La eliminación de aguas subterráneas está afectando el eje de la Tierra

La creciente demanda de agua en la Tierra está provocando cambios globales generalizados. El agotamiento de las aguas subterráneas ha creado cambios adversos en el entorno inmediato, como el hundimiento de la tierra, el deterioro de la calidad del agua y el drenaje de los acuíferos subterráneos.

Lo que los científicos también están descubriendo es que la velocidad y la magnitud del bombeo de agua desde fuentes subterráneas tiene efectos a escala planetaria, específicamente inclinando el eje de la Tierra lo suficiente como para que ahora los científicos puedan medirlo.

La Tierra tiene una inclinación natural de aproximadamente 23,5 grados y gira a aproximadamente 1.000 millas por hora en su eje norte-sur. El eje es fundamental para el cambio climático estacional y otros efectos climáticos y ambientales que permiten los ciclos normales de nuestro planeta.

Sin embargo, investigaciones recientes muestran que esto está cambiando ahora y una vez más la actividad humana influye en este cambio. Los científicos ahora informan que se está bombeando tanta agua subterránea del suelo que esto afecta la forma en que la Tierra gira sobre su eje y contribuye al cambio continuo.[1]

Entre 1993 y 2010, un estudio de 2010 calculó que se extrajeron 2.150 gigatoneladas de agua del interior de la Tierra, o el equivalente a unos 6 milímetros del aumento total del océano si esa agua se colocara en la superficie de los océanos de la Tierra.

Para comprender el impacto del agotamiento de las aguas subterráneas, el estudio analizó el movimiento polar. El movimiento polar es el movimiento o desplazamiento del eje de rotación de la Tierra en relación con su superficie, a menudo medido como la deriva de los polos norte y sur.

Los investigadores modelaron la deriva polar teniendo en cuenta y sin la extracción de agua subterránea. Sin tener en cuenta las 2.150 gigatoneladas de redistribución de agua subterránea calculadas a partir de un estudio de 2010, el modelo calculó incorrectamente la deriva polar en 4,3 centímetros (1,7 pulgadas) de deriva por año, como se muestra en la línea discontinua. línea azul en la figura (b) a continuación.

Los científicos han demostrado ahora que el polo de la Tierra se ha desplazado hacia 64,16°E a una velocidad de 4,36 cm/año entre 1993 y 2010. Esto significa que cada año nos alejamos más de la inclinación anterior del eje de la Tierra.

Esto se debe principalmente a que se extrae tanta agua que ahora contribuye al aumento general del nivel del mar mediante la redistribución de esa agua de regreso a los océanos. Los cambios en la presión y la masa de agua entre los depósitos subterráneos y la superficie cambian la masa total de agua y su contribución a la inclinación de la Tierra.

El eje de la Tierra se puede medir mediante observaciones de radiotelescopios de objetos inmóviles en el espacio. Los cambios de masa permiten que la Tierra desplace su eje; A medida que se coloca más masa en la Tierra, eso puede mover el eje de la Tierra.

Normalmente, esto es temporal, ya que la masa vuelve a su nivel anterior una vez que se redistribuye o evoluciona de una forma a otra. El movimiento de la roca fundida entre la corteza y el núcleo de la Tierra también cambia la estructura general de la masa de la Tierra.

Los modelos ahora muestran que la extracción de agua subterránea también tiene una contribución significativa al cambio masivo a largo plazo en la Tierra. El desplazamiento del agua desde el interior de la Tierra hacia el exterior ha permitido un total de 78,48 centímetros de desplazamiento del eje entre 1993 y 2010.

Para hacer el cálculo general sobre cómo el agua subterránea contribuye a la inclinación de la Tierra y su efecto en el aumento total del nivel del mar, fue necesario analizar la presión atmosférica, la presión del fondo del océano, los embalses artificiales detrás de las represas, el hielo polar, la masa de los glaciares de montaña, el viento, las corrientes y el agua subterránea. determinados a partir de diversas bases de datos y estimaciones realizadas a partir de modelos. Se utilizó el modelo hidrológico global PCR-GLOBWB para estimar la extracción total de agua de los embalses subterráneos.[2]

Lo que también es potencialmente preocupante es que la extracción de agua subterránea también está impactando significativamente el aumento del nivel del mar debido a esta redistribución del agua. En general, el estudio se vio limitado por el hecho de que sólo se remontaba a 1993, mientras que la mayor extracción de agua de depósitos subterráneos comenzó a principios del siglo XX.

Esto implica que se podrían estudiar las tendencias históricas y la contribución total del agua subterránea si se pueden hacer estimaciones históricas de extracción de agua para incorporar su efecto potencial en la inclinación del eje de la Tierra teniendo en cuenta este factor en un modelado que también incorpora otros factores, como el cambio de lava fundida entre las capas de la Tierra. corteza y núcleo.

