Een typische bureauglobe is ontworpen om een ​​geometrische bol te zijn en soepel te draaien wanneer je hem draait. Onze werkelijke planeet is veel minder perfect - zowel in vorm als in rotatie.

De aarde is geen perfecte bol. Wanneer het om zijn spin-as draait - een denkbeeldige lijn die door de Noord- en Zuidpool gaat - drijft en wiebelt het. Deze spin-as bewegingen worden wetenschappelijk aangeduid als 'polaire beweging'. Metingen voor de 20e eeuw laten zien dat de spin-as ongeveer 10 centimeter per jaar afdreef. In de loop van een eeuw, dat wordt meer dan 11 yards (10 meter).

Met behulp van observationele en modelgebaseerde gegevens over de hele 20e eeuw, NASA-wetenschappers hebben voor het eerst drie algemeen gecategoriseerde processen geïdentificeerd die verantwoordelijk zijn voor deze drift:hedendaags massaverlies, voornamelijk in Groenland, glaciale rebound, en mantelconvectie.

"De traditionele verklaring is dat ene proces, glaciale rebound, is verantwoordelijk voor deze beweging van de draaias van de aarde. Maar onlangs, veel onderzoekers hebben gespeculeerd dat andere processen er mogelijk ook grote effecten op kunnen hebben, " zei eerste auteur Surendra Adhikari van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "We hebben modellen samengesteld voor een reeks processen waarvan wordt gedacht dat ze belangrijk zijn voor het aansturen van de beweging van de spin-as. We hebben niet één maar drie sets processen geïdentificeerd die cruciaal zijn - en het smelten van de wereldwijde cryosfeer (vooral Groenland) in de loop van de tijd van de 20e eeuw is er een van."

In het algemeen, de herverdeling van massa op en binnen de aarde - zoals veranderingen in land, ijskappen, oceanen en mantelstroom - beïnvloedt de rotatie van de planeet. Naarmate de temperatuur in de 20e eeuw steeg, De ijsmassa van Groenland nam af. In feite, in totaal ongeveer 7 In deze periode smolt 500 gigaton - het gewicht van meer dan 20 miljoen Empire State Buildings - van Groenlands ijs in de oceaan. Dit maakt Groenland een van de grootste bijdragers aan de overdracht van massa naar de oceanen, waardoor de zeespiegel stijgt en bijgevolg, een drift in de draaias van de aarde.

Terwijl ijssmelting plaatsvindt op andere plaatsen (zoals Antarctica), Door de ligging van Groenland levert het een grotere bijdrage aan polaire beweging.

"Er is een geometrisch effect dat als je een massa hebt die 45 graden van de Noordpool is - wat Groenland is - of van de Zuidpool (zoals Patagonische gletsjers), het zal een grotere impact hebben op het verschuiven van de rotatie-as van de aarde dan een massa die zich vlak bij de pool bevindt, " zei co-auteur Eric Ivins, ook van JPL.

Eerdere studies identificeerden glaciale rebound als de belangrijkste bijdrage aan polaire beweging op lange termijn. En wat is glaciale rebound? Tijdens de laatste ijstijd, zware gletsjers drukten het aardoppervlak neer zoals een matras indrukt als je erop gaat zitten. Terwijl dat ijs smelt, of wordt verwijderd, het land komt langzaam terug naar zijn oorspronkelijke positie. In de nieuwe studie die sterk leunde op een statistische analyse van een dergelijke rebound, wetenschappers kwamen erachter dat glaciale rebound waarschijnlijk verantwoordelijk is voor slechts ongeveer een derde van de poolafwijking in de 20e eeuw.

De auteurs stellen dat mantelconvectie het laatste derde deel vormt. Mantelconvectie is verantwoordelijk voor de beweging van tektonische platen op het aardoppervlak. Het is in feite de circulatie van materiaal in de mantel veroorzaakt door warmte uit de kern van de aarde. Ivins beschrijft het als vergelijkbaar met een pan soep die op het fornuis wordt gezet. Als de pot, of mantel, verwarmt, de stukjes soep beginnen te rijzen en vallen, in wezen een verticaal circulatiepatroon vormend - net zoals de rotsen die door de aardmantel bewegen.

Met deze drie brede bijdragers geïdentificeerd, wetenschappers kunnen massale veranderingen en polaire beweging, veroorzaakt door langdurige aardprocessen waarover we weinig controle hebben, onderscheiden van die veroorzaakt door klimaatverandering. Ze weten nu dat als het ijsverlies op Groenland versnelt, polaire beweging zal waarschijnlijk, te.