Das Klima hat sich zur Erdachse verschoben

Amerikanische Geophysikalische Union

Ein Wendepunkt in den 1990er Jahren: Die Schmelze der Gletscher in Alaska, Grönland, den südlichen Anden, der Antarktis, dem Kaukasus und dem Nahen Osten beschleunigte sich Mitte der 1990er Jahre und wurde zum Haupttreiber, der die Erdpole zu einem plötzlichen und schnellen Abdriften brachte von etwa 26 Grad Ost mit einer Geschwindigkeit von 3,28 mm pro Jahr.

Die Intensität der Farbe auf der Karte zeigt, wo Änderungen des auf dem Boden gespeicherten Wassers (häufig als Eis) die Bewegung der Pole von April 2004 bis Juni 2020 am stärksten beeinflussten. Die internen Grafiken zeigen die Änderung der Masse der Gletscher (schwarz) und die berechnete Änderung des Wassers am Boden (blau)) In den Gebieten mit der größten Auswirkung.

Bildnachweis: Deng et al. (2021) Geophysical Research Letters / AGU

Es ist möglich, dass schmelzende Gletscher aufgrund der globalen Erwärmung die Ursache für die Polarverschiebung waren, die in den 1990er Jahren auftrat.

Die Standorte des Nord- und Südpols sind keine festen Orte auf unserem Planeten. Die Achse, um die sich die Erde dreht – oder genauer gesagt die Oberfläche, aus der die unsichtbare Linie hervorgeht – bewegt sich aufgrund von Prozessen, die Wissenschaftler nicht vollständig verstehen, immer. Die Art und Weise, wie Wasser über die Erdoberfläche verteilt wird, ist einer der Faktoren, die die Erosion antreiben.

Die schmelzenden Gletscher verteilten genug Wasser um, um zu bewirken, dass sich die Richtung des polaren Rovings Mitte der neunziger Jahre nach Osten dreht und beschleunigt Neue Studie In Geophysical Research Letters, dem AGU-Journal für hochwirksame und Kurzformberichte mit unmittelbaren Auswirkungen, das alle Erd- und Weltraumwissenschaften abdeckt.

„Das schnellste Schmelzen von Eis unter der globalen Erwärmung war die wahrscheinlichste Ursache für die Richtungsänderung der Polarerosion in den 1990er Jahren“, sagte Shanshan Ding, Doktorand am Institut für Geowissenschaften und Forschung zu natürlichen Ressourcen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Hauptautor der neuen Studie.

Es zeigt, dass sich die Erde um eine Achse dreht, die dem Gipfel etwas ähnlich ist Vincent HumphreyEin Klimaforscher an der Universität Zürich war an dieser Forschung nicht beteiligt. Wenn das Gewicht des oberen Teils bewegt wird, beginnt sich der rotierende obere Teil zu biegen und zu wackeln, wenn sich die Drehachse ändert. Dasselbe passiert mit der Erde, wenn sich das Gewicht von einem Bereich zum anderen bewegt.

Die Forscher konnten die Ursachen für Polarverschiebungen ab 2002 anhand von Daten aus dem Gravity Restoration and Climate Experiment (GRACE) ermitteln, einer gemeinsamen Mission der NASA und des Deutschen Weltraumzentrums, die in diesem Jahr mit zwei Satelliten gestartet wurde, und einem Follow-up Mission im Jahr 2018. Die Mission sammelte Informationen darüber, wie sich die Masse auf einem Planeten verteilt, indem asymmetrische Änderungen der Schwerkraft an verschiedenen Punkten gemessen wurden.

Frühere Studien, die aus GRACE-Aufgabendaten veröffentlicht wurden, zeigten einige der Gründe für die nachfolgenden Richtungsänderungen auf. Zum Beispiel hat die Forschung die jüngsten Bewegungen der Arktis von Kanada nach Russland aufgrund von Faktoren identifiziert Wie geschmolzenes Eisen im äußeren Erdkern. Andere Veränderungen sind teilweise auf die sogenannte Änderung der terrestrischen Wasserspeicherung zurückzuführen, bei der das gesamte Wasser auf der Erde – einschließlich des in Gletschern gefrorenen Wassers und des auf unseren Kontinenten gespeicherten Grundwassers – durch Schmelzen und Pumpen des Grundwassers verloren geht.

