La pérdida de agua en la tierra debido al deshielo y a factores provocados por el hombre está cambiando el movimiento de los polos norte y sur.

El derretimiento de los glaciares debido al calentamiento global es probablemente la causa de un cambio en el movimiento de los polos que se produjo en la década de 1990.

Las ubicaciones de los polos norte y sur no son puntos estáticos e inmutables de nuestro planeta. El eje en el que gira la Tierra, o más específicamente la superficie de la que emerge la línea invisible, siempre se está moviendo debido a procesos que los científicos no comprenden completamente. La forma en que se distribuye el agua en la superficie de la Tierra es un factor que impulsa la deriva.

El derretimiento de los glaciares redistribuyó suficiente agua para hacer que la dirección del desplazamiento polar girara y se acelerara hacia el este a mediados de la década de 1990, según un nuevo estudio en Cartas de investigación geofísica, La revista de AGU para informes breves de alto impacto con implicaciones inmediatas que abarcan todas las ciencias terrestres y espaciales.

«El derretimiento más rápido del hielo bajo el calentamiento global fue la causa más probable del cambio direccional en la deriva polar en la década de 1990», dijo Shanshan Deng, investigador del Instituto de Ciencias Geográficas e Investigación de Recursos Naturales de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de la Academia de Ciencias de China y autor del nuevo estudio.

La Tierra gira alrededor de un eje como una cima, explica Vincent Humphrey, un científico del clima de la Universidad de Zurich que no participó en esta investigación. Si se mueve el peso de una peonza, la peonza comenzará a inclinarse y oscilar a medida que cambia su eje de rotación. Lo mismo sucede con la Tierra cuando el peso se mueve de un área a otra.

El derretimiento de los glaciares en Alaska, Groenlandia, los Andes del Sur, la Antártida, el Cáucaso y el Medio Oriente se aceleró a mediados de la década de 1990, convirtiéndose en el factor principal que empujó los polos de la Tierra en una deriva repentina y rápida hacia 26 ° E a una tasa de 3,28 milímetros (0,129 pulgadas) por año. La intensidad del color en el mapa muestra dónde los cambios en el agua almacenada en la tierra (principalmente como hielo) tuvieron el efecto más fuerte en el movimiento de los polos desde abril de 2004 hasta junio de 2020. Los gráficos insertados muestran el cambio en la masa del glaciar (negro) y el cambio de agua calculado en tierra (azul) en las regiones de mayor influencia. Crédito: Deng et al (2021) Cartas de investigación geofísica / AGU

Los investigadores pudieron determinar las causas de las derivaciones polares de 2002 sobre la base de datos del Experimento de Recuperación de Gravedad y Clima (GRACE), una misión conjunta de NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, lanzado con satélites gemelos ese año y una misión de seguimiento en 2018. La misión recopiló información sobre cómo se distribuye la masa alrededor del planeta midiendo cambios desiguales en la gravedad en diferentes puntos.

Los estudios anteriores publicados sobre los datos de la misión GRACE han revelado algunas de las razones de cambios posteriores en la dirección. Por ejemplo, la investigación determinó que los movimientos más recientes desde el Polo Norte lejos de Canadá y hacia Rusia fueron causados ​​por factores como el hierro fundido en el núcleo exterior de la Tierra. Otros cambios han sido causados ​​en parte por lo que se llama un cambio en el almacenamiento de agua terrestre, el proceso por el cual toda el agua de la tierra, incluida el agua congelada en los glaciares y el agua subterránea almacenada en nuestros continentes, se está perdiendo al derretirse y bombear agua bajo tierra.

Los autores del nuevo estudio creen que esta pérdida de agua en la tierra ha contribuido a cambios en la deriva polar durante las últimas dos décadas, cambiando la forma en que se distribuye la masa en todo el mundo. En particular, querían ver si eso también podía explicar los cambios que ocurrieron a mediados de la década de 1990.

En 1995, la dirección de la deriva polar cambió de sur a este. La velocidad de deriva promedio de 1995 a 2020 también aumentó unas 17 veces con respecto a la velocidad promedio registrada de 1981 a 1995.

Los cambios en la ubicación geográfica de los polos norte y sur de la Tierra se denominan deriva polar o verdadera deriva polar. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Ahora, los investigadores han encontrado una manera de retroceder en el tiempo hasta el análisis moderno de seguimiento de polos para descubrir por qué ocurrió esta desviación. La nueva investigación calcula la pérdida total de agua del suelo en la década de 1990 antes del inicio de la misión GRACE.

«Los hallazgos ofrecen una pista para estudiar el movimiento polar impulsado por el clima en el pasado», dijo Suxia Liu, hidróloga del Instituto de Ciencias Geográficas e Investigación de Recursos Naturales de la Academia China de Ciencias, la Universidad de la Academia China de Ciencias. y el autor correspondiente del nuevo estudio. «El objetivo de este proyecto, financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China, es explorar la relación entre el agua y el movimiento polar».

Pérdida de agua y deriva polar

Utilizando datos sobre la pérdida de glaciares y las estimaciones de bombeo de agua subterránea, Liu y sus colegas calcularon cómo ha cambiado el agua almacenada en la tierra. Descubrieron que las contribuciones a la pérdida de agua de las regiones polares son el principal impulsor de la deriva polar, con contribuciones de la pérdida de agua en las regiones no polares. En conjunto, toda esta pérdida de agua explicó el desplazamiento hacia el este de la deriva polar.

«Creo que aporta evidencia interesante a este tema», dijo Humphrey. «Muestra cuán fuerte es este cambio de masa, es tan grande que puede cambiar el eje de la Tierra».

Humphrey dijo que el cambio en el eje de la Tierra no es lo suficientemente grande como para afectar la vida diaria. Esto puede cambiar la duración del día que experimentamos, pero solo durante milisegundos.

El derretimiento más rápido del hielo no puede explicar completamente el cambio, dijo Deng. Aunque no analizaron esto específicamente, especuló que la pequeña brecha puede deberse a actividades que involucran el almacenamiento de agua terrestre en regiones no polares, como el bombeo de agua subterránea insostenible para la agricultura.

Humphrey dijo que esta evidencia revela cuánto la actividad humana directa puede tener un impacto en los cambios en el cuerpo de agua en la tierra. El análisis reveló cambios importantes en los cuerpos de agua en áreas como California, el norte de Texas, la región alrededor de Beijing y el norte de la India, por ejemplo, todas áreas que bombeaban grandes cantidades de agua subterránea para uso agrícola.

«La contribución del agua subterránea también es importante», dijo Humphrey. «Aquí tienes un problema con la gestión local del agua que es detectado por este tipo de análisis».

Liu dijo que la investigación tiene mayores implicaciones para nuestra comprensión del almacenamiento de agua de la Tierra a principios de la década de 1920.^º siglo. Los investigadores tienen 176 años de datos sobre la deriva polar. Usando algunos de los métodos destacados por ella y sus colegas, sería posible utilizar estos cambios de dirección y velocidad para estimar cuánta agua terrestre se ha perdido en los últimos años.

Referencia: “Deriva polar en la década de 1990 explicada por cambios en el almacenamiento de agua terrestre” por S. Deng, S. Liu, X. Mo, L. Jiang y P. Bauer – Gottwein, 22 de marzo de 2021,.
DOI: 10.1029 / 2020GL092114