La abrumadora mayoría de esta extracción también parece provenir de la India y el oeste americano, donde la sequía de décadas y el crecimiento demográfico y agrícola han contribuido al bombeo a gran escala de agua subterránea.

Un estudio publicado en 2017 encontró que entre 2000 y 2020, el agua subterránea aumentó un 22%. Los cultivos intensivos en agua subterránea, como el trigo, el arroz, los cultivos de azúcar, el maíz y el algodón, son los principales impulsores de este aumento. Este estudio también encontró que casi todos los graneros del mundo (es decir, las principales áreas agrícolas de EE.UU., México, Medio Oriente y África del Norte, India, Pakistán y China) se encuentran en regiones que dependen excesivamente de los acuíferos para obtener agua.

Las restricciones actuales sobre los recursos hídricos subterráneos no son tan fuertes en comparación con las restricciones impuestas a la extracción de agua superficial. La implicación de este estudio es que puede ser necesario que haya más restricciones o prácticas alternativas dada la contribución que el agua subterránea está teniendo en el aumento general del nivel del mar y la inclinación del eje de la Tierra.

Además, en zonas como el oeste de Texas, los embalses subterráneos están disminuyendo rápidamente, lo que provoca la pérdida de este recurso hídrico y efectos como la formación de sumideros están aumentando.

En California, más de 5.000 pozos se han secado en la última década, lo que da una idea de la escala y de cómo la extracción de agua subterránea está empezando a tener un impacto nocivo en los recursos de agua subterránea, así como en el aumento general del nivel del mar.[3]

La inclinación del eje también es importante para producir sistemas de navegación precisos como el GPS. El nuevo estudio ahora nos permite tener en cuenta el agua subterránea como un nuevo impacto en la inclinación de la Tierra para que la navegación futura pueda explicar cuál podría ser la inclinación de la Tierra. La inclinación de la Tierra también tiene implicaciones importantes para el clima y los modelos climáticos futuros.

El aumento de las temperaturas globales también puede contribuir a la oscilación de la Tierra, a medida que los glaciares se derriten, mientras que la construcción de represas también está teniendo un efecto. En general, ahora es necesario realizar más estudios sobre los diferentes factores que contribuyen a demostrar cómo las actividades humanas pueden afectar el eje de la Tierra y cómo gira la Tierra.

[1] Para obtener más información sobre cómo la Tierra ha comenzado a inclinarse debido a la extracción de agua subterránea, consulte: Seo K, Ryu D, Eom J, et al. (2023) La deriva del polo terrestre confirma que el agotamiento de las aguas subterráneas es un contribuyente importante al aumento global del nivel del mar entre 1993 y 2010. Cartas de investigación geofísica 50(12): e2023GL103509. DOI: 10.1029/2023GL103509 y https://news.agu.org/press-release/weve-pumped-so-much-groundwater-that-weve-nudged-the-earths-spin/

[2] Se realizaron estimaciones sobre la extracción de agua subterránea en base a este estudio: Wada, Y., van Beek, LPH, van Kempen, CM, Reckman, JWTM, Vasak, S. y Bierkens, MFP (2010). Agotamiento global de los recursos de aguas subterráneas. Cartas de investigación geofísica, 37(20), L20402. https://doi.org/10.1029/2010gl044571

[3] Aquí se puede ver un artículo que analiza las implicaciones del cambio del eje de la Tierra: https://thehill.com/policy/equilibrium-sustainability/4075087-human-society-is-shifting-the-tilt-of-the-earth /.

Adhikari, S. e Ivins, ER (2016). Movimiento polar impulsado por el clima: 2003-2015. Avances científicos, 2(4), e1501693. DOI: 10.1126/sciadv.1501693

Buis, A. y Rasmussen, C. (8 de abril de 2016). Un estudio de la NASA resuelve dos misterios sobre el bamboleo de la Tierra. NASA. https://www.nasa.gov/feature/nasa-study-solves-two-mysteries-about-wobbling-earth

Dalin, C., Wada, Y., Kastner, T. y Puma, MJ (2017). El agotamiento de las aguas subterráneas está integrado en el comercio internacional de alimentos. Naturaleza, 543(7647), 700-704. https://doi.org/10.1038/nature21403

Konikow, LF (2013). Agotamiento de las aguas subterráneas en los Estados Unidos (1900-2008) (p. 63). Reston, Virginia: Departamento del Interior de EE. UU., Servicio Geológico de EE. UU. https://pubs.usgs.gov/sir/2013/5079/

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