Glacialsmältning på grund av den globala uppvärmningen är sannolikt orsaken till en förändring av polernas rörelse som inträffade på 1990 -talet.

Placeringen av nord- och sydpolen är inte statisk, oföränderliga fläckar på vår planet. Den axel som jorden snurrar runt - eller mer specifikt ytan som den osynliga linjen kommer från - rör sig alltid på grund av processer som forskare inte helt förstår. Sättet som vattnet är fördelat på jordens yta är en faktor som driver driften.

Smältande glaciärer omfördelade tillräckligt med vatten för att få polarvandringens riktning att vända och accelerera österut under mitten av 1990-talet, enligt en ny studie i Geofysiska forskningsbrev , kortformatsrapporter med omedelbara implikationer som spänner över alla jord- och rymdvetenskaper.

"Den snabbare issmältningen under den globala uppvärmningen var den mest sannolika orsaken till riktningsförändringen av polardriften på 1990-talet, sa Shanshan Deng, en forskare vid Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research vid den kinesiska vetenskapsakademin, University of the Chinese Academy of Sciences och en författare till den nya studien.

Jorden snurrar runt en axel ungefär som en topp, förklarar Vincent Humphrey, en klimatforskare vid universitetet i Zürich som inte var involverad i denna forskning. Om vikten av en topp flyttas runt, snurran skulle börja luta och vingla när dess rotationsaxel ändras. Samma sak händer med jorden när vikten flyttas från ett område till ett annat.

Forskare har kunnat fastställa orsakerna till polardrifter från och med 2002 baserat på data från Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), ett gemensamt uppdrag av NASA och German Aerospace Center, sjösattes med dubbla satelliter det året och ett uppföljningsuppdrag 2018. Uppdraget samlade information om hur massan fördelas runt planeten genom att mäta ojämna förändringar i gravitationen vid olika punkter.

Tidigare studier som släppts på GRACE-uppdragsdata avslöjade några av orsakerna till senare riktningsförändringar. Till exempel, forskning har fastställt att nyare rörelser av Nordpolen bort från Kanada och mot Ryssland orsakas av faktorer som smält järn i jordens yttre kärna. Andra förändringar orsakades delvis av det som kallas förändringen av landvattenlagringen, den process genom vilken allt vatten på land – inklusive fruset vatten i glaciärer och grundvatten som lagras under våra kontinenter – går förlorat genom smältning och grundvattenpumpning.

Författarna till den nya studien trodde att denna vattenförlust på land bidrog till förändringarna i polardriften under de senaste två decennierna genom att förändra hur massan fördelas runt om i världen. Särskilt, de ville se om det också kunde förklara förändringar som inträffade i mitten av 1990-talet.

1995, riktningen för polardriften skiftade från söder till öster. Den genomsnittliga avdriftshastigheten från 1995 till 2020 ökade också cirka 17 gånger från medelhastigheten som registrerades från 1981 till 1995.

Nu har forskare hittat ett sätt att spola modern polspårningsanalys bakåt i tiden för att ta reda på varför denna avdrift inträffade. Den nya forskningen beräknar den totala landvattenförlusten på 1990-talet innan GRACE-uppdraget startade.

"Fynden ger en ledtråd för att studera tidigare klimatdrivna polära rörelser, sa Suxia Liu, en hydrolog vid Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research vid den kinesiska vetenskapsakademin, University of the Chinese Academy of Sciences och motsvarande författare till den nya studien. "Målet med detta projekt, finansierat av ministeriet för vetenskap och teknik i Kina är att utforska förhållandet mellan vattnet och polarrörelsen."

Vattenförlust och polardrift

Med hjälp av data om glaciärförluster och uppskattningar av grundvattenpumpning, Liu och hennes kollegor beräknade hur vattnet som lagrats på land förändrades. De fann att bidrag från vattenförlust från polarområdena är den främsta drivkraften för polar drift, med bidrag från vattenförlust i icke-polära områden. Tillsammans, all denna vattenförlust förklarade förändringen österut i polar drift.

"Jag tror att det ger ett intressant bevis på den här frågan, " sade Humphrey. "Den berättar hur stark denna massförändring är - den är så stor att den kan förändra jordens axel."

Humphrey sa att förändringen av jordens axel inte är tillräckligt stor för att den skulle påverka det dagliga livet. Det kan ändra längden på dagen vi upplever, men bara med millisekunder.

Den snabbare issmältningen kunde inte helt förklara förändringen, sa Deng. Även om de inte analyserade detta specifikt, hon spekulerade i att det lilla gapet kan bero på aktiviteter som involverar lagring av landvatten i icke-polära områden, som ohållbar grundvattenpumpning för jordbruket.

Humphrey sa att dessa bevis avslöjar hur mycket direkt mänsklig aktivitet kan ha en inverkan på förändringar av vattenmassan på land. Deras analys avslöjade stora förändringar i vattenmassa i områden som Kalifornien, norra Texas, regionen runt Peking och norra Indien, till exempel — alla områden som har pumpat stora mängder grundvatten för jordbruksbruk.

"Grundvattenbidraget är också viktigt, ", sa Humphrey. "Här har du ett lokalt vattenförvaltningsproblem som plockas upp av den här typen av analyser."

Liu sa att forskningen har större konsekvenser för vår förståelse av lagring av landvatten tidigare under 1900 -talet. Forskare har 176 års data om polardrift. Genom att använda några av de metoder som lyfts fram av henne och hennes kollegor, det skulle vara möjligt att använda dessa förändringar i riktning och hastighet för att uppskatta hur mycket landvatten som gått förlorat under de senaste åren.