地下水は人間や家畜の飲料水として重要な水源であり、干ばつ時には灌漑用水としても利用されています。しかし、最近の研究によると、過去10年間にわたる地下水の継続的な汲み上げによって地球の自転軸が移動し、年間約4.3cm東に傾いていることが明らかになりました。
この年ごとのずれは、海面上昇効果により地球の表面でも観測できると、研究者らは6月15日に地球物理学研究レターズ誌に掲載された論文で報告している。
「地球の自転軸は実際には大きく変化しています」と、韓国ソウル国立大学地球科学教育学部の教授で、本研究の筆頭著者であるソ・キウォン氏はプレスリリースで述べています。「私たちの研究は、気候関連の原因の中で、地下水の再分配が地球の自転軸の変化に最も大きな影響を与えていることを示しています。」
地球の自転軸
人間が地球の自転を認識することは困難ですが、実際には地球は南北軸を中心に時速約 1,000 マイル (時速 1,609 km に相当) の速度で常に回転しています。
地球上の季節の変化は地球の自転軸と密接に関係しており、地質学的時間スケールで見ると、この軸の変動は地球規模の気候に影響を及ぼす可能性があるとNASAジェット推進研究所の研究科学者、スレンドラ・アディカリ氏はプレスリリースで述べた。
地球の内部は、非常に高温で密度の高い金属核を囲む岩石とマグマの層で構成されています。しかし、最外層の岩石の下には、膨大な量の水の貯留層が存在します。地球の地表下にあるこれらの貯留層には、地球上のすべての河川と湖を合わせた量の1,000倍もの水が蓄えられていると推定されています。
地質学的な時間軸を遡れば、地球の軸移動は地球の気候に影響を及ぼす可能性がある。写真：NASA/ファイル
2010年の推計によると、本研究で分析対象となった1993年から2010年にかけて、人類は地球から2,150兆トン以上の地下水を汲み上げました。そのほとんどは北米西部とインド北西部です。ちなみに、この量の水を海に放出した場合、世界の海面は0.24インチ（6ミリメートル）上昇することになります。
2016年、研究チームは、2003年から2015年にかけての地球の軸の傾きが、氷河と氷床の質量の変化、および地球表面の水の量の変化に関連している可能性があることを発見しました。
実際、大気圧の変化を含む地球上のあらゆる大規模な変化は、地球の軸を移動させる可能性があるとソ氏はCNNに電子メールで語った。
しかし、ソ氏は、大気圧の変化による地球の軸の移動は周期的なプロセスであり、言い換えれば、地球の軸は移動し、そして元の位置に戻ると説明した。ソ氏らは、地球の軸の長期的な変化、特にこれまでの研究では分析されていなかった地下水の汲み上げの影響について、いくつかの疑問を提起した。
地下水利用による影響
地球の自転変動は、宇宙空間の静止物体を電波望遠鏡で観測し、それらを固定されたランドマークとして利用することで間接的に観測できます。今回の研究では、科学者たちは2010年の地下水汲み上げデータ、氷床減少と海面上昇に関する観測データ、そして地球の自転変動の推定値を用いてコンピュータモデルに入力しました。
その後、研究者らは「モデルによる地下水量の変化を利用して」海面変動を評価し、地下水の汲み上げによって引き起こされる軸漂流の量を判断したとソ氏は述べた。
モデルによると、地下水の再分配により、地球の自転軸は20年足らずで31インチ（78.7センチメートル）以上東に移動した。地球の自転に大きな影響を与える要因として、マントル対流、つまり地表と外核の間の層における液状化した岩石の流れは古くから知られている。新しいモデルは、地下水の汲み上げがそれに次いで2番目に大きな要因であることを示していると、ソ氏は述べた。
「これは文献への重要な貢献です」とアディカリ氏は述べた。「彼らは地軸の動きにおける地下水汲み上げの役割を定量化した。これは注目すべき発見です。」
将来のモデルでは、地球の自転観測から過去についてより深く理解できるようになるだろうと、ソ氏は付け加えた。「データは19世紀まで遡ります」と彼は述べた。この情報があれば、科学者は過去100年間の地球温暖化に伴う惑星系の変化に関するデータを分析できるだろう。
地下水産業は、特に気候変動による干ばつの深刻な影響を受ける地域において、重要な資源となり得ます。しかし、地下水源は有限であり、一度枯渇すると回復には長い時間がかかります。
さらに、地下水の採取は貴重な資源を枯渇させるだけでなく、最近の調査結果では、この行為が地球規模で予期せぬ結果をもたらすことが明らかになっています。
「私たちはさまざまな形で地球に影響を与えており、人々はそのことを知る必要がある」とソ氏は語った。
グエン・クアン・ミン（CNNによる）
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