كشفت دراسة في رسائل البحوث الجيوفيزيائية أن استخراج المياه الجوفية وإعادة توزيعها من قبل البشر قد أدى إلى تحويل قطب دوران الأرض بحوالي متر على مدى عقدين (1993-2010) ، مما ساهم في ارتفاع مستوى سطح البحر. حدثت معظم عمليات إعادة توزيع المياه في غرب أمريكا الشمالية وشمال غرب الهند ، ويمكن للجهود المبذولة للحد من استنفاد المياه الجوفية في مثل هذه المناطق أن تؤثر نظريًا على هذا التغيير. لا تشكل هذه الظاهرة خطر تغير الفصول ، لكنها يمكن أن تؤثر على المناخ في المقاييس الزمنية الجيولوجية.
تسبب التحول الشامل بسبب تصريف المياه الجوفية وارتفاع مستوى سطح البحر الناتج عن تذبذب قطب دوران الأرض بمقدار متر تقريبًا في عقدين من الزمن.
من خلال تصريف المياه من الأرض ونقلها إلى مكان آخر ، قام البشر بتحويل الكثير من المياه لدرجة أن الأرض مالت ما يقرب من 80 سم (31.5 بوصة) باتجاه الشرق بين عامي 1993 و 2010 ، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في 15 يونيو. رسائل البحث الجيوفيزيائيمجلة AGU للأبحاث القصيرة ذات التأثير العالي مع تأثيرات في علوم الأرض والفضاء.
بناء على نماذج المناخ والعلماء تم تقييمها مسبقًا من عام 1993 إلى عام 2010 ، ضخ البشر 2150 جيجا طن من المياه الجوفية ، أي ما يعادل 6 ملم (0.24 بوصة) من ارتفاع مستوى سطح البحر. لكن من الصعب التحقق من هذا التقييم.
أحد الأساليب هو على طول القطب الدوراني للأرض ، وهو النقطة التي يدور حولها الكوكب. يتحرك خلال عملية تسمى الحركة القطبية ، والتي تغير موضع قطب دوران الأرض بالنسبة إلى القشرة. كيف يؤثر توزيع المياه على الكوكب على التوزيع الشامل. مثل إضافة القليل من الوزن إلى الجزء العلوي الدوار ، تدور الأرض بشكل مختلف قليلاً أثناء دورانها حول الماء.
قال كي-ويون سيو ، عالِم الجيوفيزياء بجامعة سيول الوطنية ، الذي قاد الدراسة: “يتغير قطب دوران الأرض كثيرًا”. “تظهر دراستنا أنه من بين الأسباب المتعلقة بالمناخ ، فإن إعادة توزيع المياه الجوفية لها في الواقع أكبر تأثير على انجراف عمود الدوران.”
هنا ، قارن الباحثون حركة القطب الملحوظة (السهم الأحمر ، “OPS”) بنتائج النمذجة (السهم الأزرق المتقطع) وإعادة توزيع كتلة المياه الجوفية (السهم الأزرق الصلب). يتناسب النموذج مع إعادة توزيع كتلة المياه الجوفية بشكل أفضل مع حركة القطب المرصودة ، والتي تخبر الباحثين بحجم واتجاه تأثير المياه الجوفية على دوران الأرض. الائتمان: سيو وآخرون. (2023) ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية
كان للماء القدرة على تغيير دورة الأرض اكتُشفت سنة 2016، وحتى الآن ، لم يتم التحقيق في المساهمة المحددة للمياه الجوفية في تغيرات الدورة الدموية هذه. في الدراسة الجديدة ، وضع الباحثون نموذجًا للتغييرات الملحوظة في انزياح عمود الدوران للأرض وحركة المياه – في البداية ، تم النظر فقط في الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية ، ثم تم تضمين إعادة توزيع المياه الجوفية في سيناريوهات مختلفة.
بمجرد أن أضاف الباحثون 2150 جيجا طن من إعادة توزيع المياه الجوفية ، تطابق النموذج مع تغير القطب الملحوظ فقط. بدونها ، يتم تعطيل النموذج بواسطة انجرافات تبلغ 78.5 سم (31 بوصة) ، أو 4.3 سم (1.7 بوصة) سنويًا.
