Naujame žurnale „Science“ paskelbtame tyrime atskleista, kad nuo 2000-ųjų pradžios įvykusį dramatišką Žemės sukimosi ašies pasislinkimą – maždaug 45 cm svyravimą – lėmė ne Žemės branduolio pokyčiai, ledo nykimas ar ledynų atsitraukimas, o didžiulis ir anksčiau nepakankamai įvertintas dirvožemio drėgmės praradimas visoje planetoje.
Vos per trejus metus, nuo 2000 iki 2002 m., pasaulis neteko daugiau kaip 1600 gigatonų vandens iš savo dirvožemių – daugiau nei Grenlandijos ledo masė, prarasta per daug ilgesnį laikotarpį.
Šis vanduo, nutekėjęs į vandenynus, paliko tokią ryškią žymę planetos pusiausvyroje, kad padarė įtakos Žemės sukimuisi.
„2000-ųjų pradžioje buvo kelerių metų laikotarpis, kai atrodė, kad žemynuose labai sumažėjo vandens, kaip ir buvo prognozuojama pagal tam tikrą klimato modelį“, – „BBC Science Focus“ pasakojo vienas iš tyrimo autorių, Teksaso universiteto (JAV) geofizikas profesorius Clarkas Wilsonas.
Jo teigimu, kyla klausimas, ar tai buvo tikra.
„Dabar žinome atsakymą, nes turime nepriklausomų matavimų, kurie tai patvirtina“, – pridūrė jis.
Tyrėjų komanda, vadovaujama profesoriaus Ki-Weon Seo iš Seulo nacionalinio universiteto (Pietų Korėja), naudojo palydovinių radarų duomenis (jūros lygio kilimui stebėti) ir dirvožemio drėgmės modelius, kad atkurtų, kas vyko su Žemės vandens atsargomis XX a. pabaigoje ir XXI a. pradžioje.
Tai, ką jie nustatė, pribloškė. 2000–2002 m. pasaulyje staiga ir smarkiai sumažėjo dirvožemio drėgmė. Tai prilygsta vidutinio pasaulinio jūros lygio pakilimui 1,95 mm per metus.
Tačiau džiūvimas tuo nesibaigė. Nuo 2003 iki 2016 m. iš dirvožemio buvo prarasta dar 1000 gigatonų vandens. Ir iki 2021 m. dirvožemio drėgmės lygis vis dar nebuvo atsistatęs – tai yra aiškus ženklas, kad Žemės sausumos vandens atsargos pasikeitė ilgam.
Ši ilgalaikė dirvožemio sausėjimo tendencija buvo matoma ne tik modeliuojamuose duomenyse, bet ir dviejuose nepriklausomuose rodikliuose: nuolatiniame jūros lygio kilime ir išmatuojamame Žemės sukimosi ašigalio poslinkyje.
„Jei paimame didžiulį kiekį vandens iš sausumos ir perkeliame jį į vandenynus, perskirstome planetos masę. Paėmę šią masę iš vienos vietos ir perkėlę ją į kitą, keičiate Žemės inercijos momentą, o tai savo ruožtu keičia ašį, aplink kurią sukasi planeta“, – aiškina C.Wilsonas.
Mokslininkai jau seniai žino, kad, pavyzdžiui, greitas ledo dangos nykimas Grenlandijoje ir Antarktidoje, gali sukelti tokius poslinkius.
Tačiau šis tyrimas rodo, kad panašų, o kartais net didesnį poveikį gali turėti ir sausumos vandens, ypač dirvožemio drėgmės, pokyčiai.
Mokslininkai nuo XX a. pradžios stebi, kaip Žemė svyruoja apie savo ašį, o šiandien žinoti, kur tiksliai ji svyruoja, yra dar svarbiau.
