Человек ускорил дрейф полюсов Земли
Таяние полярных ледяных щитов и горных ледников считается главной причиной повышения уровня Мирового океана. И обычно это связывают с глобальным потеплением. Однако есть еще один фактор, который оказался одним из ключевых в этом процессе, — откачка грунтовых вод для сельского хозяйства. Их запасы человек значительно истощил, а вместе с этим наклонил ось Земли.
Движение полюсов — нормальное для нашей планеты явление. Причем как географических, так и магнитных (вторые не совпадают с первыми). Однако если скорость этого процесса резко увеличивается, значит, происходит что-то неестественное. Например, излишняя антропогенная нагрузка.
Ученые из Южной Кореи, которые долгое время изучают смещение полюсов, определили, что на этот процесс ощутимо влияет откачка подземных вод для ирригации сельскохозяйственных земель. Удаление из недр Земли тысяч гигатонн грунтовых вод за пару десятилетий (этот объем сравним с повышением уровня Мирового океана на 6 мм) значительно повлияло на полярный дрейф.
Из Канады в Россию
Положение Северного магнитного полюса Земли — места, где магнитное поле направлено вертикально вниз, впервые определили в канадской Арктике около двухсот лет назад. С тех пор он неумолимо дрейфовал в сторону России. Примерно 150 лет это происходило медленно — со скоростью не более 15 км в год. Однако в конце прошлого века дрейф ускорился до 50–60 км. Его направление сохранилось — на Сибирь. Такими темпами он скоро окажется на территории России.
Для того чтобы было проще понять процесс движения полюсов, можно представить крутящийся на пальце мяч. Он вращается, пока находится в равновесии и его полюса совпадают с направлением фаланги. Но если вес мяча сместится, он начнет заваливаться и упадет.
Изменение положения Северного магнитного полюса Земли и прогнозируемые траектории его движения в ближайшие годы
Инфографика: © P. Livermore et al / Nature Geoscience
Примерно так же и с Землей. Северный полюс ежегодно очерчивает круг диаметром примерно 10 м, и центр этого вращения каждый год смещается примерно на 9 см в сторону Исландии.
Корейские исследователи смоделировали дрифт полюсов с учетом таких факторов, как таяние ледяных щитов и скопление воды у дамб. Задача была — выяснить, насколько сильно это сказалось на полярном движении с 1993 по 2010 год. Дело в том, что за этот период есть достаточно точные спутниковые снимки, которые позволяют отследить смещение полюса даже на несколько миллиметров.
Сначала исследователи считали, что виной всему таяние льда и изменение объема воды в водохранилищах, но этого было недостаточно для столь глобальных событий. Тогда они решили учесть фактор откачки грунтовых вод для нужд ирригации. Ученые подсчитали, что с 1993 по 2010 год из земных недр люди забрали 2150 гигатонн воды. И именно это в значительной степени повлияло на полярный дрейф. Больше, чем таяние льдов Гренландии или Антарктиды. За указанный промежуток полюса Земли сместились на 80 см.
Смещение Южного магнитного полюса с 1930 по 2020 год
Инфографика: ФГБУ «ИПГ» / МГУ имени М.В. Ломоносова
Полюса меняются местами
Северный магнитный полюс может не только постепенно смещаться в низкие широты, но и меняться местами с Южным на время. Такое явление называется инверсией магнитных полюсов, и в последний раз подобное произошло около 700–800 тысяч лет назад.
Но бывает так, что полюс смещается на значительное расстояние, даже может перейти экватор, а потом возвращается обратно. Такое событие, которое называют Лашампом, или палеомагнитным экскурсом Лашамп-Каргаполово, произошло, уже когда на Земле жили люди, около 42 тысячи лет назад. Тогда на Земле заканчивался последний ледниковый период, и именно с магнитными пертурбациями некоторые ученые связывают вымирание мамонтов.
И такое в будущем снова произойдет. Причем, возможно, в недалеком. Ускорение смещения Северного магнитного полюса на фоне ослабления самого поля на 9 % за последние 170 лет может быть предвестником предстоящего палеомагнитного экскурса. Для человечества это станет катастрофой — будет нарушена работа электрических сетей и уничтожена спутниковая группировка на орбите Земли.
Неандертальцы активно охотились на мамонтов, но с лица Земли эти животные исчезли, возможно, не по их вине Фото: © frantic00 / Shutterstock / FOTODOM
Большая часть воды была выкачана на территории северных широт. По словам ученых, если бы это произошло ближе к экватору, то эффект был бы меньше. Полученные данные позволят использовать полярный дрейф в качестве инструмента для измерения других явлений, например погодных. Кроме того, это позволит узнать, как откачивание подземных вод сказывается на уровне Мирового океана, а значит, отслеживать последствия глобального потепления.
