Ziemia zmienia kształt. Naukowcy pokazali nowe dane

• Geolog dr Christopher Kotsakis z Uniwersytetu Arystotelesa w Salonikach przeanalizował obserwacje z sieci stacji GNSS z lat 1997-2015.
• Z danych wynika, że tempo unoszenia się terenów polarnych wzrosło od ok. 0,5 mm rocznie pod koniec lat 90. do ok. 1 mm w 2015 r.
• Równolegle coraz szybciej obniżały się obszary w pobliżu równika, co zmienia spłaszczenie skalistej części planety.
• Naukowcy śledzą też zmiany geoidy, czyli kształtu Ziemi opisywanego przez jej pole grawitacyjne.

Z perspektywy człowieka Ziemia wydaje się stabilna, ale pomiary geodezyjne pokazują, że jej skalista powierzchnia nieustannie i bardzo powoli się odkształca. Według dostępnych informacji dr Christopher Kotsakis z Uniwersytetu Arystotelesa w Salonikach przeanalizował dane z sieci stacji GNSS, które pozwalają śledzić milimetrowe ruchy powierzchni planety w czasie.

DLA CIEBIE

30 lat Škoda Octavia. Miliony kilometrów i jeszcze więcej historii

Ziemia nie jest idealną kulą: jest lekko spłaszczona przy biegunach i wybrzuszona w okolicach równika, co wiąże się z ruchem obrotowym planety. W analizowanych obserwacjach widać jednak dodatkowy trend: okolice biegunów zaczęły unosić się coraz szybciej, a obszary bliżej równika coraz szybciej się obniżały. W takim układzie skalista część Ziemi staje się stopniowo mniej spłaszczona.

Jednym z czynników, które mogą napędzać te zmiany, jest topnienie lodu na Grenlandii i Antarktydzie. Kiedy znika duża masa lodu, podłoże wcześniej dociśnięte ciężarem zaczyna powoli się podnosić. Ten proces ma nazwę: ruchy izostatyczne, czyli stopniowe "odbijanie" się skorupy po zmniejszeniu obciążenia.

Topnienie lodu a obciążenie oceanów

Woda z topniejących lądolodów nie znika, tylko trafia do oceanów. Oznacza to, że masa, która wcześniej koncentrowała się w pobliżu biegunów, zostaje rozprowadzona na niższych szerokościach geograficznych. To z kolei może dodatkowo obciążać dno oceaniczne i sprzyjać jego uginaniu, co wpływa na to, jak zmienia się wysokość powierzchni w różnych strefach globu.

W badaniu, które opublikowano w czasopiśmie "Journal of Geophysical Research: Solid Earth", wskazano, że ważne miejsce zajmuje też geoida, czyli opis kształtu Ziemi widzianego przez pryzmat pola grawitacyjnego. W uproszczeniu geoida pokazuje, jak wyglądałaby powierzchnia planety, gdyby zależała wyłącznie od oddziaływań grawitacyjnych, a nie od "geometrycznego" kształtu skał i ukształtowania terenu.

Geoida i "skalista Ziemia" mogą zmieniać się w przeciwnych kierunkach

Z dokumentu wynika, że możliwa jest sytuacja, w której skalista Ziemia staje się mniej spłaszczona (bliższa kuli), podczas gdy geoida robi się bardziej spłaszczona. W tekście podkreślono, że nie musi to oznaczać sprzeczności: kształt powierzchni zależy od zachowania skorupy, natomiast pole grawitacyjne w większym stopniu reaguje na rozmieszczenie masy.

Przesunięcie masy wody z okolic biegunów ku niższym szerokościom geograficznym może więc zmieniać geoidę inaczej niż samą skalistą powierzchnię. W efekcie te dwa "obrazy" kształtu Ziemi mogą ewoluować równolegle, ale nie w identycznym kierunku.

"Nasze wyniki wskazują na przyspieszenie unoszenia się obszarów polarnych, któremu towarzyszy porównywalny wzrost tempa obniżania się obszarów równikowych. Oznacza to, że ogólny kształt stałej Ziemi staje się nieco mniej spłaszczony" - napisał dr Kotsakis.

Co oznaczają milimetrowe zmiany kształtu Ziemi?

Opisane procesy pozostają niewidoczne gołym okiem, ale dzięki wieloletnim obserwacjom z sieci stacji GNSS można je mierzyć i porównywać w czasie. Badanie pokazuje też, że do zrozumienia zmian kształtu planety nie wystarczy patrzeć wyłącznie na to, jak zachowuje się skorupa: równie istotne jest to, jak przemieszcza się masa, zwłaszcza woda trafiająca do oceanów po topnieniu lodu.