Выкачивание человеком грунтовых вод способно сдвигать ось вращения Земли на немалую величину. К такому выводу пришли южнокорейские ученые в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters.
В 2016 году ученые показали, что естественное перераспределение воды и льда на планете влияет на ее вращение. Однако до недавнего времени оставалось неясным, какую роль в этом играет перераспределение воды, вызванное хозяйственной деятельностью человека, и в первую очередь — выкачивание подземных вод.
В новом исследовании ученые из Сеульского национального университета попытались ответить на этот вопрос, смоделировав наблюдаемый дрейф оси вращения Земли и движения масс воды на планете. Они сначала учли лишь перемещения льда на суше и океане, а затем добавили сценарий с перемещением грунтовых вод. Основываясь на климатических моделях, ранее ученые подсчитали, что с 1993 по 2010 год человечество выкачало 2150 гигатонн подземных вод, что эквивалентно росту уровня океана на шесть миллиметров.
Seo et al. (2023), Geophysical Research Letters
Моделирование, учитывающее лишь движения льда, не выявило соответствия с наблюдаемым дрейфом оси вращения планеты. Смоделированный дрейф совпал с реальным только при добавлении в модель 2150 гигатонн воды, выкачанной из-под земли.
Извлечение грунтовых вод способно сместить ось вращения Земли подобно тому, как небольшой грузик может изменить движение вращающегося волчка. «Ось вращения Земли сильно сдвигается, — пояснил автор исследования Ки Вон Со. — Наше исследование показало, что среди всех связанных с климатом причин перераспределение подземных вод в действительности оказывает наибольшее воздействие на дрейф оси вращения».
Расчеты показали, что за счет выкачивания подземных вод человечеством за указанный период ось вращения Земли сдвинулась на 78,5 сантиметров в сторону 64.16°восточной долготы или на 4,3 сантиметра в год. По словам ученых, от распределения подземных вод на планете зависит, как их выкачивание воздействует на дрейф оси вращения. К примеру, в изученный период времени наибольшее количество подземных вод перераспределялось в основном на западе североамериканского континента и на северо-западе Индии.
В результате естественных причин ежегодно ось вращения дрейфует в пределах нескольких метров, поэтому изменения, связанные с использование человечеством воды, не способны повлиять на смену времен года. Однако на масштабах геологических эпох смещение полюсов может оказывать влияние на изменение климата, считает Сурендра Адхикари из Лаборатории реактивного движения NASA.
Теперь ученые намерены обратиться в более далекое прошлое. «Наблюдение за осью вращения Земли полезно для понимания вариаций содержания воды в масштабах континентов. Данные о движении оси вращения доступны с конца XIX века. Поэтому мы можем использовать их для оценки изменений запасов континентальных вод за последние сто лет. Были ли какие-то изменения гидрологического режима в связи с потеплением? Ответ может дать движение полюсов», — добавил автор.