De aarde is uit zijn as geschoven vanwege overmatig grondwaterpompen

Grondwater is een belangrijke bron van drinkwater voor mens en vee en zorgt ook voor irrigatie tijdens droogtes. Uit recent onderzoek is echter gebleken dat het continu oppompen van grondwater in de afgelopen tien jaar de rotatieas van de aarde heeft verschoven, waardoor deze jaarlijks ongeveer 4,3 cm naar het oosten is gekanteld.

Deze jaarlijkse afwijking kan zelfs op het aardoppervlak worden waargenomen, vanwege het zeespiegelstijgingseffect, zo rapporteren de onderzoekers in een studie die op 15 juni werd gepubliceerd in Geophysical Research Letters.

"De rotatieas van de aarde is daadwerkelijk flink veranderd", aldus hoofdauteur Ki-Weon Seo, hoogleraar aan de afdeling Aardwetenschappelijk Onderwijs van de Nationale Universiteit van Seoul in Zuid-Korea, in een persbericht. "Ons onderzoek toont aan dat van alle klimaatgerelateerde oorzaken de herverdeling van grondwater de grootste invloed heeft op de verandering van de rotatieas van de aarde."

De rotatieas van de aarde

Voor mensen is het moeilijk om de rotatie van de aarde waar te nemen, maar in werkelijkheid draait de aarde altijd om een noord-zuid-as met een snelheid van ongeveer 1.609 km/u.

Seizoensveranderingen op aarde zijn nauw verbonden met de rotatieas van de planeet. Op geologische tijdschalen kan een verschuiving van deze as het klimaat op wereldwijde schaal beïnvloeden, aldus Surendra Adhikari, onderzoeker bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA, in een persbericht.

Het binnenste van de aarde bestaat uit lagen gesteente en magma rond een zeer hete, dichte metalen kern. Onder de buitenste laag gesteente bevindt zich echter een enorm waterreservoir. Onder het aardoppervlak bevatten de reservoirs naar schatting 1000 keer meer water dan alle rivieren en meren op het aardoppervlak samen.

Wereld - Aarde is uit zijn as geschoven door overmatig grondwater oppompen — In de loop van de geologische tijd kan de axiale drift van de aarde het wereldwijde klimaat beïnvloeden. Foto: NASA/Archief.

Tussen 1993 en 2010, de periode die in de studie wordt geanalyseerd, hebben mensen volgens schattingen uit 2010 meer dan 2150 biljoen ton grondwater uit de aarde gehaald, voornamelijk uit westelijk Noord-Amerika en noordwestelijk India. Ter vergelijking: als die hoeveelheid water in de oceaan zou worden geloosd, zou de zeespiegel wereldwijd met 6 millimeter stijgen.

In 2016 ontdekte een onderzoeksteam dat de kanteling van de aardas tussen 2003 en 2015 verband zou kunnen houden met veranderingen in de massa van ijskappen en gletsjers, en met veranderingen in de hoeveelheid water op het aardoppervlak.

Eigenlijk zou elke grootschalige verandering op aarde, waaronder veranderingen in de atmosferische druk, de aardas kunnen verschuiven, vertelde Seo aan CNN via e-mail.

Seo legde echter uit dat de verschuiving van de aardas door veranderingen in de atmosferische druk een periodiek proces is. Met andere woorden: de rotatieas van de aarde zal verschuiven en vervolgens terugkeren naar zijn oorspronkelijke positie. Seo en zijn collega's stelden een aantal vragen over de verandering van de aardas op de lange termijn, met name de impact van grondwateronttrekking, een factor die nog niet eerder in onderzoek is geanalyseerd.

Gevolgen van grondwaterwinning

De rotatieverschuiving van de aarde kan indirect worden waargenomen via radiotelescoopmetingen aan stilstaande objecten in de ruimte, die vervolgens als vaste herkenningspunten worden gebruikt. In de nieuwe studie gebruikten de wetenschappers gegevens van grondwateronttrekking uit 2010 en voerden deze in computermodellen in, samen met observatiegegevens over het verlies van ijsmassa en de zeespiegelstijging, en schattingen van de rotatieverschuiving van de aarde.

Vervolgens beoordeelden de onderzoekers de verandering van de zeespiegel “met behulp van de verandering in het grondwatervolume uit het model”, om de hoeveelheid axiale drift te bepalen die werd veroorzaakt door de onttrekking van grondwater, aldus Seo.

Volgens het model heeft de herverdeling van grondwater de rotatieas van de aarde in minder dan twee decennia met meer dan 78,7 cm naar het oosten verschoven. Een al lang bekende belangrijke invloed op de rotatie van de aarde zijn mantelconvectiestromen – stromen van vloeibaar gesteente in de laag tussen het aardoppervlak en de buitenkern. Het nieuwe model laat zien dat grondwateronttrekking de op één na grootste factor is, aldus Seo.

"Dit is een belangrijke bijdrage aan de literatuur", aldus de heer Adhikari. "Ze hebben de rol van grondwateronttrekking in de axiale beweging van de aarde gekwantificeerd, en dit is een opmerkelijke bevinding."

Toekomstige modellen zouden observaties van de rotatie van de aarde kunnen gebruiken om meer over het verleden te leren, voegde Seo eraan toe. "De gegevens gaan terug tot de 19e eeuw." Met deze informatie kunnen wetenschappers terugkijken en gegevens analyseren over veranderingen in het planetenstelsel naarmate de aarde de afgelopen 100 jaar opwarmde.

De grondwaterindustrie kan een belangrijke hulpbron zijn, vooral in gebieden die zwaar getroffen zijn door droogtes als gevolg van klimaatverandering. Grondwaterbronnen zijn echter eindig en als ze eenmaal uitgeput zijn, duurt het lang voordat ze zich herstellen.

Bovendien put het onttrekken van grondwater niet alleen een waardevolle hulpbron uit, maar uit recent onderzoek blijkt ook dat deze praktijk een aantal onbedoelde wereldwijde gevolgen met zich meebrengt.

"We hebben de aarde op veel manieren beïnvloed, en mensen moeten dat weten", aldus de heer Seo.

Nguyen Quang Minh (volgens CNN)

Bron