Grundwasser ist eine wichtige Trinkwasserquelle für Mensch und Vieh und dient auch der Bewässerung während Dürreperioden. Eine aktuelle Studie ergab jedoch, dass die kontinuierliche Grundwasserförderung im letzten Jahrzehnt die Rotationsachse der Erde verschoben hat und sie jährlich um etwa 4,3 cm nach Osten neigt.
Diese jährliche Fehlausrichtung kann aufgrund ihrer Wirkung auf den steigenden Meeresspiegel sogar auf der Erdoberfläche beobachtet werden, berichten die Forscher in einem am 15. Juni in Geophysical Research Letters veröffentlichten Artikel.
„Die Rotationsachse der Erde hat sich tatsächlich stark verändert“, sagte Hauptautor Ki-Weon Seo, Professor am Institut für Geowissenschaften der Seoul National University in Südkorea, in einer Pressemitteilung. „Unsere Studie zeigt, dass die Umverteilung des Grundwassers unter den klimabedingten Ursachen den größten Einfluss auf die Veränderung der Erdrotationsachse hat.“
Rotationsachse der Erde
Für den Menschen ist die Erdrotation schwer wahrnehmbar, in Wirklichkeit dreht sich die Erde jedoch immer mit einer Geschwindigkeit von etwa 1.000 Meilen pro Stunde (entspricht 1.609 km/h) um die Nord-Süd-Achse.
Jahreszeitliche Veränderungen auf der Erde sind eng mit der Rotationsachse des Planeten verknüpft, und über geologische Zeiträume hinweg kann eine Verschiebung dieser Achse das Klima auf globaler Ebene beeinflussen, sagte Surendra Adhikari, ein Forscher am Jet Propulsion Laboratory der NASA, in einer Pressemitteilung.
Das Erdinnere besteht aus Gesteins- und Magmaschichten, die einen sehr heißen, dichten Metallkern umgeben. Unter der äußersten Gesteinsschicht verbirgt sich jedoch ein riesiges Wasserreservoir. Schätzungsweise enthalten diese Reservoirs unter der Erdoberfläche 1.000-mal mehr Wasser als alle Flüsse und Seen der Erde zusammen.
Im Laufe geologischer Zeiträume kann die Erdachsendrift das globale Klima beeinflussen. Foto: NASA/File.
Von 1993 bis 2010, dem in der Studie analysierten Zeitraum, entnahm der Mensch Schätzungen aus dem Jahr 2010 mehr als 2.150 Billionen Tonnen Grundwasser, hauptsächlich aus dem Westen Nordamerikas und Nordwestindiens. Zum Vergleich: Würde diese Wassermenge ins Meer geleitet, würde der globale Meeresspiegel um sechs Millimeter ansteigen.
Im Jahr 2016 entdeckte ein Forscherteam, dass die Neigung der Erdachse zwischen 2003 und 2015 mit Veränderungen der Masse von Gletschern und Eisschilden sowie mit Veränderungen der Wassermenge auf der Erdoberfläche zusammenhängen könnte.
Tatsächlich könne jede großflächige Veränderung auf der Erde, einschließlich Veränderungen des Luftdrucks, die Erdachse verschieben, sagte Seo gegenüber CNN per E-Mail.
Seo erklärte jedoch, dass die Verschiebung der Erdachse aufgrund von Luftdruckänderungen ein periodischer Prozess sei. Anders ausgedrückt: Die Erdachse verschiebt sich und kehrt dann in ihre ursprüngliche Position zurück. Seo und seine Kollegen stellten eine Reihe von Fragen zu den langfristigen Veränderungen der Erdachse, insbesondere zu den Auswirkungen der Grundwasserentnahme, einem Faktor, der in früheren Studien nicht untersucht wurde.
Auswirkungen der Grundwassernutzung
Die Rotationsverschiebung der Erde lässt sich indirekt durch Messungen stationärer Objekte im Weltraum mit Radioteleskopen beobachten, wobei diese Objekte als feste Orientierungspunkte dienen. In der neuen Studie nutzten Wissenschaftler Daten zur Grundwasserentnahme aus dem Jahr 2010 und speisten sie in Computermodelle ein, zusammen mit Beobachtungsdaten zum Eismassenverlust und Meeresspiegelanstieg sowie Schätzungen der Rotationsverschiebung der Erde.
Anschließend bewerteten die Forscher die Meeresspiegeländerung „anhand der Grundwasservolumenänderung aus dem Modell“, um das Ausmaß der durch die Grundwasserentnahme verursachten axialen Drift zu bestimmen, sagte Seo.
Dem Modell zufolge hat die Umverteilung des Grundwassers die Erdrotationsachse in weniger als zwei Jahrzehnten um mehr als 78,7 Zentimeter nach Osten verschoben. Ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Erdrotation ist seit langem die sogenannte Mantelkonvektion – der Fluss von verflüssigtem Gestein in der Schicht zwischen Erdoberfläche und äußerem Erdkern. Das neue Modell zeige, dass die Grundwasserentnahme danach der zweitgrößte Faktor sei, sagte Seo.
„Dies ist ein wichtiger Beitrag zur Literatur“, sagte Adhikari. „Sie haben die Rolle der Grundwasserentnahme bei der Bewegung der Erdachse quantifiziert, und das ist ein bemerkenswerter Befund.“
Zukünftige Modelle könnten Beobachtungen der Erdrotation nutzen, um mehr über die Vergangenheit zu erfahren, fügte Seo hinzu. „Die Daten reichen bis ins 19. Jahrhundert zurück“, sagte er. Mit diesen Informationen könnten Wissenschaftler in die Vergangenheit blicken und Daten zu Veränderungen im Planetensystem im Zuge der Erwärmung der Erde in den letzten 100 Jahren analysieren.
Die Grundwasserwirtschaft kann eine wichtige Ressource sein, insbesondere in Gebieten , die stark von klimawandelbedingten Dürren betroffen sind. Allerdings sind unterirdische Wasserquellen begrenzt, und wenn sie einmal erschöpft sind, dauert es lange, bis sie sich wieder erholen.
Darüber hinaus führt die Grundwasserentnahme nicht nur zur Erschöpfung einer wertvollen Ressource, sondern hat, wie jüngste Erkenntnisse zeigen, auch einige unbeabsichtigte globale Folgen.
„Wir haben die Erde auf vielfältige Weise beeinflusst und die Menschen müssen darüber Bescheid wissen“, sagte Herr Seo.
Nguyen Quang Minh (laut CNN)
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