April 17, 2024

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Der Mensch hat so viel Wasser abgepumpt, dass es die Rotation des Planeten verändert hat: ScienceAlert

Der Mensch hat so viel Wasser abgepumpt, dass es die Rotation des Planeten verändert hat: ScienceAlert

Zwischen 1993 und 2010 hat der Mensch so viel Grundwasser für unseren Planeten gefördert und transportiert, dass es zur Wanderung der Erdpole beitrug.

Laut einer neuen Analyse des Geophysikers Ki-Weon Seo von der Seoul National University in Südkorea verursachte allein der Beitrag der Grundwasserumverteilung eine Polverschiebung von 80 Zentimetern (31,5 Zoll) nach Osten.

Mithilfe dieser Ergebnisse konnten die Wissenschaftler bestätigen, dass frühere Schätzungen der Grundwasserverarmung aufgrund menschlicher Aktivitäten einem Anstieg des Meeresspiegels um insgesamt 6 Millimeter in diesem Zeitraum entsprachen.

Die Forscher führten diese Arbeit durch, um das Phänomen der Polarbewegung und den Beitrag von Änderungen in der Wasserverteilung auf der Erde besser zu verstehen. Im Jahr 2016 gelang Wissenschaftlern ein Durchbruch bei der Entdeckung der Ursache für die Rotationspolwanderung der Erde: der Verteilung der terrestrischen Wasserspeicher.

Seo und seine Kollegen haben nun ermittelt, wie viel Grundwasser bewegende Menschen zu dieser Wanderung beitragen.

Die Landwirtschaft verbraucht weltweit etwa 70 Prozent des für den menschlichen Gebrauch gepumpten Grundwassers. (Vicki Smith/Moment/Getty Images)

„Der Rotationspol der Erde verschiebt sich tatsächlich stark“ Sagt Seo. „Unsere Studie zeigt, dass die Grundwasserumverteilung unter den klimabedingten Ursachen tatsächlich den größten Einfluss auf die Schachtdrift hat.“

Es macht Sinn, wenn man darüber nachdenkt. Die Erde dreht sich um ihre Rotationsachse, ähnlich wie ein Kreisel. Wenn sich die Verteilungsmasse um diese Achse ändert und ungleichmäßig wird, verschiebt sich die Achse zum Ausgleich.

Der Klimawandel hat hierauf großen Einfluss. Wenn gefrorene Teile der Welt wie Gletscher und Eisschilde schmelzen, ändert sich die Wasserverteilung auf der Erdoberfläche und die Pole – die Enden der Rotationsachse – verschieben sich.

Dieser Effekt wurde Anfang der 1990er Jahre deutlich, und es wurde viel Arbeit geleistet, um die Rolle zu bestimmen, die die Wasserumverteilung dabei spielt. Der Effekt der Grundwasserentnahme allein ist jedoch nicht isoliert.

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Basierend auf Klimamodellen, Wissenschaftler schätzen im Jahr 2010 Der Mensch hat zwischen 1993 und 2010 etwa 2.150 Gt Grundwasser gepumpt, was einem Anstieg des Meeresspiegels von etwa 6 mm entspricht, aber es war schwierig, dies durch Beobachtungen zu bestätigen.

Seo und Kollegen gingen das Problem mithilfe von Beobachtungsdaten und Modellierung der Polarbewegung an. Zunächst modellierten sie die Polarbewegung unter Berücksichtigung des Beitrags des schmelzenden Eises von Gletschern, Eisschilden und Meereis. Anschließend fügten sie ihren Modellen unterschiedliche Ebenen der Grundwasserentnahme hinzu.

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Dies brachte sie näher an die beobachtete Bewegung heran, aber das Modell wurde erst identisch, als sie die Schätzung von 2150 Gt verwendeten.

Die Schätzung lieferte den genauen Beitrag der Grundwasserentnahme. Ohne Berücksichtigung des Grundwasserbeitrags wurde das Modell um 78,48 cm versetzt.

Zwischen 1993 und 2010 verschob die Grundwasserentnahme die Erdpole um 4,36 cm pro Jahr. (Möglicherweise übt es immer noch Einfluss aus, aber die Arbeit des Teams basiert ausschließlich auf Daten bis 2010.)

„Ich bin sehr froh, die ungeklärte Ursache der Schachtdrift gefunden zu haben“ Sagt Seo. „Andererseits bin ich als Landbewohner und Eltern besorgt und überrascht, dass das Pumpen von Grundwasser eine weitere Ursache für den Anstieg des Meeresspiegels ist.“

Die Ergebnisse könnten jedoch dazu beitragen, weitere Polarbewegungen abzuschwächen. Der größte Effekt ist bei der Grundwasserentnahme aus mittleren Breiten zu beobachten. Die Forscher fanden heraus, dass die meisten Grundwasserentnahmen zwischen 1993 und 2010 in mittleren Breiten stattfanden, hauptsächlich in Nordamerika und Nordindien.

Die Karte links zeigt die Grundwasserentnahme zwischen 1993 und 2010, die Karte rechts den damit verbundenen Meeresspiegelanstieg. Die Einheiten sind in Millimetern angegeben. (Seo et al., Geophysik. Präzision. Lette.2023)

Wenn diese Regionen konzertierte Anstrengungen unternehmen, um die Grundwasserentnahme zu reduzieren, könnte dies dazu beitragen, die Polarbewegung und den Anstieg des Meeresspiegels zu verlangsamen. Die Forscher sagen jedoch, dass solche Bemühungen über einen langen Zeitraum, mindestens Jahrzehnte, fortgesetzt werden sollten.

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Es ist jedoch ein langwieriges Unterfangen, daran zu arbeiten, die Auswirkungen des Menschen auf das Klima zu mildern. Je früher Sie beginnen, desto besser.

„Die Beobachtung von Veränderungen im Rotationspol der Erde ist nützlich, um Unterschiede in der Wasserspeicherung auf kontinentaler Ebene zu verstehen.“ Sagt Seo.

„Polarbewegungsdaten sind seit dem späten 19. Jahrhundert verfügbar. Wir können diese Daten also nutzen, um die Unterschiede in der kontinentalen Wasserspeicherung in den letzten 100 Jahren zu verstehen. Gab es irgendwelche Veränderungen im hydrologischen Regime, die durch ein sich erwärmendes Klima verursacht wurden? Polarbewegung.“ kann die Antwort halten.

Forschung veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe.