Durch das schmelzende Eis dreht sich die Erde schwerer und die Tage verlängern sich

Lange Zeit hatte menschliches Handeln kaum Einfluss auf die Bewegungen der Erde, also auf die Geschwindigkeit ihrer Rotation und Achse.

Diese Bewegungen wurden hauptsächlich durch die Kraft der Mondgravitation und interne Prozesse im Kern und Mantel bestimmt.

Doch nun stört das durch menschliche Aktivitäten verursachte Abschmelzen der Eisschilde diese natürlichen Bewegungen.

Eine neue Studie zeigt, dass sich die Rotationsachse der Erde aufgrund des Klimawandels und der inneren Dynamik des Planeten „verschiebt“.

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich nutzten modernste Modelle der künstlichen Intelligenz, um die Polarbewegung, also die Bewegung der Rotationsachse der Erde relativ zur Erdkruste, besser zu verstehen.

Die Studie prognostiziert, dass die Treibhausgasemissionen, wenn sie weiter steigen, letztendlich die langfristigen Auswirkungen der Gezeitenkräfte des Mondes überwiegen werden. Seit Milliarden von Jahren bestimmt der Mond konsequent die Länge unserer Tage.

„Wir Menschen haben einen größeren Einfluss auf unseren Planeten, als uns bewusst ist“, sagt Benedikt Soja, Professor für Weltraumgeodäsie am Departement für Bau-, Umwelt- und Geoinformatik der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich. „Das bringt natürlich eine große Verantwortung mit sich.“ auf uns für die Zukunft unseres Planeten.“

Tage verlängern

Zwei aktuelle Studien haben einen überraschenden Zusammenhang zwischen schmelzenden Eiskappen, den Erschütterungen des Planeten und der Länge unserer Tage gezeigt.

Schmelzendes Eis an den Polen verteilt die Masse in Richtung Äquator und verlangsamt so die Erdrotation. Wasser bewegt sich von den Polen zum Äquator und bringt die Erde aus dem Gleichgewicht.

Wenn das Eis auf der Erdoberfläche schmilzt, verlangsamt sich die Rotation des Planeten und die Tage werden länger. Untersuchungen der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich zeigen, dass diese Verlangsamung unsere Tage geringfügig verlängert – nur wenige Millisekunden im Vergleich zu den typischen 86.400 Sekunden.

In der Physik gibt es ein Gesetz namens Drehimpulserhaltung. Dieses Gesetz besagt, dass ein rotierendes Objekt gerne mit der gleichen Geschwindigkeit weiter rotiert, es sei denn, etwas zwingt es zu einer Änderung. Auch die Erdrotation folgt dieser Regel. Schmelzendes Eis verteilt die Masse neu, und diese Verschiebung verlangsamt gesetzesgemäß die Erdrotation.

„Das bedeutet, dass es zu einer Massenverschiebung kommt, die sich auf die Erdrotation auswirkt“, erklärte Suga.

Auswirkungen auf den Erdkern

Forscher haben auch untersucht, warum und wie sich die Erdachse über lange Zeiträume allmählich bewegt. Das Team nutzte physikalisch fundierte neuronale Netze, um das bisher umfassendste Modell zu erstellen, das erklärt, wie Bewegungen im Erdkern und -mantel sowie das Klima an der Oberfläche zur Polarbewegung beitragen.

Die beiden Studien beleuchten ein komplexes Netzwerk von Wechselwirkungen innerhalb der Erde. Ereignisse an der Oberfläche, etwa das Schmelzen von Eis, können Folgen tief im Kern haben und umgekehrt.

„Der Klimawandel führt dazu, dass sich die Rotationsachse der Erde verschiebt, und Rückkopplungen, die aus der Erhaltung des Drehimpulses resultieren, scheinen auch die Dynamik des Erdkerns zu verändern“, erklärte Suga.

Wenn das Polareis schmilzt, bewegt sich Wasser von den Polen in Richtung Äquator, was dazu führt, dass sich die Erde mit der Zeit langsamer dreht. RiesigBenedikt Soja erklärte, dass dieses Phänomen dem ähnelt, was passiert, wenn sich eine Eisläuferin mit ausgestreckten Armen langsamer dreht als mit verschränkten Armen. Das gleiche Prinzip gilt für die Erdrotation.

„Anhaltender Klimawandel kann Prozesse tief im Erdinneren beeinflussen und möglicherweise ein größeres Ausmaß annehmen als bisher angenommen“, fügte Kayani Shahwandi, Hauptautorin und Doktorandin der Studie, in einem Artikel in der Fachzeitschrift Science Alert hinzu. Pressemitteilung.