Η περιστροφή της Γης μπορεί να φαίνεται αμετάβλητη, όμως η πραγματικότητα είναι πιο ρευστή: ο πλανήτης μας δεν περιστρέφεται γύρω από έναν σταθερό άξονα. Ο άξονας αυτός μετατοπίζεται διαρκώς –πλανιέται, ταλαντώνεται και μετακινείται με ρυθμούς που κυμαίνονται από ημέρες μέχρι αιώνες.
Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες απέδιδαν αυτές τις μετατοπίσεις σε εσωτερικές γεωλογικές διεργασίες, όπως η κυκλοφορία στον μανδύα της Γης ή οι κινήσεις του εξωτερικού ρευστού πυρήνα. Όμως εδώ και λίγες δεκαετίες, παρατηρείται ένας νέος, καθοριστικός παράγοντας: η κλιματική αλλαγή.
Η τήξη των παγετώνων, η υποχώρηση των πολικών πάγων και η επανακατανομή των υδάτινων μαζών αλλάζουν την ισορροπία της Γης και μετατοπίζουν τον άξονα περιστροφής της.
Νέα μελέτη: Από το 1900 έως το 2100 - Πώς μετακινείται ο άξονας περιστροφής
Μια πρόσφατη μελέτη των Mostafa Kiani Shahvandi και Benedikt Soja από το ETH Zurich αναλύει πώς οι κλιματικές μεταβολές επηρεάζουν την περιστροφική συμπεριφορά της Γης. Συνδυάζοντας ιστορικά δεδομένα από το 1900 με προβλέψεις έως το 2100, οι ερευνητές μοντελοποιούν την επίδραση της τήξης πάγων και των μετακινήσεων νερού πάνω στον άξονα του πλανήτη.
Η φαινόμενη μετατόπιση του άξονα περιστροφής ονομάζεται πολική μετατόπιση. Δεν πρόκειται για μεγάλη κλίση του πλανήτη, αλλά για μετακίνηση της θέσης του άξονα ως προς τον φλοιό. Η μετατόπιση αυτή μοιάζει με το «κούνημα» μιας σβούρας που δεν περιστρέφεται ακριβώς κατακόρυφα.
Η πολική μετατόπιση οφείλεται σε πολλούς παράγοντες: βραχυπρόθεσμες διακυμάνσεις προκαλούνται από την πίεση της ατμόσφαιρας ή τα ωκεάνια ρεύματα, ενώ οι μακροπρόθεσμες τάσεις προκύπτουν από βαθύτερες και πιο αργές διαδικασίες, όπως οι αλλαγές στη μάζα στην επιφάνεια της Γης.
Και εδώ παίζει ρόλο η κλιματική αλλαγή: καθώς οι πάγοι λιώνουν και οι υδάτινοι όγκοι μετακινούνται, η συνολική κατανομή μάζας αλλάζει, επηρεάζοντας την ισορροπία και, κατ’ επέκταση, τον άξονα περιστροφής.
Δύο σενάρια για το μέλλον
Η μελέτη χρησιμοποιεί δύο βασικά κλιματικά σενάρια για να προβλέψει την εξέλιξη της πολικής μετατόπισης:
- RCP2.6: ένα σενάριο με δραστική μείωση εκπομπών και περιορισμένη θέρμανση.
- RCP8.5: ένα σενάριο χωρίς περιορισμούς στις εκπομπές και με υψηλή θέρμανση.
Τα αποτελέσματα δείχνουν εντυπωσιακή διαφορά:
- Στο σενάριο RCP2.6, ο άξονας μετακινείται περίπου 12 μέτρα από τη θέση του το 1900 έως το 2100.
- Στο σενάριο RCP8.5, η μετατόπιση φτάνει τα 27 μέτρα – υπερδιπλάσια.
Η βασική πηγή αυτής της μετακίνησης είναι η τήξη του παγοκαλύμματος της Γροιλανδίας, που ωθεί τον άξονα προς τα δυτικά. Αντίθετα, η Ανταρκτική, και ειδικά η περιοχή της Θάλασσας Άμουντσεν, τραβά τον άξονα ανατολικά – κυρίως σε σενάρια υψηλών εκπομπών.
Η τήξη των πάγων κινεί τον πλανήτη
Η επίδραση των πάγων δεν είναι συμμετρική. Η Γροιλανδία βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο και, καθώς λιώνει, η απώλεια μάζας ωθεί τον άξονα περιστροφής προς τα δυτικά. Η Ανταρκτική στο νότιο ημισφαίριο δρα στην αντίθετη κατεύθυνση.
