Perubahan iklim telah mengubah poros bumi

Hilangnya air di Bumi melalui pencairan es dan faktor-faktor yang disebabkan oleh manusia mengubah pergerakan kutub Utara dan Selatan.

Ada kemungkinan gletser yang mencair akibat pemanasan global menjadi penyebab pergeseran kutub yang terjadi pada tahun 1990-an.

Lokasi kutub Utara dan Selatan bukanlah tempat yang tetap di planet kita. Sumbu tempat berputar bumi – atau lebih khusus lagi permukaan tempat munculnya garis tak terlihat – selalu bergerak karena proses yang tidak sepenuhnya dipahami oleh para ilmuwan. Cara air didistribusikan ke permukaan bumi merupakan salah satu faktor pendorong terjadinya erosi.

Gletser yang mencair mendistribusikan kembali air yang cukup untuk menyebabkan arah penjelajahan kutub berputar dan berakselerasi ke arah timur selama pertengahan 1990-an, menurut sebuah studi baru di Surat Penelitian Geofisika, Jurnal AGU tentang dampak tinggi, laporan singkat dengan dampak langsung yang mencakup semua ilmu Bumi dan ruang angkasa.

“Pencairan es tercepat di bawah pemanasan global adalah penyebab paling mungkin dari perubahan arah erosi kutub pada 1990-an,” kata Shanshan Ding, seorang peneliti dari Institut Geosains dan Riset Sumber Daya Alam dari Akademi Ilmu Pengetahuan China. Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan China dan penulis studi baru.

Bumi berputar mengelilingi poros yang agak mirip dengan puncak, jelas Vincent Humphrey, seorang ilmuwan iklim di Universitas Zurich yang tidak terlibat dalam penelitian ini. Jika bobot bagian atas dipindahkan, bagian atas yang berputar akan mulai menekuk dan goyah seiring perubahan sumbu rotasi. Hal yang sama terjadi di Bumi saat beban bergerak dari satu area ke area lain.

Mencairnya gletser di Alaska, Greenland, Andes selatan, Antartika, Kaukasus, dan Timur Tengah semakin cepat pada pertengahan 1990-an, menjadi pendorong utama yang mendorong kutub-kutub bumi ke pergeseran yang tiba-tiba dan cepat sekitar 26 ° BT dengan kecepatan yang sangat cepat. sebesar 3,28 mm (0,129 in) per tahun. Intensitas warna pada peta menunjukkan di mana perubahan air yang tersimpan di tanah (sering kali dalam bentuk es) memiliki efek terkuat pada pergerakan kutub dari April 2004 hingga Juni 2020. Grafik internal menunjukkan perubahan massa gletser (hitam) dan perubahan air yang dihitung di tanah (biru)) Di area dengan dampak terbesar. Kredit: Deng et al (2021) Surat Penelitian Geofisika / AGU

Para peneliti dapat mengidentifikasi penyebab pergeseran kutub mulai tahun 2002 berdasarkan data dari Gravity Restoration and Climate Experiment (GRACE), tugas yang dibagikan sebelumnya. NASA Dan Pusat Luar Angkasa Jerman, yang meluncurkan dua satelit pada tahun itu dan misi lanjutan pada tahun 2018. Misi tersebut mengumpulkan informasi tentang bagaimana massa didistribusikan ke seluruh planet dengan mengukur perubahan asimetris dalam gravitasi di berbagai titik.

Studi sebelumnya yang dirilis dari data tugas GRACE mengungkapkan beberapa alasan untuk perubahan arah selanjutnya. Misalnya, pencarian mengidentifikasi pergerakan baru-baru ini Kutub Utara menjauh dari Kanada dan menuju Rusia karena Faktor-faktor seperti besi cair di inti terluar bumi. Transformasi lain sebagian menyebabkan apa yang disebut perubahan penyimpanan air terestrial, proses di mana semua air di Bumi – termasuk air yang membeku di gletser dan air tanah yang disimpan di bawah benua kita – hilang melalui pencairan dan pemompaan air tanah.

Penulis studi baru percaya bahwa hilangnya air di Bumi telah berkontribusi pada pergeseran pergeseran kutub dalam dua dekade terakhir dengan mengubah cara distribusi massa di seluruh dunia. Secara khusus, mereka ingin melihat apakah itu juga bisa menjelaskan perubahan pada pertengahan 1990-an.

