Человечество перекачало столько грунтовых вод, что ось Земли наклонилась
Люди роют колодцы, сколько существует цивилизация. И никто не ожидал, что откачка подземных вод может повлиять на движение Земли. А это так.
Люди интенсивно выкачивают воду из подземных резервуаров, используют ее, разливают по поверхности, перекачивают иногда на большие расстояния. В результате эта вода в основном стекает в океан. Это происходит очень давно. Ученые из Университета Сеула оценили объем выкаченной из земли воды. Оказалось, что люди переместили такую большую массу воды только за период с 1993 по 2010 год, что Земля из-за этого наклонилась на восток почти на 80 сантиметров.
Основываясь на климатических моделях, ученые ранее подсчитали, что с 1993 по 2010 год люди выкачали 2 150 гигатонн подземных вод, что эквивалентно повышению уровня моря примерно на 6 миллиметров. Но подтвердить эту оценку сложно.
Один из подходов связан с осью вращения Земли. Полюс перемещается в процессе, называемом полярным движением. Перемещение воды влияет на распределение массы планеты. И Земля вращается немного по-другому, когда распределение воды меняется.
«Полюс вращения Земли меняется», — говорит Ки-Веон Со, возглавлявший исследование. — «Наше исследование показывает, что среди многих причин, перераспределение подземных вод оказывает влияние на его смещение».
Вода и Земля
То, что распределение воды изменяет вращение Земли, было обнаружено в 2016 году, но до сих пор конкретный вклад подземных вод в эти изменения вращения оставался неизученным. В новом исследовании ученые смоделировали наблюдаемый дрейф полюса вращения Земли и движение воды — сначала с учетом только ледяных щитов и ледников, а затем добавили различные сценарии перераспределения подземных вод.
Модель совпала с наблюдаемым дрейфом полюса только после того, как исследователи включили в нее 2150 гигатонн перераспределения подземных вод, то есть ту самую цифру, которая была получена независимо в климатических моделях. Вклад этого перераспределения в движение полюса составил 78,5 сантиметра или 4,3 сантиметра дрейфа в год за период с 1993 до 2010 года.
Местонахождение подземных вод имеет существенное значение для того, насколько они могут изменить дрейф полюса, Перераспределение воды в средних широтах оказывает наибольшее влияние на это смещение. За исследуемый период больше всего воды было перераспределено в западной части Северной Америки и северо-западной Индии, расположенных в средних широтах.
Попытки стран замедлить темпы истощения подземных вод, особенно в этих чувствительных регионах, теоретически могут повлиять на изменение дрейфа, но только в том случае, если такие подходы к сохранению водных ресурсов будут поддерживаться в течение десятилетий. Рассчитывать на это трудно, поскольку часто, когда воду берут из-под земли, — другого источника просто нет.
Полюс вращения обычно смещается на несколько метров примерно за год, поэтому изменения, вызванные откачкой подземных вод, не несут глобальных рисков, например, изменения сезонов. Но в геологических масштабах времени полярный дрейф может повлиять на климат.
Следующим шагом в этом исследовании может стать обращение к прошлому. «Наблюдение за изменениями полюса вращения Земли полезно для понимания изменений распределения воды на континентах», — пишут ученые. — «Данные о полярном движении доступны уже с конца XIX века. Таким образом, мы можем потенциально использовать эти данные для оценки изменений в распределении воды на континентах за последние 100 лет. Как связаны изменения гидрологического режима с потепления климата, еще предстоит выяснить».