Ученые рассчитали, насколько люди сдвинули земную ось

Таяние сухопутных полярных ледяных щитов и горных ледников считается одной из главных причин повышения уровня моря, связанного с современным потеплением климата. Было высказано предположение, что извлечение человеком подземных вод (в основном артезианских, но и грунтовых) тоже может влиять на повышение уровня моря. Но вот узнать, каков именно вклад этого фактора в наступление морских вод, было сложно.

Ранее ученые подсчитали, что только с 1993 по 2010 год люди откачали 2150 гигатонн подземных вод — эквивалентно повышению уровня моря более чем на шесть миллиметров. Однако подтвердить или опровергнуть эту оценку было достаточно сложно, хотя и очень полезно.

Реальный расход подземных вод далеко не всегда корректно фиксируется, благо во многих странах их потребление ограничено законом. В то же время уточнить этот показатель следовало. Поэтому исследователи из Южной Кореи, Китая, Австралии и США решили зайти «с другого конца» — оценить изменения положения земного полюса и оси вращения планеты, вызванные истощением подземных вод.

Поскольку распределение воды на планете влияет на распределение массы, извлечение подземных вод может изменить положение оси земного вращения примерно так же, как добавление небольшого груза к какой-то точке волчка меняет его вращение. В своем исследовании ученые смоделировали наблюдаемый дрейф полюса вращения Земли и изменения в распределении воды — сначала рассматривая только ледяные щиты и ледники, а затем добавляя различные сценарии перераспределения подземных вод.

После того как модель совпала с реальными данными, авторы работы подсчитали, что благодаря ирригационной деятельности человека за 17 лет земная ось сдвинулась на 78,48 сантиметра в сторону 64,16° восточной долготы, или на 4,6 сантиметра в год. При этом подземные воды из средних широт сказались на дрейфе полюса Земли сильнее, чем экваториальные, и наибольшую степень влияния откачки вод на наклон земной оси исследователи зафиксировали в западной части Северной Америки и на северо-западе Индии. Эти же регионы относятся к тем, что активно используют артезианскую воду для орошения.

По словам исследователей, попытки ряда стран замедлить темпы извлечения подземных вод, особенно в этих уязвимых регионах, теоретически могут уменьшить дрейф оси вращения Земли. Но только в том случае, если замедление будет длиться десятилетиями.

Теперь, имея данные об изменениях положения оси вращения планеты (они доступны еще с конца XIX века), ученые могут оценить изменения запасов подземных вод за последнее столетие и их вклад в изменение климата.

Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.