Согласно новому исследованию, неутолимая жажда людей к грунтовым водам высосала так много жидкости из подземных запасов, что это влияет на наклон Земли.
Подземные воды обеспечивают питьевой водой людей и домашний скот, а также помогают при орошении сельскохозяйственных культур, когда дождей мало. Однако новое исследование показывает, что постоянная добыча грунтовых вод в течение более чем десятилетия сместила ось, вокруг которой вращается наша планета, смещая ее на восток со скоростью около 1,7 дюйма (4,3 сантиметра) в год.
Это смещение можно наблюдать даже на поверхности Земли, поскольку оно способствует глобальному повышению уровня моря, сообщили исследователи в исследовании, опубликованном 15 июня в журнале Geophysical Research Letters.
“Полюс вращения Земли на самом деле сильно меняется”, - сказал в пресс-релизе ведущий автор исследования Ки-Веон Сео, профессор кафедры образования в области наук о Земле в Сеульском национальном университете в Южной Корее. “Наше исследование показывает, что среди причин, связанных с климатом, перераспределение грунтовых вод на самом деле оказывает наибольшее влияние на дрейф полюса вращения”.
Дрейфующая ось Земли
Возможно, вы не сможете почувствовать вращение Земли, но она вращается по оси север-юг со скоростью около 1000 миль в час (1609 километров в час).
Приливы и отливы сезонных изменений связаны с углом наклона оси вращения планеты, и с течением геологического времени отклонение оси может повлиять на климат в глобальном масштабе, сказал Сурендра Адхикари, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА, в пресс-релизе. Адхикари не участвовал в исследовании.
Внутренняя часть Земли покрыта слоями породы и магмы, окружающих плотное горячее ядро. Но во внешнем скалистом слое также содержится огромное количество воды. Под поверхностью планеты скалистые резервуары, известные как водоносные горизонты, по оценкам, содержат в 1000 раз больше воды, чем все поверхностные реки и озера в мире.
Посмотрите на одно из самых потрясающе подробных изображений Земли, которые когда-либо были созданы. Этот фотомонтаж Земли из голубого мрамора, созданный на основе фотографий, сделанных прибором VIIRS на борту спутника АЭС "Суоми", показывает множество потрясающих деталей нашей родной планеты.
По словам ученых, с течением геологического времени смещение оси может повлиять на климат Земли в глобальном масштабе.
НАСА/ Файл
Согласно оценкам, опубликованным в 2010 году, в период с 1993 по 2010 год, период, рассматриваемый в исследовании, люди извлекли более 2150 гигатонн грунтовых вод изнутри Земли, в основном в западной части Северной Америки и северо-западной Индии. Для сравнения, если бы это количество было вылито в океан, это подняло бы глобальный уровень моря примерно на 0,24 дюйма (6 миллиметров).
В 2016 году другая группа исследователей обнаружила, что смещение оси вращения Земли в период с 2003 по 2015 год может быть связано с изменениями массы ледников и ледяных щитов, а также запасов земной жидкой воды на планете.
Фактически, любое изменение массы на Земле, включая атмосферное давление, может повлиять на ее ось вращения, сказал Сео CNN по электронной почте.
Но изменения оси, вызванные сдвигами атмосферного давления, являются периодическими, что означает, что полюс вращения смещается, а затем возвращается в свое предыдущее положение, объяснил Сео. У Сео и его коллег возникли вопросы о долгосрочных изменениях оси — в частности, о том, как подземные воды способствовали этому явлению. Это не было подсчитано в предыдущих исследованиях.
Раскрывая влияние добычи грунтовых вод
Смещения земной оси измеряются косвенно с помощью наблюдений в радиотелескоп неподвижных объектов в космосе — квазаров — с использованием их в качестве фиксированных точек отсчета. Для нового исследования ученые взяли данные 2010 года об извлечении грунтовых вод и включили их в компьютерные модели, наряду с данными наблюдений о потере льда на поверхности и повышении уровня моря, а также оценками изменений полюсов вращения.
Затем исследователи оценили колебания уровня моря, “используя изменение массы грунтовых вод из модели”, чтобы точно определить, какая часть смещения оси была вызвана только перекачкой грунтовых вод, сказал Сео.
Согласно моделям, перераспределение грунтовых вод привело к отклонению оси вращения Земли на восток более чем на 31 дюйм (78,7 сантиметра) менее чем за два десятилетия. Уже было известно, что наиболее заметной причиной долгосрочных изменений оси вращения является мантийный поток — движение расплавленной породы в слое между земной корой и внешним ядром. Новое моделирование показывает, что извлечение грунтовых вод является вторым по значимости фактором, сказал Сео.
“Это хороший вклад и важная документация”, - сказал Адхикари. “Они количественно оценили роль перекачки грунтовых вод в движении полюсов, и это довольно значительно”.
Будущие модели могут использовать наблюдения за вращением Земли, чтобы осветить прошлое, добавил Сео. “Данные доступны с конца 19 века”, - сказал он. С помощью этой информации ученые могут заглянуть в прошлое и проследить изменения в планетных системах по мере потепления климата за последние 100 лет.
Перекачка грунтовых вод может быть спасательным кругом, особенно в тех частях света, которые сильно страдают от засухи, вызванной изменением климата. Но подземные запасы жидкой воды конечны; после истощения они медленно пополняются.
И добыча грунтовых вод не просто истощает ценный ресурс; новые результаты показывают, что эта деятельность имеет непреднамеренные глобальные последствия.
“Мы по-разному влияли на земные системы”, - сказал Сео. “Люди должны знать об этом”.
