O kadar çok yeraltı suyu pompaladık ki, Dünya’nın dönüşü değişti

Yeraltı suyunun çekilmesi nedeniyle kütle kayması ve buna bağlı olarak deniz seviyesinin yükselmesi, Dünya’nın dönme kutbunun yirmi yılda yaklaşık bir metre dolaşmasına neden oldu.

15 Haziran’da yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, insanlar yerden su pompalayarak ve başka bir yere taşıyarak, o kadar büyük bir su kütlesini kaydırdı ki, Dünya yalnızca 1993 ile 2010 arasında yaklaşık 80 cm (31,5 inç) doğuya eğildi. Jeofizik Araştırma MektuplarıAGÜ’nün dünya ve uzay bilimlerini kapsayan çıkarımları olan kısa, yüksek etkili araştırma dergisi.

İklim modellerine ve bilim insanlarına dayalı önceden tahmin edilmiş İnsanlar, 1993’ten 2010’a kadar 6 milimetreden (0,24 inç) fazla deniz seviyesi artışına eşdeğer 2.150 gigaton yeraltı suyu pompaladı. Ancak bu tahmini doğrulamak zor.

Bir yaklaşım, gezegenin etrafında döndüğü nokta olan Dünya’nın dönme kutbunda yatmaktadır. Dünyanın dönme kutbunun kabuğa göre konumu değiştiğinde, kutup hareketi adı verilen bir süreçten geçer. Gezegendeki suyun dağılımı, kütlenin nasıl dağıldığını etkiler. Toprağa biraz ağırlık eklemek gibi, Dünya suyu hareket ettirirken biraz farklı döner.

Seul Ulusal Üniversitesi’nde çalışmayı yöneten bir jeofizikçi olan Ki-wyun Seo, “Dünya’nın dönüş kutbu sık sık değişir” dedi. “Çalışmamız, iklimle ilgili nedenler arasında, yeraltı suyunun yeniden dağılımının aslında kuyu kayması üzerinde en büyük etkiye sahip olduğunu gösteriyor.”

Burada araştırmacılar, gözlemlenen kutup hareketini (kırmızı ok, “OBS”), yeraltı suyu kütle yeniden dağılımı olmadan (kesikli mavi ok) ve (düz mavi ok) ile modelleme sonuçlarını karşılaştırdı. Yeraltı suyu kütlesinin yeniden dağılımına sahip bir model, gözlemlenen kutupsal hareket için daha iyi bir eşleşmedir ve araştırmacılara yer altı suyunun Dünya’nın dönüşü üzerindeki etkisinin büyüklüğü ve yönü hakkında bilgi verir. Kredi: Seo ve diğerleri. (2023), Jeofizik Araştırma Mektupları

Suyun Dünya’nın dönüşünü değiştirme yeteneğiydi. 2016’da keşfedildiBugüne kadar, yeraltı suyunun bu sirkülasyon değişikliklerine özel katkısı araştırılmamıştır. Yeni çalışmada, araştırmacılar, Dünya’nın dönme kutup kayması ve su hareketinde gözlemlenen değişiklikleri modellediler – önce sadece buz tabakalarını ve buzulları hesaba katarak ve ardından yeraltı suyunun yeniden dağıtımı için farklı senaryolar eklediler.

Model, yalnızca araştırmacılar 2.150 gigaton yeraltı suyu yeniden dağıtımını dahil ettiğinde gözlemlenen kutup kaymasıyla eşleşti. Onsuz, model yılda 78,5 cm (31 inç) veya 4,3 cm (1,7 inç) sapma ile durduruldu.

Seo, “Şaft kaymasının açıklanamayan nedenini bulduğum için çok mutluyum” dedi. “Öte yandan, bir kara sakini ve ebeveyn olarak, yeraltı sularının pompalanmasının deniz seviyesinin yükselmesine neden olan başka bir kaynak olduğunu görmek beni endişelendiriyor ve şaşırtıyor.”

