Le changement climatique a modifié l’axe de la Terre

La perte d’eau sur Terre due à la fonte des glaces et à des facteurs anthropiques modifie le mouvement des pôles Nord et Sud.

Il est possible que la fonte des glaciers due au réchauffement climatique ait été la cause du changement polaire qui s’est produit dans les années 1990.

Les emplacements des pôles Nord et Sud ne sont pas des endroits fixes sur notre planète. L’axe autour duquel la Terre tourne – ou plus précisément la surface d’où émerge la ligne invisible – se déplace toujours en raison de processus que les scientifiques ne comprennent pas complètement. La façon dont l’eau est distribuée à la surface de la Terre est l’un des facteurs de l’érosion.

La fonte des glaciers a redistribué suffisamment d’eau pour provoquer une rotation et une accélération de la direction de la mèche polaire vers l’est au milieu des années 1990, selon une nouvelle étude de Lettres de recherche géophysique, Le journal de l’AGU sur les rapports courts et à fort impact avec des impacts immédiats couvrant toutes les sciences de la Terre et de l’espace.

« La fonte des glaces la plus rapide sous le réchauffement climatique a été la cause la plus probable du changement de direction de l’érosion polaire dans les années 1990 », a déclaré Shanshan Ding, chercheur à l’Institut des géosciences et de la recherche sur les ressources naturelles de l’Académie chinoise des sciences. Université de l’Académie chinoise des sciences et auteur de la nouvelle étude.

La Terre tourne autour d’un axe un peu similaire au sommet, explique Vincent Humphrey, climatologue à l’Université de Zurich qui n’a pas participé à cette recherche. Si le poids de la partie supérieure est déplacé, la partie supérieure rotative commencera à se plier et à osciller à mesure que l’axe de rotation change. La même chose arrive à la Terre lorsque le poids se déplace d’une zone à une autre.

Les pôles de la Terre, les années 1990, un tournant

La fonte des glaciers en Alaska, au Groenland, dans le sud des Andes, en Antarctique, dans le Caucase et au Moyen-Orient s’est accélérée au milieu des années 1990, devenant le principal moteur qui a poussé les pôles de la Terre à une dérive soudaine et rapide d’environ 26 ° E à un rythme de 3,28 mm (0,129 po) par an. L’intensité de la couleur sur la carte montre où les changements d’eau stockée au sol (souvent sous forme de glace) ont eu le plus fort effet sur le mouvement des pôles d’avril 2004 à juin 2020. Les graphiques internes montrent l’évolution de la masse des glaciers (noir) et le changement calculé de l’eau au sol (bleu)) Dans les zones ayant le plus grand impact. Crédit: Deng et al (2021) Lettres de recherche géophysique / AGU

Les chercheurs ont pu identifier les causes des dérives polaires à partir de 2002 sur la base des données de l’expérience de restauration par gravité et du climat (GRACE), une tâche auparavant partagée. NASA Et le Centre spatial allemand, qui a lancé deux satellites cette année-là et une mission de suivi en 2018. La mission a recueilli des informations sur la répartition de la masse autour de la planète en mesurant les changements asymétriques de gravité en différents points.

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Des études antérieures publiées à partir des données de la tâche GRACE ont révélé certaines des raisons des changements de direction ultérieurs. Par exemple, la recherche a identifié des mouvements récents de l’Arctique loin du Canada et vers la Russie en raison de Des facteurs tels que le fer fondu dans le noyau externe de la Terre. D’autres transformations ont en partie causé la soi-disant altération du stockage de l’eau terrestre, le processus par lequel toute l’eau sur Terre – y compris l’eau gelée dans les glaciers et les eaux souterraines stockées sous nos continents – est perdue par la fonte et le pompage des eaux souterraines.

Les auteurs de la nouvelle étude estiment que la perte d’eau sur Terre a contribué aux changements de la dérive polaire au cours des deux dernières décennies en modifiant la répartition de la masse dans le monde. En particulier, ils voulaient voir si cela pouvait aussi expliquer les changements du milieu des années 90.

