунтовых вод в этом ротационном сдвиге не изучена. В текущем исследовании ученые-геофизики использовали компьютерное моделирование, чтобы сымитировать изменения в дрейфе полюса вращения Земли и движении воды. Сначала они просто принимали во внимание ледниковые щиты и ледники, а затем добавили в моделирование несколько сценариев перераспределения подземных вод.

Только после того, как исследователи добавили 2150 гигатонн перераспределенных подземных вод, модель подтвердила наблюдаемый дрейф полюсов. Без него смещение в модели составляло 78,5 см — то есть 4,3 см в год.

Таким образом, геофизики смогли количественно оценить роль откачки грунтовых вод в движении полюсов, и она весьма значительна.

То, насколько грунтовые воды могут изменить полярный дрейф, зависит от того, где они находятся. Так, перераспределение воды из средних широт оказывает большее влияние на полюс вращения. В двух регионах на западе Северной Америки и северо-западе Индии, расположенных на средних широтах, наблюдалось наибольшее перераспределение вод на протяжении всего периода, обозначенного в исследовании.

Теоретически усилия стран по ограничению темпов истощения подземных вод, особенно в уязвимых районах, могут повлиять на изменение дрейфа полюсов, но только в том случае, если меры по сохранению будут поддерживаться в течение десятилетий.

Полюс вращения обычно изменяется на несколько метров в течение примерно года, поэтому изменения, вызванные откачкой грунтовых вод, не несут риска смещения времен года. Но в геологическом масштабе времени дрейф полюсов может повлиять на климат.

Таким образом, наблюдение за изменениями полюса вращения Земли полезно для понимания изменений запасов воды в масштабе всего континента. Данные о движении полюсов доступны еще с конца XIX века. Ученые потенциально могут использовать эту информацию, чтобы понять, каковы изменения в запасах воды на континенте за последние 100 лет и произошли ли какие-либо изменения гидрологического режима в результате потепления климата. Полярное смещение как раз может дать ответ на этот вопрос.