Ученые из международной группы изучили, как действия человека влияют на угол наклона оси вращения Земли.
Повышение уровня моря, связанное с современным потеплением климата, во многом обусловлено таянием полярных ледяных щитов и горных ледников. Предполагается, что добыча человеком подземных вод, в основном артезианских, но также и грунтовых, также может способствовать этому процессу. Однако точная оценка вклада этого фактора в повышение уровня моря представляется сложной задачей.
Ранее ученые подсчитали, с 1993 по 2010 год из подземных источников было извлечено 2150 гигатонн воды, что соответствует повышению уровня моря более чем на шесть миллиметров. Хотя эта оценка и представляла значительную ценность, её подтверждение или опровержение оказалось непростой задачей.
Фактический объем забираемых из недр подземных вод не всегда точно регистрируется, что обусловлено законодательными ограничениями на их использование во многих государствах. Тем не менее, данный показатель нуждался в уточнении. В связи с этим ученые из Южной Кореи, Китая, Австралии и США решили по-новому подойти к вопросу – оценить, как истощение подземных вод влияет на смещение земного полюса и оси вращения Земли.
Влияние распределения водных ресурсов на распределение массы планеты обусловлено процессом извлечения подземных вод может изменить положение оси земного вращения примерно так же, как добавление небольшого груза к какой-то точке волчка меняет его вращение. В своем исследовании ученые смоделировали наблюдаемый дрейф полюса вращения Земли и изменения в распределении воды — сначала рассматривая только ледяные щиты и ледники, а затем добавляя различные сценарии перераспределения подземных вод.
Сопоставление модели с фактическими данными позволило авторам установить, что человеческая ирригация привела к смещению земной оси на 78,48 сантиметра в направлении 64,16° восточной долготы за 17 лет, что составляет 4,6 сантиметра в год. При этом, подземные воды из средних широт оказали более заметное влияние на дрейф полюса Земли, чем воды экваториальных регионов, а наибольшее воздействие откачки вод на наклон земной оси было отмечено в западной части Северной Америки и на северо-западе Индии. Данные регионы характеризуются активным использованием артезианской воды для орошения.
По словам исследователей, попытки ряда стран замедлить темпы извлечения подземных вод, особенно в этих уязвимых регионах, теоретически могут уменьшить дрейф оси вращения Земли. Но только в том случае, если замедление будет длиться десятилетиями.
На основе данных, фиксирующих сдвиги в оси вращения Земли, начиная с конца XIX века, исследователи получили возможность оценить колебания запасов подземных вод за прошедший век и определить их влияние на климатические изменения.
Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.