Het smelten van gletsjers als gevolg van de opwarming van de aarde is waarschijnlijk de oorzaak van een verschuiving in de beweging van de polen die plaatsvond in de jaren negentig.

De locaties van de Noord- en Zuidpool zijn niet statisch, onveranderlijke plekken op onze planeet. De as die de aarde ronddraait - of meer specifiek het oppervlak waaruit de onzichtbare lijn tevoorschijn komt - is altijd in beweging vanwege processen die wetenschappers niet helemaal begrijpen. De manier waarop water op het aardoppervlak wordt verdeeld, is een factor die de drift aandrijft.

Smeltende gletsjers hebben genoeg water herverdeeld om de richting van de polaire dwaling halverwege de jaren negentig te doen omslaan en versnellen naar het oosten, volgens een nieuwe studie in Geofysische onderzoeksbrieven , korte rapporten met onmiddellijke implicaties voor alle aard- en ruimtewetenschappen.

"Het snellere smelten van ijs onder het broeikaseffect was de meest waarschijnlijke oorzaak van de richtingsverandering van de pooldrift in de jaren negentig, " zei Shanshan Deng, een onderzoeker aan het Instituut voor Geografische Wetenschappen en Onderzoek naar Natuurlijke Hulpbronnen aan de Chinese Academie van Wetenschappen, de Universiteit van de Chinese Academie van Wetenschappen en een auteur van de nieuwe studie.

De aarde draait om een ​​as, een soort topje, legt Vincent Humphrey uit, een klimaatwetenschapper aan de Universiteit van Zürich die niet betrokken was bij dit onderzoek. Als het gewicht van een blad wordt verplaatst, de tol zou gaan leunen en wiebelen als de rotatie-as verandert. Hetzelfde gebeurt met de aarde als het gewicht van het ene gebied naar het andere wordt verplaatst.

Onderzoekers hebben de oorzaken van poolafwijkingen vanaf 2002 kunnen bepalen op basis van gegevens van het Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), een gezamenlijke missie van NASA en het Duitse ruimtevaartcentrum, gelanceerd met twee satellieten dat jaar en een vervolgmissie in 2018. De missie verzamelde informatie over hoe massa over de planeet wordt verdeeld door ongelijke veranderingen in zwaartekracht op verschillende punten te meten.

Eerdere studies die zijn vrijgegeven over de GRACE-missiegegevens onthulden enkele van de redenen voor latere richtingsveranderingen. Bijvoorbeeld, onderzoek heeft uitgewezen dat recentere bewegingen van de Noordpool, weg van Canada en richting Rusland, worden veroorzaakt door factoren zoals gesmolten ijzer in de buitenste kern van de aarde. Andere verschuivingen werden gedeeltelijk veroorzaakt door wat de verandering in de terrestrische wateropslag wordt genoemd, het proces waarbij al het water op het land - inclusief bevroren water in gletsjers en grondwater opgeslagen onder onze continenten - verloren gaat door smelten en grondwaterpompen.

De auteurs van de nieuwe studie geloofden dat dit waterverlies op het land heeft bijgedragen aan de verschuivingen in de polaire drift in de afgelopen twee decennia door de manier te veranderen waarop massa over de wereld wordt verdeeld. Vooral, ze wilden zien of het ook de veranderingen kon verklaren die halverwege de jaren negentig plaatsvonden.

1995, de richting van de pooldrift verschoof van zuid naar oost. De gemiddelde driftsnelheid van 1995 tot 2020 nam ook ongeveer 17 keer toe ten opzichte van de gemiddelde snelheid die van 1981 tot 1995 werd geregistreerd.

Nu hebben onderzoekers een manier gevonden om moderne pool-trackinganalyse terug in de tijd te winden om te leren waarom deze drift plaatsvond. Het nieuwe onderzoek berekent het totale landwaterverlies in de jaren negentig voordat de GRACE-missie begon.

"De bevindingen bieden een aanwijzing voor het bestuderen van door klimaat gestuurde poolbewegingen in het verleden, " zei Suxia Liu, een hydroloog aan het Instituut voor Geografische Wetenschappen en Onderzoek naar Natuurlijke Hulpbronnen aan de Chinese Academie van Wetenschappen, de Universiteit van de Chinese Academie van Wetenschappen en de corresponderende auteur van de nieuwe studie. "Het doel van dit project, gefinancierd door het Ministerie van Wetenschap en Technologie van China is om de relatie tussen het water en polaire beweging te onderzoeken."

Waterverlies en polaire drift

Met behulp van gegevens over gletsjerverlies en schattingen van grondwaterpompen, Liu en haar collega's berekenden hoe het water dat op het land werd opgeslagen, veranderde. Ze ontdekten dat de bijdragen van waterverlies uit de poolgebieden de belangrijkste oorzaak zijn van polaire drift, met bijdragen van waterverlies in niet-polaire gebieden. Samen, al dit waterverlies verklaarde de oostwaartse verandering in pooldrift.

"Ik denk dat het een interessant bewijs levert voor deze vraag, "zei Humphrey. "Het vertelt je hoe sterk deze massaverandering is - het is zo groot dat het de as van de aarde kan veranderen."

Humphrey zei dat de verandering in de aardas niet groot genoeg is om het dagelijks leven te beïnvloeden. Het kan de lengte van de dag die we ervaren veranderen, maar alleen in milliseconden.

Het sneller smelten van het ijs kon de verschuiving niet helemaal verklaren, zei Deng. Hoewel ze dit niet specifiek hebben geanalyseerd, ze speculeerde dat de kleine kloof te wijten zou kunnen zijn aan activiteiten met betrekking tot landwateropslag in niet-polaire gebieden, zoals het niet-duurzaam oppompen van grondwater voor de landbouw.

Humphrey zei dat dit bewijs laat zien hoeveel directe menselijke activiteit een impact kan hebben op veranderingen in de watermassa op het land. Hun analyse onthulde grote veranderingen in de watermassa in gebieden zoals Californië, Noord-Texas, de regio rond Peking en Noord-India, bijvoorbeeld alle gebieden die grote hoeveelheden grondwater hebben opgepompt voor gebruik in de landbouw.

“Ook de grondwaterbijdrage is belangrijk, Humphrey zei. "Hier heb je een lokaal waterbeheerprobleem dat door dit soort analyse wordt opgepikt."

Liu zei dat het onderzoek grotere implicaties heeft voor ons begrip van landwateropslag eerder in de 20e eeuw. Onderzoekers hebben 176 jaar aan gegevens over polaire drift. Door enkele van de methoden te gebruiken die door haar en haar collega's werden benadrukt, met die veranderingen in richting en snelheid zou het mogelijk kunnen zijn om in te schatten hoeveel landwater er de afgelopen jaren verloren is gegaan.