Der Klimawandel hat die Erdachse verändert

Wasserverlust auf der Erde durch schmelzendes Eis und vom Menschen verursachte Faktoren verändern die Bewegung des Nord- und Südpols.

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 Verteilung des Wassers über die Erdoberfläche ist einer der Faktoren, die die Erosion antreiben.

Schmelzende Gletscher verteilten genug Wasser neu, um die polare Fahrtrichtung Mitte der neunziger Jahre nach Osten zu drehen und zu beschleunigen, so eine neue Studie in Geophysikalische Forschungsbriefe, AGUs Journal mit aussagekräftigen Kurzberichten mit unmittelbaren Auswirkungen auf alle Erd- und Weltraumwissenschaften.

„Die schnellste Eisschmelze unter der globalen Erwärmung war die wahrscheinlichste Ursache für die Richtungsänderung der Polarerosion in den 1990er Jahren“, sagte Shanshan Ding, ein Forscher am Institut für Geowissenschaften und Forschung zu natürlichen Ressourcen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Autor der neuen Studie.

Die Erde dreht sich um eine Achse, die dem Gipfel etwas ähnlich ist, erklärt Vincent Humphrey, ein Klimaforscher an der Universität Zürich, der nicht an dieser Forschung beteiligt war. 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.

Das Schmelzen der Gletscher in Alaska, Grönland, den südlichen Anden, der Antarktis, dem Kaukasus und dem Nahen Osten beschleunigte sich Mitte der neunziger Jahre und wurde zum Haupttreiber, der die Erdpole zu einer plötzlichen und schnellen Drift von etwa 26 ° O mit einer Geschwindigkeit trieb 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

Die Forscher konnten die Ursachen für Polarverschiebungen ab 2002 anhand von Daten aus dem Schwerkraft-Wiederherstellungs- und Klimaexperiment (GRACE) ermitteln, einer zuvor geteilten Aufgabe NASA Und das Deutsche Weltraumzentrum, das in diesem Jahr zwei Satelliten und 2018 eine Folgemission startete. Die Mission sammelte Informationen darüber, wie sich die Masse auf dem Planeten verteilt, indem sie asymmetrische Änderungen der Schwerkraft an verschiedenen Punkten misst.

Frühere Studien, die aus GRACE-Aufgabendaten veröffentlicht wurden, zeigten einige der Gründe für die nachfolgenden Richtungsänderungen auf. Zum Beispiel identifizierte die Suche die jüngsten Bewegungen der Arktis von Kanada weg und nach Russland aufgrund von Faktoren wie geschmolzenes Eisen im äußeren Erdkern. Andere Transformationen haben teilweise die sogenannte Veränderung der terrestrischen Wasserspeicherung verursacht, 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.

Verschiebungen in der geografischen Position des Nord- und Südpols der Erde werden als Polardrift oder echte Polarwanderung bezeichnet. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

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 Suxia Liu, Hydrologin am Institut für Geowissenschaften und Forschung zu natürlichen Ressourcen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, und die entsprechenden Ergebnisse. 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 Polarerosion sind, wobei Beiträge aus dem Wasserverlust in unpolaren Regionen eine Rolle spielen. All dieser Wasserverlust zusammen erklärte die Verschiebung der Polardrift nach Osten.

„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 Methoden, die sie und ihre Kollegen hervorgehoben haben, können diese Richtungs- und Geschwindigkeitsänderungen möglicherweise verwendet werden, um abzuschätzen, wie viel Wasser in den letzten Jahren an Land verloren gegangen ist.

Referenz: „Polardrift der 1990er Jahre erklärt durch Änderungen der terrestrischen Wasserspeicherung“ Gepostet von S. Deng, S. Liu, X. Mo, L. Jiang und P. Bauer-Gottwein, 22. März 2021 ,.
Doi: 10.1029 / 2020GL092114