Pergeseran massa dan kenaikan permukaan laut akibat penarikan air tanah menyebabkan kutub rotasi bumi mengembara hampir satu meter dalam dua dekade.

Dengan memompa air keluar dari tanah dan mengangkutnya ke tempat lain, manusia memindahkan sejumlah besar air sehingga Bumi miring hampir 80 cm (31,5 inci) ke timur antara tahun 1993 dan 2010 saja, menurut sebuah studi baru yang diterbitkan 15 Juni di Surat Penelitian GeofisikaJurnal penelitian singkat dan berdampak tinggi dari AGU dengan implikasi yang mencakup ilmu bumi dan antariksa.

Berdasarkan model iklim dan ilmuwan diperkirakan sebelumnya Manusia memompa 2.150 gigaton air tanah, setara dengan lebih dari 6 milimeter (0,24 inci) kenaikan permukaan laut, dari tahun 1993 hingga 2010. Namun sulit untuk memvalidasi perkiraan ini.

Satu pendekatan terletak pada kutub rotasi Bumi, yang merupakan titik di mana planet mengorbit. Itu bergerak melalui proses yang disebut gerakan kutub, yaitu ketika posisi kutub rotasi bumi berubah relatif terhadap kerak bumi. Distribusi air di planet ini memengaruhi bagaimana massa didistribusikan. Seperti menambahkan sedikit beban pada gasing yang berputar, Bumi berputar sedikit berbeda saat menggerakkan air.

“Kutub rotasi bumi sering berubah,” kata Ki-wyun Seo, ahli geofisika di Seoul National University yang memimpin penelitian tersebut. “Studi kami menunjukkan bahwa di antara penyebab terkait iklim, redistribusi air tanah sebenarnya memiliki dampak terbesar pada pergeseran poros.”

Di sini, para peneliti membandingkan gerakan kutub yang diamati (panah merah, “OBS”) dengan hasil pemodelan tanpa (panah biru putus-putus) dan dengan redistribusi massa air tanah (panah biru padat). Model dengan redistribusi massa air tanah lebih cocok untuk gerakan kutub yang diamati, memberi tahu para peneliti tentang besarnya dan arah pengaruh air tanah pada rotasi Bumi. Kredit: Seo et al. (2023), Surat Penelitian Geofisika

Itu adalah kemampuan air untuk mengubah rotasi bumi Ditemukan pada tahun 2016Hingga saat ini, kontribusi spesifik air tanah terhadap perubahan sirkulasi ini belum dieksplorasi. Dalam studi baru ini, para peneliti memodelkan perubahan yang diamati pada pergeseran kutub rotasi Bumi dan pergerakan air—pertama, dengan hanya memperhitungkan lapisan es dan gletser, lalu menambahkan skenario yang berbeda untuk redistribusi air tanah.

Model tersebut hanya cocok dengan pergeseran kutub yang diamati setelah para peneliti memasukkan 2.150 gigaton redistribusi air tanah. Tanpanya, model dihentikan pada drift 78,5 cm (31 in), atau 4,3 cm (1,7 in), setiap tahunnya.

“Saya sangat senang menemukan penyebab penyimpangan poros yang tidak dapat dijelaskan,” kata Seo. “Di sisi lain, sebagai penghuni darat dan orang tua, saya prihatin dan terkejut melihat bahwa pemompaan air tanah merupakan sumber lain dari kenaikan permukaan laut.”

“Ini adalah kontribusi yang luar biasa dan tentunya merupakan dokumentasi yang penting,” kata Surendra Adhikari, seorang peneliti di JPL yang tidak terlibat dalam penelitian ini. Adhikari menerbitkan makalah tahun 2016 tentang redistribusi air yang mempengaruhi penyimpangan rotasi. “Mereka telah mengidentifikasi peran pemompaan air tanah dalam gerakan kutub, dan ini sangat penting.”

Lokasi air tanah penting sejauh mana ia dapat mengubah penyimpangan kutub; Redistribusi air dari pertengahan garis lintang memiliki efek yang lebih besar pada poros. Selama masa studi, sebagian besar air didistribusikan kembali di Amerika Utara bagian barat dan India barat laut, keduanya di garis lintang tengah.

Seo mengatakan upaya negara bagian untuk memperlambat tingkat penipisan air tanah, terutama di daerah sensitif tersebut, secara teoritis dapat membalikkan perubahan erosi, tetapi hanya jika metode konservasi seperti itu bertahan selama beberapa dekade.

Poros biasanya berubah beberapa meter dalam waktu sekitar satu tahun, sehingga perubahan yang disebabkan oleh pemompaan air tanah tidak berisiko mengubah musim. Namun pada skala waktu geologis, pergeseran kutub dapat berdampak pada iklim, kata Adhikari.

Langkah selanjutnya untuk penelitian ini mungkin adalah melihat ke belakang.

“Mengamati perubahan kutub rotasi Bumi berguna untuk memahami perbedaan penyimpanan air di seluruh benua,” kata Seo. Data gerakan kutub telah tersedia sejak akhir abad ke-19^y satu abad. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan data ini untuk memahami perbedaan penyimpanan air benua selama 100 tahun terakhir. Apakah ada perubahan dalam rezim hidrologi yang disebabkan oleh pemanasan iklim? Gerakan kutub dapat menyimpan jawabannya.”

Referensi: “Pergeseran Kutub Bumi Mengonfirmasi Penipisan Air Tanah sebagai Kontributor Penting Kenaikan Permukaan Laut Global 1993–2010” Oleh Ki-wyun-seo, Dongriol-ryeo, Goyoung-eum, Taeohan-jeon, Jae-seong Kim, Kuhyun-eum, Jianli Chen, Clark R. Wilson, 15 Juni 2023, Tersedia Di Sini. Surat Penelitian Geofisika.
doi: 10.1029/2023GL103509

Penulis:

• Ki-Weon Seo (penulis terkait), Pusat Penelitian Pendidikan dan Departemen Pendidikan Ilmu Bumi, Universitas Nasional Seoul, Seoul, Republik Korea
• Jae-Seung Kim, Kookhyoun Youm, Departemen Pendidikan Ilmu Bumi, Universitas Nasional Seoul, Seoul, Republik Korea
• Dongriol Ryo, Departemen Teknik Infrastruktur, University of Melbourne, Parkville, Australia
• Jooyoung Eom, Departemen Pendidikan Ilmu Bumi, Universitas Nasional Kyungbuk, Daegu, Republik Korea
• Taewhan Jeon, Pusat Penelitian Pendidikan, Universitas Nasional Seoul, Seoul, Republik Korea
• Jianli Chen, Departemen Survei Tanah dan Geoinformatika, Institut Penelitian Bumi dan Luar Angkasa, Universitas Politeknik Hong Kong, Hong Kong
• Clark Wilson, Departemen Geosains, dan Pusat Penelitian Luar Angkasa, Universitas Texas di Austin, Austin, Texas, AS