Perché lo scioglimento dei ghiacci polari allunga le giornate sulla Terra? Un pianeta

Il cambiamento climatico sta causando lo scioglimento dei ghiacciai polari. Di conseguenza, l’acqua, precedentemente congelata, scorre negli oceani, innalzando il livello del mare su scala globale. Ma soprattutto, i ricercatori del Politecnico federale di Zurigo (ETHZ) in Svizzera hanno scoperto che questo fenomeno ha effetti anche sulla rotazione terrestre, allungando le giornate.

Per capirne il motivo dobbiamo prima rivolgerci alla teoria. In fisica, il movimento di un corpo attorno al proprio asse tende a rimanere alla stessa velocità costante. Questo è ciò che la scienza chiama “conservazione del momento angolare”. In queste condizioni un oggetto diventa più lento solo se cambia una qualsiasi delle sue proprietà; Come ad esempio la sua massa, lunghezza o larghezza.

“È come se la pattinatrice stesse facendo una svolta, avvicinando prima le braccia al corpo [de forma a girar o mais rápido possível] E poi allungarli [para diminuir a velocidade e parar o movimento]”, spiega Benedikt Soja, capo progetto, V dichiarazione.

Questa stessa legge governa la rotazione dei corpi celesti nel sistema solare. Quando i ghiacciai dell’Artico e dell’Antartide si sciolgono, l’acqua si sposta verso l’equatore. Questo cambiamento di massa fa sì che il pianeta ruoti più lentamente, quindi le giornate diventano più lunghe.

I risultati sono stati descritti in due articoli pubblicati nei giorni scorsi. Uno di loro è uscito rivista Scienze naturali e geologia E l’altro In un giornale Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS).

Le giornate sono più lunghe. Ma quanto?

Nello studio inviato a Accademia nazionale delle scienzeI ricercatori hanno dimostrato che il cambiamento climatico aumenta la durata del movimento di rotazione della Terra da circa 0,3 a 1 millisecondo. Questo numero si aggiunge agli 86.400 secondi che compongono una giornata tipica e, sebbene sia impercettibile nella vita quotidiana delle persone, fa la differenza su scala globale.

Fino ad allora, la comunità scientifica era concorde sul fatto che la rotazione della Luna soffrisse solo dell’influenza della gravità lunare e dei processi interni nel nucleo e nel mantello.

Tuttavia, la conclusione della ricerca è che se gli esseri umani continuano a emettere più gas serra e il pianeta si riscalda di conseguenza, più acqua scorrerà dai poli verso latitudini più basse. Ciò alla fine avrebbe la precedenza sugli effetti naturali dei satelliti, assumendo così una maggiore influenza sulla velocità di rotazione.

“Noi esseri umani abbiamo un impatto maggiore sul nostro pianeta di quanto pensiamo”, afferma Soja. “Naturalmente, questo ci pone una grande responsabilità per il futuro della Terra”.

Cambiamenti nell’asse terrestre

Oltre a influenzare la durata dei giorni, gli scienziati hanno anche scoperto che i cambiamenti nella massa della Terra modificano anche il suo asse di rotazione. Questo è oggetto di studio dei contenuti pubblicati in natura.

In pratica, l’equipe si è accorta che i punti in cui l’asse incontra la superficie del pianeta sono in movimento. Si stima che il sito possa spostarsi di circa 10 metri ogni 100 anni.

Qui non gioca un ruolo solo lo scioglimento delle calotte glaciali, ma anche i movimenti che avvengono all’interno della Terra. Nel profondo del mantello terrestre, dove le rocce diventano viscose a causa dell’alta pressione, gli spostamenti si verificano per lunghi periodi. Nel metallo liquido presente nel nucleo esterno della Terra ci sono flussi di calore che sono responsabili della generazione del campo magnetico terrestre e che portano a cambiamenti di massa.

Nella modellizzazione più completa mai realizzata fino ad oggi, Soja e il suo team hanno dimostrato come il movimento polare derivi da processi individuali nel clima del nucleo, del mantello e della superficie. “Per la prima volta forniamo una spiegazione completa delle cause del movimento polare a lungo termine”, afferma Mostafa Kayani Shahvandi, uno degli autori dello studio. “In altre parole, ora sappiamo perché e come si muove l’asse di rotazione della Terra rispetto alla crosta terrestre”.

Spicca in particolare una scoperta: i processi che avvengono sopra e sotto la Terra sono interconnessi e si influenzano a vicenda. Sembra che il cambiamento climatico stia causando lo spostamento dell’asse di rotazione della Terra nello stesso momento in cui i feedback derivanti dalla conservazione del momento angolare stanno cambiando la dinamica del nucleo terrestre.

“Nel lungo termine, i cambiamenti climatici in corso potrebbero influenzare i processi profondi all’interno della Terra e avere una scala più ampia di quanto precedentemente ipotizzato”, avverte Shahvandi. Tuttavia, sottolinea che non c’è motivo di preoccuparsi perché questi effetti sono minori e difficilmente rappresentano un rischio.

Leggi fisiche combinate con l’intelligenza artificiale

Per condurre lo studio sul moto polare, i ricercatori hanno utilizzato una metodologia innovativa, basata sull’intelligenza artificiale (AI) e in linea con le leggi e i principi della fisica.

Questi algoritmi hanno permesso per la prima volta di registrare tutte le diverse influenze sulla superficie terrestre, nel mantello e nel nucleo, nonché di modellare le loro possibili interazioni. I risultati dei calcoli mostrano come si sono spostati i poli di rotazione della Terra dal 1900 e concordano con i dati reali forniti dalle osservazioni astronomiche via satellite.

“Anche se la rotazione della Terra cambia solo lentamente, questo effetto deve essere preso in considerazione quando si naviga nello spazio – ad esempio quando si invia una sonda spaziale per atterrare su un altro pianeta”, ribadisce Suga. Anche una piccola deviazione di un solo centimetro sul terreno può significare una deviazione di centinaia di metri su enormi distanze.