Dni na Ziemi zauważalnie się wydłużają, a główną przyczyną tego są zmiany klimatyczne spowodowane przez człowieka. Nowe badania potwierdzają, że topniejące lodowce i pokrywy lodowe powodują redystrybucję masy planety, subtelnie spowalniając obrót Ziemi. Nie jest to stopniowa zmiana na przestrzeni tysiącleci; obecne tempo wynoszące 1,33 milisekundy na stulecie jest nie ma sobie równych od milionów lat.
Nauka stojąca za spowolnieniem
W badaniu prowadzonym przez geologów z Uniwersytetu Wiedeńskiego i ETH Zurich wykorzystano nowe podejście do śledzenia tych zmian. Naukowcy przeanalizowali skamieniałe organizmy morskie (otwornice), aby zrekonstruować starożytny poziom mórz. Te jednokomórkowe organizmy budują muszle z minerałów wody morskiej, pełniąc funkcję starożytnych archiwów klimatycznych. Badając ich skład chemiczny, naukowcy zrekonstruowali wahania poziomu morza i obliczyli odpowiadające im zmiany w długości dnia na przestrzeni prawie 4 milionów lat.
Aby uwzględnić niepewności dotyczące danych paleoklimatycznych, zespół opracował model głębokiego uczenia się oparty na fizyce. Ta probabilistyczna technika zwiększa wiarygodność wyników, zapewniając wiarygodne oszacowanie historycznych zmian długości dnia. Podstawowa zasada jest prosta: redystrybucja masy spowalnia rotację, tak jak łyżwiarz figurowy zwalnia, gdy prostuje ramiona. W miarę topnienia lodu polarnego masa przesuwa się w kierunku równika, zwiększając spłaszczenie Ziemi i zmniejszając jej obrót.
Dlaczego to jest ważne?
Chociaż 1,33 milisekundy wydaje się nieistotne, ta zmiana już przełomowa jest w technologii precyzyjnej. Nawigacja satelitarna, systemy łączności, a nawet niektóre instrumenty naukowe zależą od dokładnego pomiaru czasu. Co bardziej niepokojące, modelowanie sugeruje, że tendencja ta może przyspieszyć. Pod koniec XXI wieku wydłużenie mogło osiągnąć 2,62 milisekundy na stulecie – przekraczając wpływ Księżyca na obrót Ziemi.
Nie chodzi tu tylko o usterki techniczne. Tempo zmian jest większe niż kiedykolwiek w ciągu co najmniej 3,6 miliona lat. Ostatnia porównywalna zmiana miała miejsce około 2 miliony lat temu, ale nawet wtedy zmiany nie były tak gwałtowne.
„Obecny szybki wzrost długości dnia oznacza, że tempo współczesnych zmian klimatycznych jest bezprecedensowe przynajmniej od późnego pliocenu”. – Bendict Soja, ETH Zurych.
Ślad antropogeniczny
Badanie nie pozostawia wątpliwości: siłą napędową tego zjawiska jest działalność człowieka. Dominującym czynnikiem jest przyspieszone topnienie lodowców i pokryw lodowych, bezpośrednio związane z emisją gazów cieplarnianych. Chociaż naturalne zjawiska klimatyczne powodowały podobne zmiany w przeszłości, żadne z nich nie następowało z taką szybkością i intensywnością.
To uwydatnia trudną rzeczywistość, w której ludzie nie są po prostu obserwatorami zmian planetarnych; jesteśmy teraz znaczącą siłą kształtującą podstawową mechanikę Ziemi. Konsekwencje wykraczają poza awarie techniczne i służą jako kolejny wskaźnik głębokiego i długoterminowego wpływu zmiany klimatu.
Dłuższe dni to tylko jedna z konsekwencji szerszego obrazu. Jest to wymierny efekt, uzupełniający rosnącą liczbę dowodów na to, że działania człowieka zmieniają planetę w skali geologicznej.