„Gali kilti klausimas, kodėl toks nedidelis poslinkis yra įdomus ar net vertas matavimo, – sako C.Wilsonas. – Visada mėgstu pabrėžti, kad kiekviena GPS padėtis, kurią gaunate savo telefone, priklauso nuo to, ar žinote, kur yra Žemės ašigalis. Taigi ašigalio judėjimas labai atidžiai stebimas – milimetro tikslumu.“
Tyrimo duomenimis, 2000-ųjų pradžioje pastebėtas 45 cm ašigalio poslinkis gali būti siejamas su regionais, kuriuose dirvožemis išdžiūvo labiausiai, įskaitant Rytų ir Centrinę Aziją, Šiaurės ir Pietų Ameriką bei Centrinę Afriką. Iš šių regionų išnykus vandeniui ir jam tolygiau pasiskirsčius vandenynuose, dėl masės persiskirstymo pasikeitė planetos sukimasis.
Tylusis lūžio taškas?
Šis įvykis dar labiau stebina, kad tuo metu jis buvo beveik nepastebėtas. Kitaip nei mega sausros ar karščio bangos, šis planetos masto džiūvimas nesulaukė visuotinio dėmesio. Tačiau jo pėdsakai dabar matomi visuose gyvybiškai svarbiuose Žemės rodikliuose: jūros lygyje, hidrologiniuose modeliuose ir net orbitos mechanikoje.
Tiksli dirvožemio drėgmės kritimo priežastis išlieka paslaptimi. Tyrime nurodoma, kad 2000-ųjų pradžioje iškrito mažiau nei vidutiniškai kritulių, o dėl kylančios temperatūros nuolat didėjo atmosferos drėgmės poreikis (matuojamas kaip garų slėgio deficitas). Iš esmės, oras tapo labiau „ištroškęs“ ir iš dirvožemio ir augmenijos ištraukė daugiau drėgmės, o kritulių kiekis to nekompensavo.
„Žemė turi tik tris pagrindinius vandens kaupimo rezervuarus, t. y. žemynus, įskaitant Grenlandijos ir Antarktidos ledynus, vandenynus ir atmosferą, – „BBC Science Focus“ sakė dar vienas iš tyrimo autorių profesorius Jay Famiglietti. – Tačiau atmosferos vandens sulaikymo talpa yra nereikšminga, palyginti su sausuma ir vandenynais, todėl, kai vanduo palieka sausumą, jis galiausiai susikaupia vandenyne.“
Rezultatas: sausėjimo tendencija, kuri nesikeičia. Pasekmės toli gražu neapsiriboja subtiliu ašies svyravimu ar galimomis klaidomis GPS sistemoje.
Sausas dirvožemis reiškia mažesnį vandens garavimą, todėl gali sumažėti vietinių debesų susidarymas ir kritulių kiekis, o tai dar labiau sustiprina sausrų tikimybę. Tai taip pat turi įtakos žemės ūkiui, ekosistemoms ir anglies dioksido įsisavinimui.
Dėl sausesnių žemių padidės požeminio vandens išteklių naudojimas, sako J.Famiglietti, pridurdamas, kad „tai kelia dar didesnį pavojų pasaulio vandens saugumui, nes didžioji dalis išpumpuoto požeminio vandens niekada papildyta.“
Galiausiai dėl visuotinio sausumos vandens netekimo dideli žemės plotai gali tapti iš esmės netinkami gyventi, o tai gali paskatinti masinę migraciją, maisto trūkumą ir konfliktus.
„Nors ir nesame tikri, manome, kad ši tendencija gali būti negrįžtama, – įspėja K.Seo. – Mūsų išvados rodo, kad didėjanti evapotranspiracija atliko pagrindinį vaidmenį mažėjant dirvožemio drėgmei – ir šis didėjimas, tikėtina, tęsis šylant klimatui.“
Iš tiesų, J.Famiglietti atkreipia dėmesį, kad Tarpvyriausybinė klimato kaitos komisija iš tikrųjų prognozuoja, kad artimiausiais metais ši tendencija taps dar opesnė.
Tyrimas taip pat išryškina kai kuriuos esminius dabartinio klimato modeliavimo trūkumus. Vienas modelis teisingai numatė, kad 2000-ųjų pradžioje dirvožemio drėgmė smarkiai sumažėjo, tačiau daugelis modelių to visiškai nepastebėjo.
K.Seo priduria: „Iš įvairių modelių tik [vienas] sėkmingai užfiksavo šį dramatišką įvykį. Modelių kūrėjai turi įvertinti ir pagerinti savo modelių tikslumą, kad galėtų geriau prognozuoti būsimas klimato sąlygas.“
