Scioglimento dei ghiacciai in Alaska, Groenlandia, le Ande meridionali, Antartide, il Caucaso e il Medio Oriente hanno accelerato a metà degli anni '90, diventando il motore principale che spinge i poli della Terra in una deriva improvvisa e rapida verso 26°E a una velocità di 3,28 millimetri (0,129 pollici) all'anno. L'intensità del colore sulla mappa mostra dove i cambiamenti nell'acqua immagazzinata sulla terra (principalmente come ghiaccio) hanno avuto il effetto più forte sul movimento dei poli da aprile 2004 a giugno 2020. I grafici a riquadro tracciano la variazione della massa del ghiacciaio (nero) e la variazione calcolata dell'acqua sulla terraferma (blu) nelle regioni di maggiore influenza. Credito:Deng et al (2021) Lettere di ricerca geofisica/AGU
Lo scioglimento glaciale dovuto al riscaldamento globale è probabilmente la causa di uno spostamento nel movimento dei poli avvenuto negli anni '90.
Le posizioni dei poli nord e sud non sono statiche, punti immutabili del nostro pianeta. L'asse attorno a cui ruota la Terra, o più specificamente la superficie da cui emerge la linea invisibile, è sempre in movimento a causa di processi che gli scienziati non comprendono completamente. Il modo in cui l'acqua è distribuita sulla superficie terrestre è uno dei fattori che guida la deriva.
Lo scioglimento dei ghiacciai ha ridistribuito una quantità d'acqua sufficiente a far sì che la direzione del vagabondaggio polare girasse e acceleri verso est durante la metà degli anni '90, secondo un nuovo studio in Lettere di ricerca geofisica , rapporti in formato breve con implicazioni immediate che abbracciano tutte le scienze della Terra e dello spazio.
"Lo scioglimento più rapido dei ghiacci a causa del riscaldamento globale è stata la causa più probabile del cambio di direzione della deriva polare negli anni '90, " disse Shanshan Deng, ricercatore presso l'Istituto di Scienze Geografiche e Ricerca sulle Risorse Naturali presso l'Accademia Cinese delle Scienze, l'Università dell'Accademia cinese delle scienze e autore del nuovo studio.
La Terra gira attorno a un asse come una trottola, spiega Vincent Humphrey, uno scienziato del clima presso l'Università di Zurigo che non è stato coinvolto in questa ricerca. Se il peso di un piano viene spostato, la trottola comincerebbe a inclinarsi e oscillare mentre il suo asse di rotazione cambia. La stessa cosa accade alla Terra quando il peso viene spostato da un'area all'altra.
I ricercatori sono stati in grado di determinare le cause delle derive polari a partire dal 2002 sulla base dei dati del Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), una missione congiunta della NASA e del Centro aerospaziale tedesco, lanciata con due satelliti quell'anno e una missione di follow-up nel 2018. La missione ha raccolto informazioni su come la massa è distribuita intorno al pianeta misurando i cambiamenti irregolari della gravità in diversi punti.
Precedenti studi rilasciati sui dati della missione GRACE hanno rivelato alcune delle ragioni dei successivi cambiamenti di direzione. Per esempio, la ricerca ha determinato che i movimenti più recenti del Polo Nord dal Canada verso la Russia sono causati da fattori come il ferro fuso nel nucleo esterno della Terra. Altri cambiamenti sono stati causati in parte da quello che viene chiamato il cambiamento dell'accumulo idrico terrestre, il processo attraverso il quale tutta l'acqua sulla terra, compresa l'acqua ghiacciata nei ghiacciai e le acque sotterranee immagazzinate sotto i nostri continenti, viene persa attraverso lo scioglimento e il pompaggio delle acque sotterranee.
Gli autori del nuovo studio ritenevano che questa perdita d'acqua sulla terraferma abbia contribuito ai cambiamenti nella deriva polare negli ultimi due decenni, modificando il modo in cui la massa è distribuita in tutto il mondo. In particolare, volevano vedere se poteva anche spiegare i cambiamenti avvenuti a metà degli anni '90.
Nel 1995, la direzione della deriva polare si è spostata da sud a est. Anche la velocità media di deriva dal 1995 al 2020 è aumentata di circa 17 volte rispetto alla velocità media registrata dal 1981 al 1995.
Ora i ricercatori hanno trovato un modo per riavvolgere la moderna analisi del tracciamento polare indietro nel tempo per scoprire perché si è verificata questa deriva. La nuova ricerca calcola la perdita totale di acqua nel suolo negli anni '90 prima dell'inizio della missione GRACE.
"I risultati offrono un indizio per studiare il moto polare del passato guidato dal clima, " disse Suxia Liu, un idrologo presso l'Istituto di Scienze Geografiche e Ricerca sulle Risorse Naturali presso l'Accademia Cinese delle Scienze, l'Università dell'Accademia cinese delle scienze e l'autore corrispondente del nuovo studio. "L'obiettivo di questo progetto, finanziato dal Ministero della Scienza e della Tecnologia della Cina è quello di esplorare la relazione tra l'acqua e il movimento polare".
Perdita d'acqua e deriva polare
Utilizzando i dati sulla perdita dei ghiacciai e le stime del pompaggio delle acque sotterranee, Liu e i suoi colleghi hanno calcolato come è cambiata l'acqua immagazzinata sulla terra. Hanno scoperto che il contributo della perdita d'acqua dalle regioni polari è il principale motore della deriva polare, con contributi dalla perdita di acqua nelle regioni non polari. Insieme, tutta questa perdita d'acqua spiegava il cambiamento verso est della deriva polare.
"Penso che fornisca una prova interessante a questa domanda, " disse Humphrey. "Ti dice quanto è forte questo cambiamento di massa:è così grande che può cambiare l'asse della Terra."
Humphrey ha detto che il cambiamento dell'asse terrestre non è abbastanza grande da influenzare la vita quotidiana. Potrebbe cambiare la lunghezza del giorno che sperimentiamo, ma solo di millisecondi.
Lo scioglimento del ghiaccio più veloce non potrebbe spiegare del tutto il cambiamento, ha detto Deng. Anche se non l'hanno analizzato in modo specifico, ha ipotizzato che il leggero divario potrebbe essere dovuto ad attività che coinvolgono lo stoccaggio dell'acqua terrestre nelle regioni non polari, come il pompaggio insostenibile delle acque sotterranee per l'agricoltura.
Humphrey ha affermato che queste prove rivelano quanto l'attività umana diretta possa avere un impatto sui cambiamenti della massa d'acqua sulla terraferma. La loro analisi ha rivelato grandi cambiamenti nella massa d'acqua in aree come la California, nord del Texas, la regione intorno a Pechino e l'India settentrionale, per esempio, tutte le aree che hanno pompato grandi quantità di acque sotterranee per uso agricolo.
"Anche il contributo delle acque sotterranee è importante, " ha detto Humphrey. "Qui hai un problema di gestione dell'acqua locale che viene rilevato da questo tipo di analisi".
Liu ha affermato che la ricerca ha implicazioni più ampie per la nostra comprensione dello stoccaggio dell'acqua terrestre all'inizio del XX secolo. I ricercatori hanno 176 anni di dati sulla deriva polare. Utilizzando alcuni dei metodi evidenziati da lei e dai suoi colleghi, potrebbe essere possibile utilizzare quei cambiamenti di direzione e velocità per stimare quanta acqua terrestre è stata persa negli anni passati.