Земля «накренилась» на 80 сантиметров. Мы сделали это, просто качая воду

Давно не секрет, что уровень океана поднимается. Основные виновники известны: тают ледники в горах и ледовые покровы в Гренландии и Антарктиде. Но в этом расчете был еще один недостающий элемент — подземные воды. Десятилетиями люди качали их для полива полей и для городов, но измерить, сколько их уходит в океан по всей планете, было тяжело.

Необычным путем, через замеры смещения оси вращения Земли, выяснилось, что перекачка огромного количества воды из-под земли в океан оставляет заметный след. Этот след подтверждает, что действия людей напрямую смещают ось планеты.

Что такое дрейф полюсов?

Земля — это огромная система с не совсем ровным балансом. Ось ее вращения не стоит на месте, а все время немного сдвигается по отношению к поверхности Земли. Этот процесс называют дрейфом полюсов.

Причина этого — изменение распределения веса на планете. Если где-то вес увеличивается, а где-то уменьшается, равновесие меняется, и ось вращения находит новое положение. Раньше основной причиной этого явления считали гляциальную изостатическую компенсацию. Это медленный подъем земной коры после таяния древних ледников. Но недавно к этому старому фактору добавился новый, который действует намного быстрее. И его создали люди.

Исследование планетарного масштаба

Ученые заметили несоответствие — спутниковые замеры показывали общий подъем уровня океана, но расчеты по таянию льда не объясняли всей этой цифры. Разница показывала, что в океан попадает еще какая-то вода. Основным источником считали грунтовые воды. Но как это подтвердить?

Если откачка грунтовых вод действительно переносит миллиарды тонн воды в океан, это должно влиять на дрейф полюсов. Можно ли увидеть этот эффект в настоящих замерах?

Исследователи создали модель, которая включала все известные причины, сдвигающие ось Земли с 1993 по 2010 год:

• Таяние ледяных покровов Антарктиды и Гренландии.
• Таяние горных ледников.
• Изменения в количестве воды за плотинами.
• Гляциальная изостатическая компенсация.

Затем они сопоставили прогноз модели с фактическими замерами движения полюса. В итоге прогноз и реальность разошлись. Модель что-то упускала.

И тогда в расчет добавили последний компонент — результат откачки подземных вод. В модель внесли информацию о перемещении 2150 гигатонн воды, которые люди, по оценкам, взяли из подземных горизонтов за указанное время.

Ситуация сразу прояснилась. Рассчитанный дрейф полюса почти полностью совпал с тем, что наблюдался на самом деле.

Цифры

Выяснилось, что только из-за выкачивания подземных вод ось вращения Земли сдвигалась к 64.16° восточной долготы со скоростью 4,36 сантиметра в год. А за весь исследуемый период с 1993 по 2010 год общее смещение оси только из-за этого фактора составило 78,48 сантиметра.

Это делает откачку воды второй по силе причиной, влияющей на дрейф полюса.

Если убрать эту причину из расчетов, предсказанное движение полюса уходит далеко к западу от настоящего. Но как только его добавляют обратно, расчетная точка оказывается там, где нужно. Это уже прямое свидетельство, найденное методом исключения. Мы обнаружили тот самый след, который наши действия оставляют на динамике целой планеты.

Имеет ли это значение?

Может показаться, что сдвиг оси на несколько сантиметров в год — фактор совсем незначительный. Но давайте выйдем за пределы геофизики.

Во-первых, она дополняет понимание причин подъема уровня моря. Теперь мы можем уверенно утверждать, что выкачивание подземных вод — это один из главных факторов процесса. Это делает климатические модели точнее и помогает составлять более верные прогнозы.

Во-вторых, эта работа показывает, как сильно мы влияем на системы планеты. Хитрое ли дело загрязнять воздух? Совсем другое — физически сдвигать ось вращения Земли. Местные действия, вроде бурения скважины в Индии или Калифорнии, складываясь вместе по всей планете, вызывают эффекты планетарного масштаба.

Наконец, наблюдения за дрейфом полюсов могут стать способом изучения перемещения воды на Земле в прошлом, до появления спутников. Планета сама записывает наши действия, осталось научиться их расшифровывать.

Источник: Geophysical Research Letters