Pada tahun 1995, arah pergeseran kutub bergeser dari selatan ke timur. Kecepatan drift rata-rata dari tahun 1995 sampai tahun 2020 meningkat sekitar 17 kali lipat kecepatan rata-rata yang tercatat dari tahun 1981 sampai tahun 1995.

Pergeseran posisi geografis kutub utara dan selatan bumi disebut polar drift, atau true polar wander. Kredit: NASA / JPL-Caltech

Para peneliti kini telah menemukan cara untuk mengarahkan analisis pelacakan kutub modern ke masa lalu untuk mencari tahu mengapa penyimpangan ini terjadi. Penelitian baru menghitung total kehilangan air ke Bumi pada 1990-an sebelum dimulainya misi GRACE.

“Hasilnya memberikan bukti untuk mempelajari gerakan kutub yang didorong oleh iklim di masa lalu,” kata Suxia Liu, seorang ahli hidrologi di Institut Geosains dan Penelitian Sumber Daya Alam dari Akademi Ilmu Pengetahuan China dan Universitas Akademi Ilmu Pengetahuan China dan temuan terkait. Penulis studi baru. “Tujuan dari proyek ini, yang didanai oleh Kementerian Sains dan Teknologi China, adalah untuk mengeksplorasi hubungan antara air dan gerakan kutub.”

Kehilangan air dan pergeseran kutub

Menggunakan data tentang hilangnya gletser dan perkiraan pemompaan air tanah, Liu dan rekannya menghitung bagaimana air yang disimpan di Bumi telah berubah. Mereka menemukan bahwa kontribusi dari hilangnya air dari daerah kutub adalah pendorong utama erosi kutub, dengan kontribusi dari hilangnya air di daerah non-kutub. Semua kehilangan air ini bersama-sama menjelaskan pergeseran kutub ke arah timur.

“Saya pikir dia membawa bukti menarik dari pertanyaan itu,” kata Humphrey. “Ini memberi tahu Anda betapa kuatnya perubahan besar ini – begitu hebatnya sehingga dapat mengubah poros bumi.”

Humphrey mengatakan, perubahan poros bumi tidak cukup besar untuk mempengaruhi kehidupan sehari-hari. Ini dapat mengubah lamanya hari kami menguji, tetapi hanya dalam milidetik.

Ding mengatakan bahwa pencairan es yang lebih cepat tidak dapat sepenuhnya menjelaskan pergeseran ini. Meskipun mereka belum menganalisis hal ini secara spesifik, saya berspekulasi bahwa sedikit celah tersebut mungkin disebabkan oleh aktivitas yang melibatkan penyimpanan air tanah di wilayah non-kutub, seperti pemompaan air tanah yang tidak berkelanjutan untuk pertanian.

Humphrey mengatakan bukti ini mengungkapkan seberapa besar aktivitas manusia secara langsung dapat berdampak pada perubahan massa air di Bumi. Analisis mereka mengungkapkan perubahan signifikan pada massa air di daerah seperti California, Texas utara, daerah sekitar Beijing dan India utara, misalnya – semua daerah yang memompa air tanah dalam jumlah besar untuk keperluan pertanian.

“Kontribusi airtanah juga penting,” kata Humphrey. “Di sini Anda menghadapi masalah pengelolaan air lokal yang ditangkap oleh jenis analisis ini.”

Liu mengatakan penelitian itu memiliki implikasi yang lebih besar untuk pemahaman kita tentang penyimpanan air di Bumi pada awal abad dua puluh^Kesepuluh abad. Para peneliti memiliki data selama 176 tahun tentang pergeseran kutub. Dengan menggunakan beberapa metode yang telah disoroti oleh dia dan rekan-rekannya, perubahan arah dan kecepatan ini dapat digunakan untuk memperkirakan berapa banyak air yang hilang di darat dalam beberapa tahun terakhir.

Referensi: “Polar Drift 1990-an Dijelaskan oleh Perubahan Penyimpanan Air Terestrial” Diposting oleh S. Deng, S. Liu, X. Mo, L. Jiang dan P. Bauer-Gottwein, 22 Maret 2021,.
Doi: 10.1029 / 2020GL092114