دراسة تكشف | تغير المناخ يتسبب بانحراف محور دوران الأرض

طقس العرب - وجد بحث جديد أجراه علماء الجامعة الأكاديمية الصينية أن تغير المناخ يغير قطبي الأرض منذ التسعينيات على الأقل، وذلك بسبب ذوبان الجليد الناتج عن الاحتباس الحراري، مما أدى إلى تغير توزيع الأوزان على الكرة الأرضية وانجراف القطبيين الجيولوجيين الشمالي والجنوبي، وانحراف محور دوران الأرض.

كيف يؤدي ذوبان الجليد إلى انجراف القطبين وانحراف محور الأرض؟

يؤثر توزيع الأوزان حول الكرة الأرضية في دورانها حول محورها، بنفس الطريقة التي يؤثر بها شكل المغزل الدوّار في طريقة دورانه، فإذا تم تحريك وزن الجزء العلوي، فإن الرأس الدوّار سيبدأ في الانحناء والتذبذب مع تغير محور الدوران. يحدث نفس الشيء للأرض عندما ينتقل الوزن من منطقة إلى أخرى. 

وقد أظهرت بيانات الأقمار الصناعية من عام 2002 وما بعده أن تغير المناخ يغير توزيع هذا الوزن على الأرض، حيث يذوب الجليد على القطبين ويتحرك إلى أجزاء أخرى على الأرض.

سبب آخر لحدوث انجراف القطبين وانحراف محور الأرض

لاحظ العلماء الانجراف القطبي في فترة التسعينيات ، لكن اكتشاف سبب هذا الانجراف كان أمرًا صعبًا ، لأنه لم تكن هناك ملاحظات مباشرة عبر الأقمار الصناعية لتوزيع المياه في جميع أنحاء العالم من تلك الحقبة. الآن ، استطاع الباحثون مقارنة السيناريوهات المحتملة للتوزيع الكلي للمياه حول العالم، ووجدوا أن أفضل تفسير للتغيرات التي طرأت على القطبين في التسعينيات هو تغير المناخ الذي يسببه الإنسان. أدى ذوبان الصفائح الجليدية، بالإضافة إلى ضخ المياه الجوفية المستخدمة في الزراعة، إلى تغيير توزيع المياه على الكوكب بدرجة كافية لإحداث انحراف في محور دوران كوكب الأرض.

محور الأرض المتغير

محور دوران الأرض ليس ثابتاً، وهناك عدة أسباب قد تسبب انحرافه، بدءًا من التغيرات طويلة المدى في عملية الحمل الحراري المدفوعة بالحرارة داخل طبقة الوشاح (إحدى طبقات الأرض)، إلى التغيرات السنوية في تيارات المحيط والرياح.

وفي عام 2002 ، أطلقت وكالة ناسا والمركز الألماني للفضاء أقمار صناعية لتغطية حقل الجاذبية ومتابعة تجربة المناخ (GRACE)، والتي استخدمت قياسات مجال جاذبية الأرض لمراقبة التغيرات في الجليد والماء السائل وقشرة الأرض. سمحت قياسات GRACE الدقيقة لعلماء الأرض بتحليل الأسباب المختلفة للتحولات القطبية في فترة ما بعد عام 2002. وكان من الواضح أثر ذوبان الجليد الناتج عن تغير المناخ.

في عام 2013 ، على سبيل المثال ، أفاد باحثون في مجلة (Geophysical Research Letters) أن الذوبان السريع للجليد في جرينلاند قد تسبب في انجراف القطب الشمالي نحو الشرق في عام 2005.

ومع ذلك ، فإن معرفة سبب الانجراف القطبي قبل عام 2002 ليس سهلاً، كان الباحثون يعلمون أن الانجراف القطبي قد تحول شرقا في عام 1995 وأنه تسارع 17 مرة بين عامي 1995 و 2020 مقارنة بالفترة بين عامي 1981 إلى 1995. لكنهم لم يعرفوا السبب.

وعندما اجريت الدراسة، استخدمت ملاحظات العالم الحقيقي لكيفية تحول القطبين في التسعينيات، وخلق الباحثون سيناريوهين محتملين لتوزيع المياه في العالم لمعرفة أيهما يفسر الظاهرة بشكل أفضل. في السيناريو الأول، كانت التغييرات في توزيع المياه حول العالم بين عامي 1981 و 2020 مماثلة لما سجلته الأقمار الصناعية (GRACE) بين عامي 2002 و 2020. وفي السيناريو الثاني ، أخذ الباحثون في الاعتبار ملاحظات ذوبان الجليد خلال الفترة السابقة.

وجد الباحثون أن السيناريو الثاني، الذي كان مسؤولاً عن ذوبان الجليد، يتوافق بشكل أفضل مع ما حدث بالفعل مع الانجراف القطبي. وأفاد الباحثون في 22 مارس في مجلة Geophysical Research Letters ، أن ذوبان الجليد من المناطق القطبية يفسر معظم الانجراف القطبي، وتم ربط الباقي بفقدان المياه من المناطق غير القطبية.

تأثير النشاط البشري على انجراف القطبين وانحراف محور الأرض

يضخ البشر كمية لا تصدق من المياه الجوفية لغايات الزراعة. فمثلاً، في الهند وحدها في عام 2010 ، تم نقل351 تريليون لتر من المياه من الخزانات الجوفية إلى الحقول الزراعية ، كما كتب الباحثون في ورقتهم. أظهرت كاليفورنيا وشمال تكساس أيضًا تغيرات كبيرة في الكتلة بسبب ضخ المياه الجوفية. وأضافوا أنه بسبب فيزياء الدوران ، فإن حركة المياه الجوفية عند خطوط العرض الوسطى لها تأثير أقوى على الانجراف القطبي بالمقارنة مع نفس الكمية من الماء عند خطوط العرض العليا، وبالتالي فإن هذه التغييرات تتراكم بسرعة.

تأثيرات الانجراف القطبي

بشكل عام ، التغييرات في الانجراف القطبي ليست ملحوظة في الحياة اليومية. قد يتسبب في تغيير طول اليوم بمقدار ميلي ثانية أو نحو ذلك. لكن هذا الدليل يكشف عن مقدار النشاط البشري المباشر الذي يمكن أن يكون له تأثير على التغيرات في كتلة الماء على الأرض. فقد كشف التحليلات عن تغيرات كبيرة في الكتلة المائية في مناطق مثل: كاليفورنيا ، وشمال تكساس ، والمنطقة المحيطة ببكين وشمال الهند ، وجميع المناطق التي تضخ كميات كبيرة من المياه الجوفية للاستخدام الزراعي.

ودراسة الانجراف القطبي لها آثار أكبر على فهمنا لطريقة تخزين المياه على الأرض قبل القرن العشرين. يمتلك الباحثون 176 عامًا من البيانات حول الانجراف القطبي، وقد يكون من الممكن استخدام هذه التغييرات في الاتجاه والسرعة لتقدير كمية المياه التي ضاعت على اليابسة في السنوات الماضية.