El bombeo de agua subterránea ha desviado el polo de rotación de la Tierra
El cambio de masa y el consecuente aumento del nivel del mar debido a la extracción de agua subterránea, ha causado que el polo de rotación terrestre se desvié casi un metro en dos décadas.
Los polos de rotación de la Tierra son los dos puntos donde el eje de rotación intersecta la superficie del planeta. Hay un polo de rotación norte, que se encuentra cerca del Polo Norte geográfico, y un polo de rotación sur (circulo naranja), cerca del Polo Sur geográfico (punto celeste). Estos polos son los puntos alrededor de los cuales la Tierra gira, y representan los extremos del eje de rotación.
Con base en modelos climáticos, los científicos estimaron previamente que los humanos bombearon 2150 gigatoneladas de agua subterránea —equivalente a más de 6 milímetros de aumento del nivel del mar— entre 1993 y 2010. Ahora, un nuevo estudio publicado en Geophysical Research Letters ha determinado que dicha práctica provocó una inclinación de nuestra planeta de casi 80 centímetros hacia el este.
Pero validar esa estimación es difícil. Un enfoque radica en el polo de rotación de la Tierra, que es el punto alrededor del cual gira el planeta. Se mueve durante un proceso llamado movimiento polar, que es cuando la posición del polo de rotación varía en relación con la corteza. La distribución del agua en el planeta afecta cómo se distribuye la masa. Al igual que agregar un poco de peso a un trompo, la Tierra gira de manera un poco diferente a medida que se mueve el agua.
«El polo de rotación de la Tierra en realidad cambia mucho», dijo Ki-Weon Seo, geofísico de la Universidad Nacional de Seúl que dirigió la investigación. «Nuestro estudio muestra que, entre las causas relacionadas con el clima, la redistribución de las aguas subterráneas en realidad tiene el mayor impacto en la deriva del polo de rotación».
Aquí, los investigadores comparan el movimiento polar observado (flecha roja, OBS) con los resultados del modelo sin (flecha azul discontinua) y con (flecha azul continua) redistribución de la masa de agua subterránea. El modelo con la redistribución de la masa del agua subterránea se ajusta mucho mejor al movimiento polar observado, y les dice a los investigadores la magnitud y la dirección de la influencia del agua subterránea en el giro de la Tierra. Crédito: Seo et al. (2023).
La capacidad del agua para cambiar la rotación de la Tierra se descubrió en 2016 y, hasta ahora, no se había explorado la contribución específica del agua subterránea a estos cambios rotacionales. En el nuevo estudio, los investigadores modelaron los cambios observados en la deriva del polo de rotación de la Tierra y el movimiento del agua; primero, considerando solo las capas de hielo y los glaciares, y luego agregando diferentes escenarios de redistribución del agua subterránea.
El modelo solo coincidió con la deriva polar observada una vez que los investigadores incluyeron 2150 gigatoneladas de redistribución de agua subterránea. Sin eso, el modelo tenía una desviación de 78,5 centímetros, o 4,3 centímetros de desviación por año.
«Estoy muy contento de encontrar la causa inexplicable de la deriva del polo de rotación», reconoció Seo. «Por otro lado, como residente de la Tierra y padre, estoy preocupado y sorprendido de ver que el bombeo de agua subterránea es otra fuente de aumento del nivel del mar».
«Esta es una buena contribución y una documentación importante sin duda», comentó Surendra Adhikari, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA que no participó en el actual estudio pero publicó el artículo de 2016 sobre la redistribución del agua que afecta la deriva rotacional. «Han cuantificado el papel del bombeo de agua subterránea en el movimiento polar, y es bastante significativo».
(a) Mapa que muestra las áreas de mayor agotamiento de las aguas subterráneas en la Tierra desde 1993 hasta 2010. (b) Mapa que muestra el aumento del nivel del mar asociado de 1993 a 2010. Las unidades están en milímetros de agua. Crédito: AGU.
La ubicación del agua subterránea importa por cuánto podría cambiar la deriva polar; redistribuir el agua desde las latitudes medias tiene un mayor impacto en el polo de rotación. Durante el período de estudio, la mayor parte del agua se redistribuyó en el oeste de América del Norte y el noroeste de la India, ambos en latitudes medias.
«Los intentos de los países para reducir las tasas de agotamiento de las aguas subterráneas, especialmente en esas regiones sensibles, teóricamente podrían alterar el cambio en la deriva, pero solo si tales enfoques de conservación se mantienen durante décadas», señaló Seo.
«El polo de rotación normalmente cambia varios metros en aproximadamente un año, por lo que los cambios debidos al bombeo de agua subterránea no corren el riesgo de cambiar las estaciones. Pero en escalas de tiempo geológico, la deriva polar puede tener un impacto en el clima», añadió Adhikari.
El siguiente paso de esta investigación podría ser mirar al pasado.
«Observar los cambios en el polo de rotación de la Tierra es útil para comprender las variaciones de almacenamiento de agua a escala continental. Los datos de movimiento polar están disponibles desde finales del siglo XIX. Entonces, potencialmente podemos usar esos datos para comprender las variaciones de almacenamiento de agua continental durante los últimos 100 años. ¿Hubo algún cambio en el régimen hidrológico como resultado del calentamiento del clima? El movimiento polar podría contener la respuesta», concluyó Seo.
