Lodowce mogą przesunąć bieguny Ziemi? Oto, co mówi nauka

Bieguny geograficzne to punkty, w których oś obrotu Ziemi przecina jej powierzchnię - północny i południowy biegun geograficzny. Ich położenie nie zmienia się znacząco w krótkich skalach czasowych. Bieguny geograficzne są stałe i wyznaczają kierunki północ-południe na mapach oraz stanowią odniesienie dla systemów współrzędnych geograficznych.

Bieguny magnetyczne to miejsca, gdzie linie ziemskiego pola magnetycznego są prostopadłe do powierzchni Ziemi - igła kompasu ustawiona pionowo wskazuje właśnie te punkty. Nie pokrywają się z biegunami geograficznymi - bieguny magnetyczne są oddalone o setki kilometrów od biegunów geograficznych i stale zmieniają swoje położenie w wyniku ruchów płynnego żelaza w jądrze Ziemi. Ich migracja może wpływać na nawigację i wymaga regularnych aktualizacji map magnetycznych.

W historii Ziemi bieguny geograficzne zmieniały już swoje położenie. Oznacza to, że oś obrotu Ziemi pozostawała stała względem gwiazd, ale punkty, w których ta oś przecina powierzchnię planety (czyli bieguny geograficzne), przesuwały się względem skorupy ziemskiej. Według analizy geologów z Rice University z 2018 roku, między 48 a 12 milionami lat temu oś obrotu Ziemi (a więc i bieguny geograficzne) znajdowały się w innym miejscu niż obecnie. W tym czasie biegun północny był bliżej Grenlandii, a południowy odpowiednio przesunięty na południowej półkuli. Szacuje się, że ok. 12 milionów lat temu bieguny przesunęły się do obecnego położenia. 

Badania naukowców z ETH Zurich, opublikowane w marcu br. w czasopiśmie Geophysical Research Letters rzucają nowe światło na ten temat. Uczeni przeanalizowali ruch biegunów Ziemi w latach 1900-2018 oraz prognozy dotyczące topnienia pokryw lodowych i lodowców w różnych scenariuszach zmian klimatu. Wyniki symulacji wykazały, że w najgorszym scenariuszu emisji gazów cieplarnianych geograficzny biegun północny może przesunąć się do końca XXI wieku o ponad 27 metrów na zachód względem swojej pozycji z 1900 roku. 

Nawet w bardziej optymistycznych scenariuszach przesunięcie może wynieść 12 metrów. Główną przyczyną tego zjawiska jest topnienie lądolodów Grenlandii i Antarktydy oraz redystrybucja masy oceanicznej. To z kolei spowalnia rotację Ziemi, wydłużając dobę o kilka milisekund. Do 2100 roku efekt ten może stać się większy niż wpływ Księżyca.

Przeczytaj także: Były dumą Polski. Dziś jest ich coraz mniej

Przesunięcie biegunów geograficznych Ziemi niesie ze sobą także zakłócenia systemów satelitarnych. Zmiana ich położenia o 27 metrów do 2100 roku (w scenariuszu wysokich emisji) zmienia położenie osi obrotu Ziemi, co wpływa na dokładność systemów GPS i satelitów. Błędy w nawigacji mogą sięgać kilkunastu metrów, wymagając częstych aktualizacji algorytmów i map referencyjnych.

Badacze podkreślają, że choć same przesunięcia biegunów nie stanowią bezpośredniego zagrożenia dla życia, są dowodem na głębokie oddziaływanie człowieka na Ziemię. Jak zaznacza Benedikt Soja z ETH Zurich: "To, co robią ludzie, wpływa na naszą planetę bardziej niż naturalne cykle z przeszłości"

Źródła: discovermagazine.com, ethz.ch

Publikacje naukowe: 

• Shahvandi, M. K., Adhikari, S., Dumberry, M., Mishra, S., & Soja, B. (2024). The increasingly dominant role of climate change on length of day variations. Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(30), e2406930121.
• Woodworth, D., & Gordon, R. G. (2018). Paleolatitude of the Hawaiian hot spot since 48 Ma: Evidence for a mid‐Cenozoic true polar stillstand followed by late Cenozoic true polar wander coincident with Northern Hemisphere glaciation. Geophysical Research Letters, 45(21), 11-632.