Onderzoek toont aan dat smeltend ijs de rotatie van de aarde vertraagt ​​en de as verschuift

Nieuw onderzoek suggereert dat klimaatverandering de aarde tot in de kern verandert.

Terwijl poolijs en gletsjers smelten als gevolg van de opwarming van de aarde, beweegt water dat voorheen geconcentreerd was aan de boven- en onderkant van de aarde nu richting de evenaar. De extra massa rond het midden van de aarde vertraagt ​​de rotatie ervan, wat op zijn beurt onze dagen verlengt.

Een nieuwe studie levert meer bewijs voor deze dynamiek, wat suggereert dat veranderingen in het ijs van de planeet diepgaand genoeg waren om de aardas te beïnvloeden – de onzichtbare lijn in het midden waarrond deze draait. Samen veroorzaken deze transformaties ondergrondse reacties, die van invloed zijn op vloeistoffen die in de gesmolten kern van de aarde bewegen.

De resultaten zijn vorige week gepubliceerd in twee tijdschriften, Nature Geoscience en Proceedings of the National Academy of Sciences.

De studies, samen met soortgelijk onderzoek dat in maart werd gepubliceerd, suggereren dat mensen fundamentele elementen van de fysieke eigenschappen van de planeet hebben gemanipuleerd – een proces dat zal doorgaan, zelfs nadat de mondiale temperaturen zich hebben gestabiliseerd en de smeltende ijskappen een evenwicht hebben bereikt.

“Je kunt de rotatie van de aarde toevoegen aan de lijst van dingen die mensen volledig hebben beïnvloed”, zegt een van de auteurs van de twee nieuwe onderzoeken, Benedikt Soja, assistent-professor ruimtegeodesie aan het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Zürich.

De verandering in de rotatie van de aarde is zo significant dat deze op een dag kan wedijveren met het effect van de getijdenkrachten veroorzaakt door de maan – als de koolstofuitstoot op extreme niveaus blijft, zei Suga.

Over het algemeen hangt de snelheid van de rotatie van de aarde af van de vorm van de planeet en waar de massa is verdeeld – factoren die worden beheerst door verschillende tegengestelde krachten.

Wetenschappers vergelijken het vaak met een schaatser: wanneer schaatsers draaien met hun armen uitgestrekt, zullen hun bochten langzamer zijn. Maar als skaters hun armen strak houden, zullen hun bochten sneller zijn.

Enigszins vergelijkbaar vertraagt ​​de wrijving van de oceaangetijden als gevolg van de zwaartekracht van de maan de rotatie van de aarde. Dit had historisch gezien de grootste impact op de rotatiesnelheid van de planeet, zei Suga.

Ondertussen werkt in sommige gebieden op hoge breedtegraden het langzame herstel van de aardkorst na het verwijderen van gletsjers uit de ijstijd in de tegenovergestelde richting, waardoor de rotatie van de planeet wordt versneld.

Beide processen hebben langverwachte effecten op de hoeksnelheid van de aarde.

Maar nu is het snelle smelten van ijs als gevolg van de opwarming van de aarde een krachtige nieuwe kracht. Als mensen de planeet blijven vervuilen met koolstofemissies, zou de impact van ijsverlies groter kunnen zijn dan die van de maan, zei Suga.

“In het ergste geval zal klimaatverandering de meest dominante factor worden”, voegde hij eraan toe.

De vierde belangrijke factor die de rotatie van de aarde beïnvloedt, is de beweging van vloeistoffen in de kern. Wetenschappers weten al lang dat dit de rotatie van de planeet zou kunnen versnellen of vertragen – een trend die met tussenpozen van 10 tot 20 jaar kan veranderen. Op dit moment zorgt de kern van de aarde er tijdelijk voor dat de rotatie van de aarde iets versnelt, waardoor de vertraging als gevolg van de klimaatverandering wordt tegengegaan.

Klimaatverandering lijkt ook de kern van de aarde te beïnvloeden, als gevolg van smeltend ijs en verschuivingen in de rotatie-as van de planeet.

De onderzoekers achter de nieuwe studie bouwden een 120-jarig model van polaire beweging, of hoe de as in de loop van de tijd verschuift. Ze ontdekten dat veranderingen in de verdeling van de massa over de planeet als gevolg van smeltend ijs waarschijnlijk hebben bijgedragen aan kleine fluctuaties in de poolbeweging.

Suga schatte dat de klimaatverandering waarschijnlijk verantwoordelijk was voor een verandering van één meter in tien jaar tijd.

Onderzoek wijst ook uit dat de beweging van gesmolten gesteente in de aarde zich aanpast aan veranderingen in de as en rotatiesnelheid – een feedbackproces waarbij het aardoppervlak het inwendige ervan beïnvloedt.

“De rotatie verandert een beetje, en we denken dat dit indirect het hart kan beïnvloeden. Dit is iets dat niet eenvoudig direct te meten is, omdat we daar niet kunnen komen”, zei Suga.

De bevindingen hebben betrekking op hoe mensen de tijd aangeven en hoe ze satellieten in de ruimte moeten plaatsen.

“Als we bijvoorbeeld een nieuwe missie naar Mars willen sturen, moeten we echt de exacte toestand van de aarde in de ruimte weten, en als deze toestand verandert, kunnen we een navigatiefout of een verkenningsfout maken,” zei Suga.

Een verandering van de aardas met 1 meter zou er bijvoorbeeld voor kunnen zorgen dat het ruimtevaartuig zijn doel 100 of 1.000 meter mist wanneer het op Mars aankomt.

Wat het meten van de tijd betreft, suggereerde onderzoek dat in maart werd gepubliceerd dat de klimaatverandering de noodzaak heeft vertraagd om een ​​“negatieve schrikkelseconde” toe te voegen aan de gecoördineerde universele tijd om de klokken van de wereld in lijn te houden met de rotatie van de aarde.

Duncan Agnew, een geofysicus bij de Scripps Institution of Oceanography van UC San Diego, die de vorige studie leidde, zei dat het nieuwe onderzoek “heel goed past” bij zijn werk.

“Het breidt de uitkomst uit naar de verre toekomst en kijkt naar meer dan één klimaatscenario”, zei Agnew, eraan toevoegend dat hoewel Soga en zijn mededeelnemers een andere aanpak kozen, ze een vergelijkbaar resultaat bereikten als het zijne.

“Meerdere ontdekkingen zijn bijna de regel in de wetenschap – en dit is een ander geval,” zei Agnew.

Thomas Herring, hoogleraar geofysica aan het MIT, die niet bij beide onderzoeken betrokken was, zei dat het nieuwe onderzoek feitelijk inzicht kan verschaffen in hoe veranderingen op het aardoppervlak van invloed zijn op wat er binnenin gebeurt.

“Voor feedback tussen oppervlakteprocessen en de kern vind ik het plausibel”, zei Herring in een e-mail, waarin hij uitlegde dat “grootschalige” processen aan de oppervlakte “de vloeibare kern zouden kunnen binnendringen.”