JPL’de araştırma bilimcisi olan ve bu çalışmaya dahil olmayan Surendra Adhikari, “Bu inanılmaz bir katkı ve kesinlikle önemli bir belge” dedi. Adhikari, rotasyonel kaymayı etkileyen suyun yeniden dağıtımı hakkında 2016 yılında bir makale yayınladı. “Yeraltı suyu pompalamanın kutup hareketindeki rolünü belirlediler ve bu çok önemli.”

Yeraltı suyunun konumu, kutup kaymasını değiştirebileceği ölçüde önemlidir; Suyun orta enlemlerden yeniden dağıtılmasının şaft üzerinde daha büyük bir etkisi vardır. Çalışma döneminde, suyun çoğu, her ikisi de orta enlemlerde olmak üzere batı Kuzey Amerika ve kuzeybatı Hindistan’da yeniden dağıtıldı.

Seo, eyaletlerin, özellikle bu hassas bölgelerde, yeraltı suyu tükenme oranlarını yavaşlatma girişimlerinin, teorik olarak erozyondaki değişikliği tersine çevirebileceğini, ancak yalnızca bu tür koruma yöntemlerinin on yıllarca sürmesi halinde olduğunu söyledi.

Şaft genellikle yaklaşık bir yıl içinde birkaç metre değişir, bu nedenle yeraltı suyu pompalamanın neden olduğu değişiklikler mevsim değiştirme riski taşımaz. Ancak Adhikari, jeolojik zaman ölçeklerinde kutup kaymasının iklim üzerinde bir etkisi olabileceğini söyledi.

Bu araştırma için bir sonraki adım geriye bakmak olabilir.

Seo, “Dünya’nın dönme kutbundaki değişiklikleri gözlemlemek, kıta çapındaki su depolama farklılıklarını anlamak için yararlıdır.” Dedi. Kutupsal hareket verileri 19. yüzyılın sonlarından beri mevcuttur.^y Yüzyıl. Bu nedenle, son 100 yılda su depolamanın kıtasal farklılıklarını anlamak için bu verileri kullanabiliriz. Isınan bir iklimin neden olduğu hidrolojik rejimde herhangi bir değişiklik oldu mu? Kutup hareketi cevabı tutabilir.”

Referans: “Dünyanın Kutup Kayması, Yeraltı Suyu Tükenmesinin 1993–2010 Küresel Deniz Seviyesi Yükselişine Önemli Bir Katkıda Bulunduğunu Doğruladı” Yazan Ki-wyun-seo, Dongriol-ryeo, Goyoung-eum, Taeohan-jeon, Jae-seong Kim, Kuhyun-eum, Jianli Chen, Clark R. Wilson, 15 Haziran 2023, Buradan Erişilebilir. Jeofizik Araştırma Mektupları.
doi: 10.1029/2023GL103509

Yazarlar:

• Ki-Weon Seo (ilgili yazar), Eğitim Araştırmaları Merkezi ve Yer Bilimleri Eğitimi Bölümü, Seul Ulusal Üniversitesi, Seul, Kore Cumhuriyeti
• Jae-Seung Kim, Kookhyoun Youm, Yer Bilimleri Eğitimi Bölümü, Seul Ulusal Üniversitesi, Seul, Kore Cumhuriyeti
• Dongriol Ryo, Altyapı Mühendisliği Bölümü, Melbourne Üniversitesi, Parkville, Avustralya
• Jooyoung Eom, Yer Bilimleri Eğitimi Bölümü, Kyungbuk Ulusal Üniversitesi, Daegu, Kore Cumhuriyeti
• Taewhan Jeon, Eğitim Araştırmaları Merkezi, Seul Ulusal Üniversitesi, Seul, Kore Cumhuriyeti
• Jianli Chen, Arazi Etütleri ve Jeoinformatik Departmanı, Yer ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü, Hong Kong Politeknik Üniversitesi, Hong Kong
• Clark Wilson, Yerbilimleri Bölümü ve Uzay Araştırmaları Merkezi, Teksas Üniversitesi, Austin, Austin, Teksas, ABD