تحذر دراسة من أن ميل الأرض قد تغير بمقدار 31 بوصة بفضل البشر – ويمكن أن يجعل تغير المناخ أكثر سوءًا

أظهرت دراسة جديدة أن احتياجنا النهم للمياه قد يبقينا على قيد الحياة ، لكنه يغير ميل الأرض.

يقول باحثون في كوريا إن إزالة المياه الجوفية حول العالم للشرب والري يغير كتلة الأرض ويؤدي بدوره إلى “تذبذب” محورها.

وفقًا للفريق ، قمنا بتحويل كتلة كبيرة من الماء بحيث مالت الأرض 31 بوصة (78.5 سم) شرقًا بين عامي 1993 و 2010 فقط.

يمكن أن يؤدي تغيير موضع المحور إلى زيادة كمية ضوء الشمس التي يحصل عليها القطبان ، مما قد يزيد من ذوبان الجليد القطبي.

وفي حلقة مفرغة ، يمكن أن يؤدي ذوبان الجليد وما ينتج عنه من ارتفاع في مستوى سطح البحر إلى تغيير توزيع كتلة الأرض بشكل أكبر ، كما أظهرت الأبحاث السابقة.

على عكس الشمال والجنوب الجغرافي ، اللذان يظلان في وضع ثابت ، يختلف قطب دوران الأرض بالنسبة إلى القشرة – وهي عملية تسمى الحركة القطبية. قارن الباحثون الكوريون الحركة القطبية (السهم الأحمر ، ‘OBS’) بنتائج النمذجة بدون (السهم الأزرق المتقطع) ومع إعادة توزيع كتلة المياه الجوفية (السهم الأزرق الصلب). يعد النموذج مع إعادة توزيع كتلة المياه الجوفية أفضل تطابقًا مع الحركة القطبية المرصودة ، حيث يخبر الباحثين عن حجم واتجاه تأثير المياه الجوفية على دوران الأرض

قاد الدراسة الجديدة باحثون في جامعة سيول الوطنية ونشرت في مجلة Geophysical Research Letters.

قال كي-ويون سيو ، عالِم الجيوفيزياء بجامعة سيول الوطنية: “إن قطب دوران الأرض يتغير كثيرًا في الواقع”.

“تظهر دراستنا أنه من بين الأسباب المتعلقة بالمناخ ، فإن إعادة توزيع المياه الجوفية لها في الواقع أكبر تأثير على انجراف القطب الدوار.”

القطب الدوراني للأرض هو النقطة التي يدور حولها الكوكب – وحيث يبرز المحور التخيلي إذا كان جسمًا ماديًا ، مثل المحور الموجود على كرة أرضية تدور في فصل دراسي بالمدرسة.

على عكس الشمال والجنوب الجغرافي ، اللذان يظلان في وضع ثابت ، يختلف قطب دوران الأرض بالنسبة إلى القشرة – وهي عملية تسمى الحركة القطبية.

لكن توزيع المياه على الكوكب يؤثر على كيفية توزيع الكتلة ، لذلك عندما يتم أخذ الماء بعيدًا عن جزء واحد من الكوكب ، يبدأ المحور في التحرك والتأرجح.

إنها تشبه إلى حد ما إضافة القليل من الوزن إلى قمة دوارة ، أو ممارسة أدنى ضغط على جانب واحد من كرة السلة لأنها تدور بشكل مثالي على إصبع شخص ما.

على الرغم من أن تذبذب محور الأرض لا يؤثر على حياتنا اليومية ، إلا أنه يجب أن يؤخذ في الاعتبار للحصول على نتائج دقيقة من GPS والأقمار الصناعية والمراصد الأرضية.

يستخرج البشر المياه الجوفية (المياه الموجودة تحت الأرض في التربة أو في المسام والشقوق في الصخور) لاستخدامها في الشرب وري المحاصيل.  في الصورة بئر لاستخراج المياه الجوفية

يستخرج البشر المياه الجوفية (المياه الموجودة تحت الأرض في التربة أو في المسام والشقوق في الصخور) لاستخدامها في الشرب وري المحاصيل. في الصورة بئر لاستخراج المياه الجوفية

إجمالي مخزون المياه الجوفية على الأرض (أ) وتغير مستوى سطح البحر المصاحب (ب) للفترة 1993-2010.  الوحدات مم من الماء

إجمالي مخزون المياه الجوفية على الأرض (أ) وتغير مستوى سطح البحر المصاحب (ب) للفترة 1993-2010. الوحدات مم من الماء

في عام 2016 ، أعلن الباحثون أن توزيع المياه على الأرض لديه القدرة على تغيير موضع محور الكوكب.

في ذلك الوقت ، قال الباحثون إن ذوبان الصفائح الجليدية يغير هذا التوزيع ، ولكن من الواضح الآن أن استخدام البشرية لمياه الشرب مسؤول أيضًا.

لماذا تتأرجح الكواكب؟

على الرغم من أن كرة سطح المكتب تدور دائمًا بسلاسة حول المحور الذي يمر عبر قطبيها الشمالي والجنوبي ، إلا أن كوكبًا حقيقيًا يتذبذب.

ينحرف محور دوران الأرض ببطء حول القطبين ؛ وأبعد مسافة تذبذب منذ بدء الرصد هو 37 قدمًا (12 مترًا).

لا تؤثر هذه الاهتزازات على حياتنا اليومية ، ولكن يجب أخذها في الاعتبار للحصول على نتائج دقيقة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والأقمار الصناعية لمراقبة الأرض والمراصد على الأرض.

