Кора Земли покоится на вязкой расплавленной породе, поэтому может двигаться относительно магмы под нею. При любом перераспределении массы на поверхности — например, при росте или сокращении ледяных щитов — этот внешний слой породы колеблется и смещается.
Представьте, что вы налепили комок глины на одну сторону вращающегося баскетбольного мяча: чтобы сохранить импульс, часть мяча с глиной слегка сместится к экватору и от оси вращения. Когда это происходит с Землей — ее ось вполне ожидаемо меняет положение, и в результате географические полюса оказываются не там, где были раньше — этот процесс называется истинным смещением полюсов.
Новое исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, показало, что строительство около 7000 плотин и дамб с 1835 по 2011 год сместило полюса в общей сложности примерно на метр и привело к снижению уровня Мирового океана на 21 миллиметр. Все образовавшиеся водохранилища содержат достаточно воды, чтобы дважды заполнить Большой каньон.
По словам авторов исследования, результаты демонстрируют еще один способ влияния человеческой деятельности на планету. Смещение полюсов незначительно, но оно может помочь ученым понять, как полюса будут двигаться, если крупные ледники и ледяные щиты растают из-за изменения климата.
«Когда мы задерживаем воду плотинами, это не только забирает ее из океанов, вызывая глобальное падение уровня моря, но и перераспределяет массу по миру. Мы не скатимся в новый ледниковый период из-за смещения полюса примерно на метр в сумме, но это имеет последствия для уровня моря», — пояснила ведущий автор Наташа Валенсич, аспирантка кафедры наук о Земле и планетах Гарвардского университета.
Валенсич и ее коллеги использовали глобальную базу данных плотин, чтобы определить местоположение каждой из них и объем удерживаемой воды. Они проанализировали, как накопление воды 6862 плотинами повлияло на смещение земных полюсов с 1835 по 2011 год.
Оказалось, что строительство плотин вызвало смещение полюсов Земли в два этапа. С 1835 по 1954 год многие дамбы возводились в Северной Америке и Европе, смещая эти регионы к экватору. Северный полюс переместился на 20,5 сантиметра в сторону 103-го меридиана восточной долготы, который проходит через Россию, Монголию, Китай и Индокитайский полуостров.
Затем, с 1954 по 2011 год, дамбы строились в Восточной Африке и Азии, и полюс сместился на 57 сантиметров в сторону 117-го меридиана западной долготы, проходящего через западную часть Северной Америки и южную часть Тихого океана.
За весь период с 1835 по 2011 год полюса сдвинулись примерно на 113 сантиметров, причем около 104 сантиметров этого смещения приходится на XX век.
Результаты показывают, что исследователям необходимо учитывать накопление воды при расчетах будущего повышения уровня моря. В XX веке уровень Мирового океана повышался на 1,2 миллиметра в год, но люди задержали четверть этого объема за дамбами — значительную долю, по словам Валенсич. При этом подъем уровня моря происходит неравномерно по всему миру.
Ланга Черешкайте, фото pixabay.com
«В зависимости от того, где расположены дамбы и водохранилища, будет меняться геометрия повышения уровня моря. Это еще один фактор, который нужно учитывать, потому что такие изменения могут быть весьма ощутимыми», — заключила исследовательница.