قال سيو: “أنا متحمس حقًا للعثور على سبب غير مبرر لانجراف الدوران نحو القطب”. “من ناحية أخرى ، بصفتي ساكنًا في الأرض وأبًا ، أشعر بالقلق والدهشة لرؤية استخراج المياه الجوفية كمصدر آخر لارتفاع مستوى سطح البحر.”
قالت سوريندرا أديكاري ، عالمة الأبحاث في مختبر الدفع النفاث الذي لم يشارك في الدراسة: “إنها مساهمة رائعة وبالتأكيد ورقة مهمة”. ونشر أديكاري ورقة عام 2016 حول إعادة توزيع المياه التي تؤثر على الانجراف الدوراني. ضخ المياه الجوفية في حركة قطبية ، وهو أمر مهم للغاية “.
إلى أي مدى يغير موقع المياه الجوفية الانجراف القطبي مهم ؛ إعادة توزيع المياه من خطوط العرض الوسطى له تأثير كبير على الدوران في القطب الشمالي. خلال فترة الدراسة ، تم إعادة توزيع معظم المياه على غرب أمريكا الشمالية وشمال غرب الهند ، في خطوط العرض الوسطى.
وقال سيو إن الجهود التي تبذلها الدول لإبطاء معدلات نضوب المياه الجوفية ، خاصة في تلك المناطق الحساسة ، يمكن أن تعكس من الناحية النظرية الانجراف ، ولكن فقط إذا استمرت أساليب الحفظ هذه لعقود.
عادةً ما يتحول عمود الدوران عدة أمتار في غضون عام ، لذا فإن التغييرات الناتجة عن ضخ المياه الجوفية لا تتعرض لخطر تغير المواسم. لكن المسؤول قال إنه على المقاييس الزمنية الجيولوجية ، يمكن أن يكون للانحراف القطبي تأثير على المناخ.
قد تكون الخطوة التالية لهذا البحث هي النظر إلى الوراء.
قال سيو: “إن مراقبة التغيرات في قطب دوران الأرض مفيد لفهم الاختلافات في تخزين المياه على المستوى القاري”. “تتوفر بيانات الحركة القطبية منذ أواخر عام 19ذ قرن لذلك ، يمكننا استخدام هذه البيانات لفهم الاختلافات في تخزين المياه القارية على مدار المائة عام الماضية. هل حدثت أي تغييرات في النظام الهيدرولوجي نتيجة لارتفاع درجة حرارة المناخ؟ يمكن أن يكون للحركة القطبية إجابة.
ملحوظة: “انزياح قطب الأرض يؤكد أن نضوب المياه الجوفية يساهم بشكل كبير في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي ، 1993-2010” R. ويلسون ، 15 يونيو 2023 ، رسائل البحث الجيوفيزيائي.
دوى: 10.1029 / 2023GL103509
معلمون:
- Ki-Weon Seo (محرر مراسل) ، مركز البحوث التربوية وقسم تعليم علوم الأرض ، جامعة سيول الوطنية ، سيول ، جمهورية كوريا
- Jae-Seung Kim ، Gookyeon Yum ، قسم تعليم علوم الأرض ، جامعة سيول الوطنية ، سيول ، جمهورية كوريا
- دونغريول ريو ، قسم هندسة البنية التحتية ، جامعة ملبورن ، باركفيل ، أستراليا
- Jooyoung Eum ، قسم تعليم علوم الأرض ، جامعة Kyungbuk الوطنية ، دايجو ، جمهورية كوريا
- Taewhan Jeon ، مركز البحوث التربوية ، جامعة سيول الوطنية ، سيول ، جمهورية كوريا
- جيانلي تشين ، قسم مسح الأراضي والمعلومات الجغرافية ، ومعهد أبحاث الأرض والفضاء ، جامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقية ، هونغ كونغ
- كلارك ويلسون ، قسم علوم الأرض ومركز أبحاث الفضاء ، جامعة تكساس في أوستن ، أوستن ، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية