Ранее, основываясь на климатических моделях, ученые подсчитали, что с 1993 по 2010 год люди откачали 2150 гигатонн подземных вод, что эквивалентно повышению уровня мирового океана более чем на 6 миллиметров. Но подтвердить эту оценку сложно.

Один способ связан с осью вращения Земли, то есть с точкой, вокруг которой вращается планета. Она смещается, когда положение полюса вращения Земли меняется относительно земной коры. При этом распределение массы планеты зависит от того, где находится вода. Так же, как в случае с небольшим волчком, к которому добавили груз, Земля вращается немного по-другому, когда вода меняет свое положение.

"Ось вращения Земли на самом деле сильно меняется, — говорит Ки-Веон Сео, геофизик из Сеульского национального университета, который руководил исследованием. — Наше исследование показывает, что среди причин, связанных с климатом, перераспределение грунтовых вод на самом деле оказывает наибольшее влияние".

Это влияние было обнаружено в 2016 году, но до сих пор конкретный вклад подземных вод не изучался. В свежем исследовании ученые смоделировали наблюдаемые изменения в смещении оси вращения Земли и движении воды — сначала рассматривая только ледяные щиты и ледники, а затем добавляя различные сценарии перераспределения грунтовых вод.

Модель пришла в соответствие с наблюдаемым изменением вращения только после того, как исследователи включили в нее перераспределение 2150 гигатонн подземных вод. Без этого отклонение от наблюдений составляло 78,5 сантиметров, или 4,3 сантиметра в год.

"Я очень рад найти причину смещения полюсов вращения, — говорит Сео. — С другой стороны, как житель Земли и отец, я обеспокоен и удивлен, увидев, что откачка грунтовых вод является еще одним источником повышения уровня моря".

Расположение грунтовых вод имеет значение для того, насколько сильно они могут изменить отклонение оси вращения Земли: перераспределение из средних широт оказывает большее влияние. В течение периода исследования наибольшее количество воды было перемещено именно в средних широтах: в западной части Северной Америки и северо-западной Индии.

По словам Сео, попытки стран замедлить темпы истощения грунтовых вод, особенно в этих чувствительных регионах, теоретически могут повлиять на отклонение оси вращения, но только в том случае, если эти методы будут применяться в течение десятилетий.

Следующим шагом в этом исследовании может стать взгляд в прошлое.

"Наблюдение за отклонением оси вращения Земли полезно для понимания изменений запасов воды в континентальном масштабе, — отмечает Сео. — Данные о движении полюсов доступны с конца 19 века. Таким образом, мы потенциально можем использовать эту информацию для понимания изменений запасов континентальной воды за последние 100 лет. Были ли какие-либо изменения гидрологического режима в результате потепления климата? Ответ может скрываться в смещении полюсов".

Исследование опубликовано в Geophysical Research Letters.