Hemos bombeado tanta agua subterránea que la rotación de la Tierra se ha desplazado

El cambio de masa y el consiguiente aumento del nivel del mar debido a la extracción de agua subterránea hizo que el polo de rotación de la Tierra se desplazara casi un metro en dos décadas.

Al extraer agua del suelo y transportarla a otros lugares, los humanos desplazaron una masa de agua tan grande que la Tierra se inclinó casi 80 cm (31,5 pulgadas) hacia el este solo entre 1993 y 2010, según un nuevo estudio publicado el 15 de junio en Cartas de investigación geofísicaRevista breve de investigación de alto impacto de AGU con implicaciones que abarcan las ciencias terrestres y espaciales.

Basado en modelos climáticos y científicos. previamente estimado Los seres humanos bombearon 2150 gigatoneladas de agua subterránea, lo que equivale a más de 6 milímetros (0,24 pulgadas) de aumento del nivel del mar, entre 1993 y 2010. Pero validar esta estimación es difícil.

Un enfoque se encuentra en el polo de rotación de la Tierra, que es el punto alrededor del cual orbita el planeta. Se mueve a través de un proceso llamado movimiento polar, que es cuando la posición del polo de rotación de la Tierra cambia en relación con la corteza. La distribución del agua en el planeta afecta cómo se distribuye la masa. Al igual que agregar un poco de peso a un trompo, la Tierra gira un poco diferente a medida que mueve el agua.

«El polo de rotación de la Tierra cambia con frecuencia», dijo Ki-wyun Seo, geofísico de la Universidad Nacional de Seúl que dirigió el estudio. «Nuestro estudio muestra que, entre las causas relacionadas con el clima, la redistribución del agua subterránea en realidad tiene el mayor impacto en la deriva del eje».

Aquí, los investigadores compararon el movimiento polar observado (flecha roja, «OBS») con los resultados del modelo sin (flecha azul discontinua) y con (flecha azul continua) redistribución de la masa de agua subterránea. Un modelo con redistribución de masa de agua subterránea es una mejor combinación para el movimiento polar observado, y les dice a los investigadores sobre la magnitud y dirección de la influencia del agua subterránea en la rotación de la Tierra. Crédito: Seo et al. (2023), Cartas de investigación geofísica

Era la capacidad del agua para cambiar la rotación de la Tierra. Descubierto en 2016Hasta la fecha, no se ha explorado la contribución específica del agua subterránea a estos cambios de circulación. En el nuevo estudio, los investigadores modelaron los cambios observados en la deriva de los polos de rotación de la Tierra y el movimiento del agua, primero, teniendo en cuenta solo las capas de hielo y los glaciares, y luego agregando diferentes escenarios para la redistribución del agua subterránea.

El modelo solo coincidió con la deriva polar observada una vez que los investigadores incluyeron 2150 gigatoneladas de redistribución de agua subterránea. Sin él, el modelo se detuvo en 78,5 cm (31 pulgadas) o 4,3 cm (1,7 pulgadas) de deriva anual.

“Estoy muy feliz de encontrar la causa inexplicable de la deriva del eje”, dijo Seo. “Por otro lado, como habitante de la tierra y padre, me preocupa y me sorprende ver que el bombeo de agua subterránea es otra fuente del aumento del nivel del mar”.

«Esta es una contribución increíble y definitivamente una documentación importante», dijo Surendra Adhikari, científica investigadora del JPL que no participó en este estudio. Adhikari publicó un artículo de 2016 sobre la redistribución del agua que afecta la deriva rotacional. «Han identificado el papel del bombeo de agua subterránea en el movimiento polar, y es muy importante».

La ubicación del agua subterránea es importante en la medida en que puede alterar la deriva polar; La redistribución del agua desde latitudes medias tiene un mayor efecto sobre el eje. Durante el período de estudio, la mayor parte del agua se redistribuyó en el oeste de América del Norte y el noroeste de la India, ambos en latitudes medias.

Seo dijo que los intentos de los países para reducir las tasas de agotamiento de las aguas subterráneas, especialmente en esas áreas sensibles, teóricamente podrían revertir el cambio en la erosión, pero solo si tales métodos de conservación persisten durante décadas.

El eje generalmente cambia varios metros en aproximadamente un año, por lo que los cambios causados ​​por el bombeo de agua subterránea no corren el riesgo de cambiar las estaciones. Pero en escalas de tiempo geológicas, la deriva polar puede tener un impacto en el clima, dijo Adhikari.

El próximo paso para esta investigación puede ser mirar hacia atrás.

«Observar los cambios en el polo de rotación de la Tierra es útil para comprender las diferencias en el almacenamiento de agua en todo el continente», dijo Seo. Los datos de movimiento polar han estado disponibles desde finales del siglo XIX.^y un siglo. Por lo tanto, podemos usar estos datos para comprender las diferencias continentales de almacenamiento de agua en los últimos 100 años. ¿Ha habido cambios en el régimen hidrológico causados ​​por un clima más cálido? El movimiento polar puede contener la respuesta”.

Referencia: “La deriva de los polos terrestres confirma que el agotamiento de las aguas subterráneas es un contribuyente importante al aumento global del nivel del mar entre 1993 y 2010” Por Ki-wyun-seo, Dongriol-ryeo, Goyong-eum, Taeohan-jeon, Jae-sung Kim, Kuhyun-eum, Jianli ChenClark R. Wilson, 15 de junio de 2023, disponible aquí. Cartas de investigación geofísica.
doi: 10.1029/2023GL103509

Autores:

• Ki-Weon Seo (autor para correspondencia), Centro de Investigación Educativa y Departamento de Educación en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional de Seúl, Seúl, República de Corea
• Jae-Seung Kim, Kookhyoun Youm, Departamento de Educación en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional de Seúl, Seúl, República de Corea
• Dongriol Ryo, Departamento de Ingeniería de Infraestructura, Universidad de Melbourne, Parkville, Australia
• Jooyoung Eom, Departamento de Educación en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional de Kyungbuk, Daegu, República de Corea
• Taewhan Jeon, Centro de Investigación Educativa, Universidad Nacional de Seúl, Seúl, República de Corea
• Jianli Chen, Departamento de Topografía y Geoinformática, Instituto de Investigación de la Tierra y el Espacio, Universidad Politécnica de Hong Kong, Hong Kong
• Clark Wilson, Departamento de Geociencias y Centro de Investigación Espacial, Universidad de Texas en Austin, Austin, TX, EE. UU.