Новое исследование предполагает, что люди выкачали и вытеснили столько грунтовых вод всего за два десятилетия, что мы изменили наклон земной оси.
Полюс вращения Земли — точка, вокруг которой вращается планета, — смещается с изменениями в распределении массы по земному шару, колеблясь и блуждая в процессе, называемом полярным движением. Хотя ученые знали, что изменения в распределении воды в результате изменения климата могут способствовать движению полюсов, влияние истощения подземных вод было неизвестно.
Исследователи подсчитали, что, выкачивая 2150 гигатонн воды — воды, почти достаточной для заполнения озера Виктория в Африке, и эквивалентной весу 5,5 миллионов Эмпайр-стейт-билдингов — из подземных слоев водонасыщенных горных пород, известных как водоносные горизонты, люди вызвали «довольно значительное» смещение на 80 сантиметров полюса вращения Земли на восток между 1993 и 2010 годами.
Это связано с тем, что подземные воды, используемые для орошения и другой деятельности человека, в конечном итоге попадают в океан, который перераспределяет массу из того места, где вода была взята, в другие части земного шара.
«Полюс вращения Земли на самом деле сильно меняется», — заявил руководитель исследования Ки -Веон Сео, геофизик из Сеульского национального университета 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».
Более того, извлекаемые подземные воды, оказавшиеся в океанах, могли повысить глобальный уровень моря примерно на 6,24 миллиметра. «Истощение грунтовых вод вносит значительный вклад в повышение уровня моря», — пишут исследователи в исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters.
Во всем мире примерно 70% воды, выкачиваемой из-под земли, используется для орошения, но только половина этого количества стекает вниз для пополнения водоносных горизонтов и других источников пресной воды. Другая половина испаряется и попадает в океан вместе с дождями.
Чтобы определить, насколько истощение грунтовых вод и связанное с этим повышение уровня моря способствовали полярному дрейфу, геофизики построили модель движения полюсов, которая учитывала сдвиги в массе воды, связанные с истончением ледяных щитов, таянием ледников и накоплением воды в водохранилищах.
Когда они исключили перераспределение грунтовых вод из модели, результаты не соответствовали наблюдаемому дрейфу полюсов на восток и, вместо этого, предсказывали гораздо больший наклон на запад.
Когда они добавили в модель 2150 гигатонн воды из водоносных горизонтов, результаты совпали с зарегистрированными наблюдениями дрейфа Земли на восток.
«Это хороший вклад и, безусловно, важная документация», — сказал Сурендра Адхикари , научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА и соавтор исследования 2016 года в журнале Science Advances, в котором изучалось влияние перераспределения воды на полярный дрейф.
«Они количественно оценили роль откачки грунтовых вод в движении полюсов, и это довольно важно», — говорится в заявлении Адхикари.
Другие «незначительные» изменения в распределении воды и массы могли сыграть роль в движении полюсов в период с 1993 по 2010 год, включая сдвиги уровней естественных озер, конвекцию мантии и землетрясения. Однако их трудно определить количественно, и в настоящее время не существует глобальной базы данных, пишут авторы в исследовании.
Хотя сдвиги полюсов, зарегистрированные за последние несколько десятилетий, вряд ли повлияют на продолжительность дней или сезонов, открытие показывает, сколько воды люди выкачали из-под земли.
«Я обеспокоен и удивлен», — говорится в заявлении Со.