Ωστόσο, η Γροιλανδία παραμένει ο πιο ισχυρός παράγοντας – ιδιαίτερα στο πρώτο μισό του 21ου αιώνα. Η ανισορροπία ανάμεσα στις δύο ηπείρους σημαίνει ότι ο άξονας δεν κινείται ευθύγραμμα, αλλά διαγράφει ένα πολύπλοκο μοτίβο πορείας, ανάλογα με το πού και πόσο λιώνει ο πάγος.
Λιώσιμο παγετώνων και υπόγεια ύδατα
Δεν είναι μόνο οι πολικοί πάγοι που αλλάζουν την ισορροπία του πλανήτη. Οι ορεινοί παγετώνες, όπως εκείνοι των Ιμαλαΐων, επίσης συμβάλλουν στη μετατόπιση, παρόλο που είναι μικρότεροι σε μέγεθος.
Σε σενάρια χαμηλών εκπομπών, η επιρροή τους περιορίζεται. Αντίθετα, με αυξημένη τήξη, το μοτίβο της κίνησης του άξονα γίνεται ακόμα πιο περίπλοκο.
Σημαντικό ρόλο παίζουν και τα υπόγεια ύδατα: όταν αντλούνται για άρδευση ή ύδρευση και καταλήγουν τελικά στους ωκεανούς, αλλάζει η κατανομή της μάζας. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι η υπεράντληση σε περιοχές της Ανατολικής Ημισφαιρίου προκαλεί ανατολική μετατόπιση του άξονα, έστω και με μικρότερη ένταση από την τήξη των πάγων.
Η περιστροφή επηρεάζει δορυφόρους και μετρήσεις
Ίσως φαίνεται αμελητέο, αλλά η μετατόπιση του άξονα έχει πραγματικές συνέπειες. Τα δορυφορικά συστήματα πλοήγησης, οι αποστολές στο διάστημα και οι γεωδαιτικές μετρήσεις στηρίζονται σε ακριβείς συντεταγμένες.
Όταν ο άξονας μετακινείται, ακόμη και λίγα εκατοστά, αυτά τα συστήματα πρέπει να προσαρμοστούν. Παράλληλα, η κίνηση προκαλεί και μεταβολές στη μορφή της Γης – φαινόμενο γνωστό ως παλιρροίες του πόλου. Η μελέτη εκτιμά ότι η επιφάνεια της Γης ενδέχεται να ανυψωθεί ή να βυθιστεί κατά έως 2,8 εκατοστά μέχρι το 2100.
Η μετατόπιση της μάζας επηρεάζει και τη βαρυτική κατανομή του πλανήτη – κάτι που μπορούν να ανιχνεύσουν τα σύγχρονα όργανα. Μέσω αυτών των μεταβολών, οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν περισσότερα για τις διεργασίες στον μανδύα της Γης.
Το κλίμα πλέον υπερισχύει της γεωλογίας
Παραδοσιακά, οι μακροχρόνιες μεταβολές του άξονα αποδίδονταν σε γεωλογικές διεργασίες, όπως η ισοστατική ανάκαμψη (Glacial Isostatic Adjustment). Πλέον, όμως, φαίνεται ότι οι κλιματικές επιρροές –όπως η τήξη πάγων και η απώλεια υπόγειων υδάτων– αποκτούν τον κυρίαρχο ρόλο, ειδικά σε σενάρια υψηλών εκπομπών.
Αυτό σημαίνει ότι οι ανθρώπινες παρεμβάσεις στο κλίμα ενδέχεται να αφήσουν αποτύπωμα ισχυρότερο από αυτό των παγετωνικών εποχών.
Το κλίμα αγγίζει τα πάντα – ακόμα και την περιστροφή της Γης
Η μελέτη των Shahvandi και Soja δεν περιορίζεται σε έναν τεχνικό υπολογισμό: φανερώνει τις βαθιές συνδέσεις ανάμεσα στο κλίμα και τις θεμελιώδεις λειτουργίες του πλανήτη.
Καθώς οι πάγοι λιώνουν και τα νερά κινούνται, η Γη αλλάζει ισορροπία – όχι μόνο τοπικά, αλλά σε πλανητική κλίμακα. Αν ο άξονας μετακινηθεί 12 ή 27 μέτρα μέχρι το 2100 εξαρτάται από τις αποφάσεις που θα λάβουμε τις επόμενες δεκαετίες.
Η Γη, στην ουσία, αλλάζει ρυθμό. Και η κλιματική αλλαγή γράφει πλέον το σενάριο.
