Vand brugt til kunstvanding ændrer Jordens akse

10/08/2024 13:33

|

Nicolai Busekist

Foto: NASA / Unsplash
Jordens rotationsakse ændrer sig - mellem 1993 og 2010 rykkede den sig næsten 80 centimeter, og hovedårsagen er netop blevet opdaget.

Mest læste i dag

Tidligere blev smeltende gletsjere anset som den skyldige i denne forbindelse, men forskere peger nu på en usandsynlig kandidat: kunstvanding.

Videnskaben har længe kendt til den cykliske bevægelse af polerne, selvom årsagerne har været mere uklare. Fænomenet kan, så vidt vi ved, udløses af smeltende gletsjere og iskapper ved polerne, der sender vand til havene, hvilket ændrer havets vægt og dermed påvirker Jordens rotationsdynamik.

Nu ser det ud til, at udtømning af ferskvand på grund af kunstvanding kan have samme effekt af samme årsager.

Jordens rotation afhænger af dens massefordeling. Når massen er koncentreret i midten, øges hastigheden, men når den bevæger sig udad, mindskes hastigheden for at bevare det angulære momentum. Hvis massen bevæger sig til én side, ændres aksens hældning også for at kompensere for ændringen.

Hver gang vi rejser med fly mod vest, ændrer vi let Jordens rotation, og når vi vender tilbage, genopretter vi balancen (bortset fra kuldioxidudledningen fra rejsen).

Mens denne ændring ikke mærkes, bliver det anderledes, når billioner af tons vand flytter sig. I 2021 blev en ændring i Jordens akse tilskrevet polernes smeltning, men videnskabelige opfattelser af dette har også ændret sig.

Dette skyldes GRACE-missionen (Gravity Recovery and Climate Experiment), der er et tysk-amerikansk projekt, der overvåger Jordens tyngde på forskellige punkter. Selvom missionen startede i 2002, bruger projektet ældre data til at vise, hvordan Jordens rotation var op til 1980'erne.

Siden da har polerne bevæget sig i forhold til kontinenterne over dem, men bevægelseshastigheden ændrede retning og acceleration drastisk i midten af 1990'erne.

Omfordelingen af vand ved ækvator blev identificeret som ansvarlig, men hvor kom vandet fra? Ligesom med gletsjere spiller dræning af grundvand en væsentlig rolle i dette fænomen.

Det bruges hovedsageligt til landbrug eller industri, og når det først er bragt til overfladen, fordamper det meste eller flyder til floder og ender i sidste ende i havene.

Tidligere beregninger foreslog, at fjernelsen af ferskvand havde tilføjet 6 mm til havniveauet mellem 1993 og 2010, men nyere undersøgelser viser, at dette kun udgjorde 10 procent af den stigning, der blev observeret i denne periode.

Smeltende is og termisk ekspansion blev tidligere anset for at være hovedårsagerne, indtil GRACE-missionen kom på banen - ekstra havvand ændrer polernes position, men ændringen i aksen varierer afhængigt af, hvor vandet tilføres havet.

Ifølge de gravitationsmæssige ændringer har omfordelingen af ferskvand haft den største indvirkning på ændringen i Jordens rotationsakse, hvilket blev yderligere påvist ved modeller af, hvordan polernes bevægelse ville være uden isens smeltning.

Disse modeller matchede ikke den aktuelle situation for aksen, så scenarier med grundvandsudtrækning blev tilføjet til simulationerne.

Estimatet på 2.150 gigaton vand passede bedst med virkeligheden - uden denne effekt ville Nordpolen være 78,5 cm vest for, hvor den er nu, med en bevægelseshastighed på 4,4 cm om året, svarende til kontinenterne.

Nordpolen bevæger sig i retning mod Island i stedet for Grønland, som den ville have gjort uden påvirkningen fra ferskvand.

Det er sværere at modellere grundvandsudtrækning, da praksissen er mere udbredt end isens smeltning, men det meste af fænomenet sker i to områder med stor vandmangel: det vestlige USA og det nordlige Indien, der ligger på lignende breddegrader.

Hvis polen skifter tilstrækkeligt, kunne årstiderne teoretisk set ændres. Nordpolen bevæger sig i retning mod Storbritannien, men store ændringer forventes ikke at ske i lang tid.

Udover ændringen i Jordens akse viser forskningsresultaterne også, at vi bruger en af vores vitale ressourcer i et bekymrende tempo - dræning af vand fra lave områder (havniveau eller derunder), er et umiddelbart problem, da saltvand kan trænge ind og gøre vandet uegnet til forbrug.