Nós bombeamos tanta água subterrânea que a rotação da Terra mudou

A mudança de massa e consequente aumento do nível do mar devido à retirada de águas subterrâneas fez com que o pólo rotacional da Terra vagasse quase um metro em duas décadas.

Ao bombear água do solo e transportá-la para outro lugar, os humanos deslocaram uma massa de água tão grande que a Terra se inclinou quase 80 cm (31,5 pol) para o leste apenas entre 1993 e 2010, de acordo com um novo estudo publicado em 15 de junho na Cartas de Pesquisa GeofísicaJornal de pesquisa curto e de alto impacto da AGU com implicações que abrangem as ciências terrestres e espaciais.

Com base em modelos climáticos e cientistas previamente estimado Os seres humanos bombearam 2.150 gigatoneladas de água subterrânea, o equivalente a mais de 6 milímetros (0,24 in) de aumento do nível do mar, de 1993 a 2010. Mas validar essa estimativa é difícil.

Uma abordagem encontra-se no pólo rotacional da Terra, que é o ponto em torno do qual o planeta orbita. Ele se move através de um processo chamado movimento polar, que é quando a posição do pólo rotacional da Terra muda em relação à crosta. A distribuição da água no planeta afeta como a massa é distribuída. Como adicionar um pouco de peso a um pião, a Terra gira de maneira um pouco diferente conforme move a água.

“O pólo de rotação da Terra muda com frequência”, disse Ki-wyun Seo, geofísico da Universidade Nacional de Seul, que liderou o estudo. “Nosso estudo mostra que, entre as causas relacionadas ao clima, a redistribuição das águas subterrâneas realmente tem o maior impacto na deriva do eixo”.

Aqui, os pesquisadores compararam o movimento polar observado (seta vermelha, “OBS”) aos resultados da modelagem sem (seta azul tracejada) e com (seta azul sólida) redistribuição de massa de águas subterrâneas. Um modelo com redistribuição de massa de água subterrânea é uma correspondência melhor para o movimento polar observado, informando aos pesquisadores sobre a magnitude e a direção da influência da água subterrânea na rotação da Terra. Crédito: Seo et al. (2023), Cartas de Pesquisa Geofísica

Foi a capacidade da água de alterar a rotação da Terra Descoberto em 2016Até o momento, a contribuição específica das águas subterrâneas para essas mudanças de circulação não foi explorada. No novo estudo, os pesquisadores modelaram as mudanças observadas na deriva do pólo rotacional da Terra e no movimento da água – primeiro, levando em conta apenas as camadas de gelo e geleiras e, em seguida, adicionando diferentes cenários para a redistribuição das águas subterrâneas.

O modelo só combinou com a deriva polar observada quando os pesquisadores incluíram 2.150 gigatoneladas de redistribuição de águas subterrâneas. Sem ele, o modelo foi interrompido em 78,5 cm (31 in), ou 4,3 cm (1,7 in), de deriva anualmente.

“Estou muito feliz por encontrar a causa inexplicada do desvio do eixo”, disse Seo. “Por outro lado, como morador da terra e pai, estou preocupado e surpreso ao ver que o bombeamento de águas subterrâneas é outra fonte de aumento do nível do mar.”

“Esta é uma contribuição incrível e definitivamente uma documentação importante”, disse Surendra Adhikari, pesquisador do JPL que não esteve envolvido neste estudo. Adhikari publicou um artigo de 2016 sobre a redistribuição da água afetando a deriva rotacional. “Eles identificaram o papel do bombeamento de águas subterrâneas no movimento polar, e isso é muito importante”.

A localização das águas subterrâneas é importante na medida em que pode alterar a deriva polar; A redistribuição da água das latitudes médias tem um efeito maior no poço. Durante o período de estudo, a maior parte da água foi redistribuída no oeste da América do Norte e no noroeste da Índia, ambos em latitudes médias.

Seo disse que as tentativas dos estados de diminuir as taxas de esgotamento das águas subterrâneas, especialmente nessas áreas sensíveis, poderiam teoricamente reverter a mudança na erosão, mas apenas se tais métodos de conservação persistirem por décadas.

O poço geralmente muda vários metros em cerca de um ano, portanto, as mudanças causadas pelo bombeamento de águas subterrâneas não correm o risco de mudar as estações. Mas em escalas de tempo geológico, a deriva polar pode ter um impacto no clima, disse Adhikari.

O próximo passo para esta pesquisa pode ser olhar para trás.

“Observar as mudanças no pólo rotacional da Terra é útil para entender as diferenças continentais no armazenamento de água”, disse Seo. Dados de movimento polar estão disponíveis desde o final do século XIX^y um século. Portanto, podemos usar esses dados para entender as diferenças continentais de armazenamento de água nos últimos 100 anos. Houve alguma mudança no regime hidrológico causada por um clima mais quente? O movimento polar pode conter a resposta.”

Referência: “A deriva dos polos da Terra confirma o esgotamento das águas subterrâneas como um importante contribuinte para o aumento global do nível do mar 1993–2010” Por Ki-wyun-seo, Dongriol-ryeo, Goyoung-eum, Taeohan-jeon, Jae-seong Kim, Kuhyun-eum, Jianli ChenClark R. Wilson, 15 de junho de 2023, disponível aqui. Cartas de Pesquisa Geofísica.
doi: 10.1029/2023GL103509

Autores:

• Ki-Weon Seo (autor correspondente), Centro de Pesquisa Educacional e Departamento de Educação em Ciências da Terra, Universidade Nacional de Seul, Seul, República da Coreia
• Jae-Seung Kim, Kookhyoun Youm, Departamento de Educação em Ciências da Terra, Universidade Nacional de Seul, Seul, República da Coreia
• Dongriol Ryo, Departamento de Engenharia de Infraestrutura, Universidade de Melbourne, Parkville, Austrália
• Jooyoung Eom, Departamento de Educação em Ciências da Terra, Kyungbuk National University, Daegu, República da Coreia
• Taewhan Jeon, Centro de Pesquisa Educacional, Universidade Nacional de Seul, Seul, República da Coreia
• Jianli Chen, Departamento de Agrimensura e Geoinformática, Instituto de Pesquisas Terrestres e Espaciais, Universidade Politécnica de Hong Kong, Hong Kong
• Clark Wilson, Departamento de Geociências e Centro de Pesquisa Espacial, Universidade do Texas em Austin, Austin, Texas, EUA