أدى استخراج المياه الجوفية وإعادة توزيعها من قبل البشر إلى تحول القطب الدوراني للأرض لما يقرب من متر في عقدين (1993-2010) ، مما ساهم في ارتفاع مستوى سطح البحر ، كشفت دراسة في رسائل البحوث الجيوفيزيائية. 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 التحول. هذه الظاهرة لا تخاطر بتغير المواسم ولكنها قد تؤثر على المناخ على فترات زمنية جيولوجية.
تسبب تحول الكتلة وما يترتب على ذلك من ارتفاع مستوى سطح البحر بسبب سحب المياه الجوفية في تجول قطب دوران الأرض لما يقرب من متر في عقدين من الزمن.
من خلال ضخ المياه من الأرض ونقلها إلى مكان آخر ، قام البشر بتحويل مثل هذه الكتلة الكبيرة من الماء لدرجة أن الأرض مالت ما يقرب من 80 سم (31.5 بوصة) شرقًا بين عامي 1993 و 2010 فقط ، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في 15 يونيو في الجيوفيزياء . Research Letters ، مجلة AGU للأبحاث القصيرة ذات التأثير العالي مع آثار تشمل علوم الأرض والفضاء.
استنادًا إلى النماذج المناخية ، قدر العلماء سابقًا أن البشر يضخون 2150 جيجا طن من المياه الجوفية ، أي ما يعادل أكثر من 6 ملليمترات (0.24 بوصة) من ارتفاع مستوى سطح البحر ، من 1993 إلى 2010. لكن التحقق من صحة هذا التقدير أمر صعب.
تكمن إحدى المقاربات في القطب الدوراني للأرض ، وهو النقطة التي يدور حولها الكوكب. إنه يتحرك خلال عملية تسمى الحركة القطبية ، وهي عندما يتغير موضع القطب الدوراني للأرض بالنسبة إلى القشرة. يؤثر توزيع الماء على الكوكب في كيفية توزيع الكتلة. مثل إضافة القليل من الوزن إلى قمة دوارة ، تدور الأرض بشكل مختلف قليلاً أثناء تحريك الماء.
قال كي-ويون سيو ، عالِم الجيوفيزياء بجامعة سيول الوطنية ، الذي قاد الدراسة: "يتغير قطب دوران الأرض كثيرًا". "تُظهر دراستنا أنه من بين الأسباب المتعلقة بالمناخ ، فإن إعادة توزيع المياه الجوفية لها في الواقع أكبر تأثير على انجراف عمود الدوران."
هنا ، قارن الباحثون الحركة القطبية المرصودة (السهم الأحمر ، "OBS") بنتائج النمذجة بدون (السهم الأزرق المتقطع) ومع (السهم الأزرق الصلب) إعادة توزيع كتلة المياه الجوفية. يعد النموذج مع إعادة توزيع كتلة المياه الجوفية أفضل تطابقًا مع الحركة القطبية المرصودة ، حيث يخبر الباحثين عن حجم واتجاه تأثير المياه الجوفية على دوران الأرض. الائتمان: سيو وآخرون. (2023) ، رسائل البحوث الجيوفيزيائية
تم اكتشاف قدرة الماء على تغيير دوران الأرض في عام 2016 ، وحتى الآن ، لم يتم استكشاف المساهمة المحددة للمياه الجوفية في هذه التغيرات الدورانية. في الدراسة الجديدة ، وضع الباحثون نموذجًا للتغييرات الملحوظة في انجراف القطب الدوراني للأرض وحركة المياه - أولاً ، مع مراعاة الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية فقط ، ثم إضافة سيناريوهات مختلفة لإعادة توزيع المياه الجوفية.
لم يطابق النموذج سوى الانجراف القطبي الملحوظ بمجرد أن أدرج الباحثون 2150 جيجا طن من إعادة توزيع المياه الجوفية. بدونها ، تم إيقاف النموذج بمقدار 78.5 سم (31 بوصة) ، أو 4.3 سم (1.7 بوصة) من الانجراف سنويًا.
قال سيو: "أنا سعيد جدًا بالعثور على السبب غير المبرر لانجراف عمود الدوران". "من ناحية أخرى ، بصفتي مقيمًا على الأرض وأبًا ، أشعر بالقلق والدهشة لرؤية أن ضخ المياه الجوفية هو مصدر آخر لارتفاع مستوى سطح البحر."
قالت سوريندرا أديكاري ، عالمة الأبحاث في مختبر الدفع النفاث الذي لم تشارك في هذه الدراسة: "هذه مساهمة رائعة وتوثيق مهم بالتأكيد". نشر Adhikari ورقة عام 2016 حول إعادة توزيع المياه التي تؤثر على الانجراف الدوراني. "لقد حددوا دور ضخ المياه الجوفية في الحركة القطبية ، وهو مهم جدًا."
موقع المياه الجوفية مهم لمدى قدرتها على تغيير الانجراف القطبي ؛ إعادة توزيع المياه من خطوط العرض الوسطى له تأثير أكبر على عمود الدوران. خلال فترة الدراسة ، تم إعادة توزيع معظم المياه في غرب أمريكا الشمالية وشمال غرب الهند ، وكلاهما عند خطوط العرض الوسطى.
قال سيو إن محاولات الدول لإبطاء معدلات استنفاد المياه الجوفية ، خاصة في تلك المناطق الحساسة ، يمكن أن تغير نظريًا التغيير في الانجراف ، ولكن فقط إذا استمرت أساليب الحفظ هذه لعقود.
يتغير عمود الدوران عادة بعدة أمتار في غضون عام تقريبًا ، لذا فإن التغييرات الناتجة عن ضخ المياه الجوفية لا تتعرض لخطر تغير المواسم. لكن على المقاييس الزمنية الجيولوجية ، يمكن أن يكون للانحراف القطبي تأثير على المناخ ، كما قال أديكاري.
قد تكون الخطوة التالية لهذا البحث هي النظر إلى الماضي.
قال سيو: "إن مراقبة التغيرات في القطب الدوراني للأرض مفيدة لفهم الاختلافات في تخزين المياه على مستوى القارة". تتوفر بيانات الحركة القطبية منذ أواخر القرن التاسع عشر . لذلك ، يمكننا استخدام هذه البيانات لفهم الاختلافات القارية لتخزين المياه خلال المائة عام الماضية. هل حدثت أي تغيرات في النظام الهيدرولوجي ناتجة عن ارتفاع درجة حرارة المناخ؟ يمكن للحركة القطبية أن تحمل الإجابة "