En 1995, la direction de la dérive polaire s’est déplacée du sud vers l’est. La vitesse moyenne de dérive de 1995 à 2020 a augmenté d’environ 17 fois la vitesse moyenne enregistrée de 1981 à 1995.

Dérive polaire

Les changements de position géographique des pôles nord et sud de la Terre sont appelés dérive polaire, ou véritable errance polaire. Crédit: NASA / JPL-Caltech

Les chercheurs ont maintenant trouvé un moyen d’orienter l’analyse du suivi des pôles modernes dans le temps pour découvrir pourquoi cette dérive se produit. La nouvelle recherche calcule la perte totale d’eau sur Terre dans les années 1990 avant le début de la mission GRACE.

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« Les résultats fournissent des preuves pour l’étude du mouvement polaire passé sous l’effet du climat », a déclaré Suxia Liu, hydrologue à l’Institut des géosciences et de la recherche sur les ressources naturelles de l’Académie chinoise des sciences et de l’Université de l’Académie chinoise des sciences et les résultats correspondants. Auteur de la nouvelle étude. « Le but de ce projet, financé par le ministère chinois de la Science et de la Technologie, est d’explorer la relation entre l’eau et le mouvement polaire. »

Perte d’eau et dérive polaire

En utilisant des données sur la perte des glaciers et des estimations du pompage des eaux souterraines, Liu et ses collègues ont calculé comment l’eau stockée sur Terre avait changé. Ils ont constaté que les contributions de la perte d’eau des régions polaires sont un facteur majeur de l’érosion polaire, avec des contributions de la perte d’eau dans les régions non polaires. L’ensemble de ces pertes d’eau explique le déplacement vers l’est de la dérive polaire.

« Je pense qu’il apporte des preuves intéressantes de cette question », a déclaré Humphrey. « Cela vous montre à quel point ce changement radical est puissant – il est si grand qu’il peut changer l’axe de la Terre. »

Humphrey a déclaré que le changement de l’axe de la Terre n’est pas assez important pour affecter la vie quotidienne. Cela peut changer la durée de la journée de test, mais seulement en millisecondes.

Ding a déclaré qu’une fonte plus rapide de la glace ne pouvait pas expliquer pleinement ce changement. Bien qu’ils n’aient pas spécifiquement analysé cela, j’ai émis l’hypothèse que le léger écart pourrait être dû à des activités qui impliquent le stockage des eaux souterraines dans des régions non polaires, telles que le pompage non durable des eaux souterraines pour l’agriculture.

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Humphrey a déclaré que cette preuve révèle à quel point l’activité humaine directe pourrait avoir un effet sur les changements dans la masse d’eau sur Terre. Leur analyse a révélé des changements significatifs dans la masse d’eau dans des régions comme la Californie, le nord du Texas, la zone autour de Pékin et le nord de l’Inde, par exemple – toutes les régions qui pompent de grandes quantités d’eau souterraine à des fins agricoles.

«La contribution des eaux souterraines est également importante», a déclaré Humphrey. « Ici, vous avez le problème de la gestion locale de l’eau qui est capturé par ce type d’analyse. »

Liu a déclaré que la recherche avait des implications encore plus importantes pour notre compréhension du stockage de l’eau sur Terre au début du vingtième.Le dixième siècle. Les chercheurs disposent de 176 années de données sur la dérive polaire. En utilisant certaines des méthodes qu’elle et ses collègues ont mises en évidence, il peut être possible d’utiliser ces changements de direction et de vitesse pour estimer la quantité d’eau perdue sur la terre ces dernières années.

Référence: «Dérive polaire des années 1990 expliquée par les changements de stockage de l’eau terrestre» Publié par S. Deng, S. Liu, X. Mo, L. Jiang et P. Bauer-Gottwein, 22 mars 2021,.
Doi: 10.1029 / 2020GL092114

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