Die Autoren der neuen Studie glauben, dass der Wasserverlust auf der Erde in den letzten zwei Jahrzehnten zu Verschiebungen der Polardrift beigetragen hat, indem er die Verteilung der Masse auf der ganzen Welt verändert hat. Insbesondere wollten sie sehen, ob dies auch die Veränderungen Mitte der neunziger Jahre erklären kann.

1995 verschob sich die Richtung der Polardrift von Süd nach Ost. Die durchschnittliche Driftgeschwindigkeit von 1995 bis 2020 erhöhte sich um das 17-fache der von 1981 bis 1995 gemessenen Durchschnittsgeschwindigkeit.

Forscher haben nun einen Weg gefunden, die Analyse der modernen Polverfolgung in die Vergangenheit zu lenken, um herauszufinden, warum diese Drift auftritt. Die neue Studie berechnet den gesamten Wasserverlust der Erde in den 1990er Jahren vor Beginn der GRACE-Mission.

„Die Ergebnisse liefern Belege für die Untersuchung der klimabedingten Polarbewegung in der Vergangenheit“, sagte er. Soxia Liu, Hydrologe am Institut für Geowissenschaften und Forschung zu natürlichen Ressourcen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und entsprechender Autor der neuen Studie. „Das Ziel dieses vom chinesischen Ministerium für Wissenschaft und Technologie finanzierten Projekts ist es, die Beziehung zwischen Wasser und der Polarbewegung zu untersuchen.“

Wasserverlust und Polardrift

Liu und ihre Kollegen berechneten anhand von Daten zum Gletscherverlust und Schätzungen des Grundwasserpumpens, wie sich das auf der Erde gespeicherte Wasser verändert hatte. Sie fanden heraus, dass Beiträge aus dem Wasserverlust aus Polarregionen ein Haupttreiber der polaren Erosion sind, wobei Beiträge aus dem Wasserverlust in unpolaren Regionen eine Rolle spielen. All dieser Wasserverlust zusammen erklärte die Verschiebung der Polardrift nach Osten.

Verschiebungen in der geografischen Position des Nord- und Südpols der Erde werden als Polardrift oder echte Polarwanderung bezeichnet. Bildnachweis: Victor Si Tsai, gemeinfrei

„Ich denke, er bringt interessante Beweise für diese Frage“, sagte Humphrey. „Es zeigt dir, wie mächtig diese tiefgreifende Veränderung ist – sie ist so großartig, dass sie die Erdachse verändern kann.“

Humphrey sagte, die Veränderung der Erdachse sei nicht groß genug, um das tägliche Leben zu beeinflussen. Dies kann die Länge des von uns getesteten Tages ändern, jedoch nur in Millisekunden.

Ding sagte, dass ein schnelleres Schmelzen des Eises diese Verschiebung nicht vollständig erklären könne. Obwohl sie dies nicht speziell analysiert haben, spekulierte ich, dass die geringfügige Lücke auf Aktivitäten zurückzuführen sein könnte, bei denen das Grundwasser in unpolaren Regionen gespeichert wird, beispielsweise auf nicht nachhaltiges Grundwasserpumpen für die Landwirtschaft.

Humphrey sagte, dass diese Beweise zeigen, wie viel direkte menschliche Aktivität einen Einfluss auf Veränderungen in der Wassermasse auf der Erde haben könnte. Ihre Analyse ergab signifikante Veränderungen der Wassermasse in Regionen wie Kalifornien, Nordtexas, der Region um Peking und Nordindien – alle Regionen, die große Mengen Grundwasser für landwirtschaftliche Zwecke pumpen.

„Der Beitrag des Grundwassers ist ebenfalls wichtig“, sagte Humphrey. „Hier haben Sie das Problem des lokalen Wassermanagements, das durch diese Art der Analyse erfasst wird.“

Liu sagte, die Forschung habe noch größere Auswirkungen auf unser Verständnis der Wasserspeicherung auf der Erde zu Beginn des 20. Jahrhunderts^{Die Zehnte} Jahrhundert. Die Forscher verfügen über 176 Jahre Daten zur Polardrift. Mit einigen der von ihr und ihren Kollegen hervorgehobenen Methoden können diese Richtungs- und Geschwindigkeitsänderungen möglicherweise verwendet werden, um abzuschätzen, wie viel Wasser in den letzten Jahren an Land verloren gegangen ist.