يستخرج البشر المياه الجوفية – المياه الموجودة تحت الأرض في التربة أو في المسام والشقوق في الصخور – لاستخدامها في الشرب وري المحاصيل.

بالنسبة للدراسة ، اعتمد الفريق على تقديرات سابقة لكمية المياه الجوفية التي يتم استنفادها ، والتي نشرتها مجموعة من الخبراء الهولنديين في عام 2010.

وجد هذا الفريق أن البشر قاموا بضخ 2150 جيجا طن من المياه الجوفية ، أي ما يعادل أكثر من 0.24 بوصة (6 ملم) من ارتفاع مستوى سطح البحر ، من 1993 إلى 2010.

نظر الفريق الكوري في التغييرات الملحوظة في انجراف عمود دوران الأرض وحركة المياه – أولاً ، مع مراعاة الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية فقط ، ثم إضافة سيناريوهات مختلفة لإعادة توزيع المياه الجوفية.

لم يطابق النموذج سوى الانجراف القطبي الملحوظ بمجرد أن أدرج الباحثون 2150 جيجا طن من إعادة توزيع المياه الجوفية.

بدون ذلك ، تم إيقاف النموذج بمقدار 31 بوصة (78.5 سم) ، أو 1.7 بوصة (4.3 سم) من الانجراف سنويًا – مما يثبت أن إعادة توزيع المياه الجوفية كان مسؤولاً عن هذه المسافة.

ووفقًا للفريق ، فإن موقع المياه الجوفية مهم بالنسبة لمدى قدرتها على تغيير الانجراف القطبي.

ووجدوا أن إعادة توزيع المياه من خطوط العرض الوسطى – المنطقة الواقعة بين مدار السرطان ومدار الجدي – لها تأثير أكبر على قطب الدوران.

المناطق المدارية هي مناطق من الأرض تقع بين خطوط عرض مدار السرطان ومدار الجدي (مظلل باللون الأحمر)

المناطق المدارية هي مناطق من الأرض تقع بين خطوط عرض مدار السرطان ومدار الجدي (مظلل باللون الأحمر)

كما نعلم من الكرات الأرضية الدوارة في المدرسة ، تدور الأرض حول محور.  ما هو أقل شهرة هو أن موضع هذا المحور يتحرك (صورة ملف)

كما نعلم من الكرات الأرضية الدوارة في المدرسة ، تدور الأرض حول محور. ما هو أقل شهرة هو أن موضع هذا المحور يتحرك (صورة ملف)

خلال فترة الدراسة ، تم إعادة توزيع معظم المياه في غرب أمريكا الشمالية وشمال غرب الهند ، وكلاهما عند خطوط العرض الوسطى.

يقول الفريق إن محاولات إبطاء معدلات استنفاد المياه الجوفية يمكن أن تغير نظريًا التغير في الانجراف القطبي ، ولكن فقط إذا استمرت أساليب الحفظ هذه لعقود.

ومع ذلك ، فإن حركة الماء ليست العامل الوحيد الذي يؤثر على موضع عمود الدوران ، وفقًا للفريق.

إن ذوبان الحديد المنصهر في قلب الأرض ، وذوبان الجليد ، وتيارات المحيطات والأعاصير كلها أسباب أخرى لتجول القطبين.

قال سوريندرا أديكاري ، عالِم الجيوفيزياء في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا والذي لم يشارك في الدراسة ، لمجلة Science: “إن الطريقة التي يتأرجح بها الكوكب تتأثر بأنشطتنا”.

من المعروف بالفعل أن ارتفاع مستوى سطح البحر يمكن أن يتسبب في الانجراف القطبي ، لكن الانجراف القطبي يمكن أن يؤثر بدوره على المناخ – مما قد يؤدي إلى حدوث حلقة مفرغة.

على سبيل المثال ، إذا تحرك القطب الشمالي بالقرب من خط الاستواء ، فإن محور دوران الأرض سيميل أكثر نحو الشمس ، مما قد يجعل النصف الشمالي من الكرة الأرضية أكثر سخونة.

في الوقت الحالي ، يتغير عمود الدوران عادة بعدة أمتار في غضون عام تقريبًا ، لذا فإن التغييرات الناتجة عن ضخ المياه الجوفية لا تتعرض لخطر تغير المواسم.

لكن على نطاقات زمنية “جيولوجية” أكبر بكثير ، يمكن أن يكون للانجراف القطبي مثل هذه التأثيرات على المناخ ، كما قال أديكاري.

يجد العلماء المياه الجوفية في الرواسب العميقة تحت جليد القطب الجنوبي

اكتشف العلماء لأول مرة نظامًا ضخمًا للمياه الجوفية تحت الجليد في القارة القطبية الجنوبية.

يقع خزان المياه الجوفية تحت تيار ويلانز الجليدي في غرب أنتاركتيكا ، كما يقول الخبراء في الولايات المتحدة.

المياه الجوفية هي المياه العذبة (من المطر أو ذوبان الجليد والثلج) التي تتسرب إلى التربة ويتم تخزينها في المساحات الصغيرة (المسام) بين الصخور وجزيئات التربة.

من المحتمل أن تكون أنظمة المياه الجوفية هذه شائعة في أنتاركتيكا وتؤثر على كيفية تفاعل القارة مع تغير المناخ – على الرغم من أن الباحثين لا يعرفون بالضبط كيف.

قد توجد المياه الجوفية في ظل ظروف مماثلة على الكواكب أو الأقمار الأخرى التي تطلق الحرارة من داخلها ، وفقًا للفريق.

اقرأ المزيد: يجد العلماء المياه الجوفية في الرواسب العميقة تحت جليد القطب الجنوبي