Laut einer neuen Studie, die in veröffentlicht wurde, haben Menschen durch das Pumpen von Wasser aus dem Boden und dessen Transport an einen anderen Ort eine so große Wassermasse bewegt, dass sich die Erde allein zwischen 1993 und 2010 um fast 80 Zentimeter (31,5 Zoll) nach Osten neigte Geophysikalische Forschungsbriefe.
Basierend auf Klimamodellen schätzten Wissenschaftler zuvor, dass der Mensch zwischen 1993 und 2010 2.150 Gigatonnen Grundwasser gepumpt hat, was einem Anstieg des Meeresspiegels um mehr als 6 Millimeter (0,24 Zoll) entspricht. Diese Schätzung lässt sich jedoch nur schwer bestätigen.
Ein Ansatz liegt im Rotationspol der Erde, also dem Punkt, um den sich der Planet dreht. Es bewegt sich während eines Prozesses, der Polarbewegung genannt wird. Dabei ändert sich die Position des Rotationspols der Erde relativ zur Erdkruste. Die Verteilung des Wassers auf dem Planeten beeinflusst die Massenverteilung. Als würde man einem Kreisel ein kleines Stück Gewicht hinzufügen, dreht sich die Erde ein wenig anders, wenn Wasser bewegt wird.
„Der Rotationspol der Erde verändert sich tatsächlich stark“, sagte Ki-Weon Seo, ein Geophysiker an der Seoul National University, der die Studie leitete. „Unsere Studie zeigt, dass die Umverteilung des Grundwassers unter den klimabedingten Ursachen tatsächlich den größten Einfluss auf die Rotationspoldrift hat.“
Die Fähigkeit von Wasser, die Rotation der Erde zu verändern, wurde 2016 entdeckt, und der spezifische Beitrag des Grundwassers zu diesen Rotationsänderungen war bisher unerforscht. In der neuen Studie modellierten die Forscher die beobachteten Veränderungen in der Drift des Rotationspols der Erde und der Bewegung des Wassers – zunächst berücksichtigten sie nur Eisschilde und Gletscher und fügten dann verschiedene Szenarien der Grundwasserumverteilung hinzu.
Das Modell stimmte erst dann mit der beobachteten Polardrift überein, als die Forscher 2150 Gigatonnen Grundwasserumverteilung berücksichtigten. Ohne sie lag die Abweichung des Modells um 78,5 Zentimeter (31 Zoll) bzw. 4,3 Zentimeter (1,7 Zoll) Abweichung pro Jahr.
„Ich bin sehr froh, die ungeklärte Ursache für die Rotationspoldrift gefunden zu haben“, sagte Seo. „Andererseits bin ich als Bewohner der Erde und Vater besorgt und überrascht, dass das Pumpen von Grundwasser eine weitere Ursache für den Anstieg des Meeresspiegels ist.“
„Das ist mit Sicherheit ein schöner Beitrag und eine wichtige Dokumentation“, sagte Surendra Adhikari, ein Forschungswissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory, der nicht an dieser Studie beteiligt war. Adhikari veröffentlichte 2016 das Papier über die Auswirkungen der Wasserumverteilung auf die Rotationsdrift. „Sie haben die Rolle der Grundwasserpumpe auf die Polarbewegung quantifiziert, und sie ist ziemlich bedeutsam.“
Die Lage des Grundwassers ist ausschlaggebend dafür, wie stark es die Polardrift verändern könnte; Die Umverteilung von Wasser aus den mittleren Breiten hat einen größeren Einfluss auf den Rotationspol. Während des Untersuchungszeitraums wurde das meiste Wasser im Westen Nordamerikas und im Nordwesten Indiens, beide in mittleren Breiten, umverteilt.
Die Versuche der Länder, den Grundwasserabbau zu verlangsamen, insbesondere in diesen sensiblen Regionen, könnten theoretisch die Veränderung der Abdrift verändern, aber nur, wenn solche Schutzansätze über Jahrzehnte hinweg aufrechterhalten würden, sagte Seo.
Normalerweise verändert sich der Rotationspol innerhalb von etwa einem Jahr um mehrere Meter, sodass Änderungen aufgrund der Grundwasserförderung nicht die Gefahr einer Jahreszeitenverschiebung mit sich bringen. Aber auf geologischen Zeitskalen könne die Polardrift Auswirkungen auf das Klima haben, sagte Adhikari.
Der nächste Schritt dieser Forschung könnte ein Blick in die Vergangenheit sein.
„Die Beobachtung von Veränderungen im Rotationspol der Erde ist nützlich, um Unterschiede in der Wasserspeicherung auf kontinentaler Ebene zu verstehen“, sagte Seo. „Polarbewegungsdaten sind bereits seit dem späten 19. Jahrhundert verfügbar. Wir können diese Daten also möglicherweise nutzen, um die Schwankungen der kontinentalen Wasserspeicherung in den letzten 100 Jahren zu verstehen. Gab es aufgrund der Klimaerwärmung Änderungen im Wasserhaushalt? Die Polarbewegung könnte.“ Behalten Sie die Antwort.
Mehr Informationen:
Ki‐Weon Seo et al., Drift des Erdpols bestätigt Grundwassererschöpfung als wesentlichen Faktor für den globalen Meeresspiegelanstieg 1993–2010, Geophysikalische Forschungsbriefe (2023). DOI: 10.1029/2023GL103509
Zeitschrifteninformationen:
Geophysikalische Forschungsbriefe
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie hier die Originalgeschichte.