Francis en #rosavientos: El cambio climático influye en el movimiento polar

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Ya está disponible el audio del podcast de Eureka, mi sección en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción, unos enlaces y algunas imágenes.

El eje de rotación se ha desplazado hacia la Bahía de Hudson (Canadá) durante el siglo XX. Pero esa dirección ha cambiado como consecuencia del deshielo de los polos. Ahora se desplaza hacia al este, en dirección hacia las Islas Británicas. El deshielo es condición necesaria pero no suficiente. La clave para resolver este misterio es el agotamiento de los acuíferos y las sequías en Eurasia: el subcontinente Indio y el área del mar Caspio. El cambio climático es la causa de ambos efectos.

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Se ha publicado que el deshielo de los polos debido al cambio climático provoca un movimiento del eje de rotación de la Tierra. Como resultado el movimiento los polos celestes de la Tierra ha cambiado de dirección. Este movimiento es diferente del movimiento de los polos magnéticos de la Tierra. ¿Qué diferencia hay entre los polos magnéticos y los polos celestes de la Tierra? Hay que dejar claro que los polos magnéticos y los polos celestes de la Tierra no coinciden ni entre sí, ni con los polos geográficos. Los polos magnéticos, norte y sur, son los lugares hacia los que apunta una brújula y son resultado del campo magnético terrestre (el llamado geomagnetismo). Los polos celestes, norte y sur, son los dos puntos imaginarios en los que el eje de rotación de la Tierra corta la esfera celeste. Los polos celestes permiten determinar la posición en el cielo en la que se hallan las estrellas y otros cuerpos. La posición de los polos magnéticos cambia con el tiempo porque su fuente es el movimiento del hierro fundido en el núcleo externo de la Tierra (la llamada geodinamo). El polo norte magnético se desplaza de forma lenta hacia el noroeste, a un ritmo de unos 40 km por año. El origen del movimiento de los polos celestes son las minúsculas desviaciones en el eje de rotación terrestre debidas a pequeñas fluctuaciones en la geometría del planeta o en su distribución de masas, como las mareas que ocurren todos los días, o los cambios en la nieve acumulada durante los inviernos. El efecto dominante es el llamado bamboleo de Chandler, que describe una trayectoria irregular, aunque casi circular, de entre tres y quince metros de diámetro con un periodo de unos catorce meses, en concreto, una variación de hasta 0,7 segundos de arco en un período de 433 días. Esta oscilación se añade a la debida a precesión de los equinoccios, una oscilación mayor que tiene necesita unos 26.000 años para completarse. Cuando se descuentan estas oscilaciones periódicas se observa un pequeño desplazamiento del eje de rotación de la Tierra de unos 17 centímetros al año que durante el siglo XX se dirigía hacia Canadá. Hoy en día los satélites de posicionamiento (tipo GPS) y de comunicaciones permiten determinar con gran precisión estos movimientos de los polos celestes. Gracias a ello se ha podido estudiar el efecto del cambio climático en el movimiento polar.

Dibujo20160423 Origins of observed polar motion science advances F5

El deshielo de los polos debido al cambio climático está provocando un cambio en el movimiento del eje de rotación de la Tierra. ¿Cómo se ha determinado este cambio en la posición de los polos celestes? Este mes se ha publicado en la revista Science Advances los últimos resultados sobre el movimiento de los polos celestes obtenidos por los dos satélites GRACE de la NASA y la Agencia Espacial de Alemania. La misión fue lanzada en el año 2002 y su objetivo es cartografiar con gran precisión el campo gravitatorio terrestre (de hecho el nombre GRACE corresponde a las siglas en inglés de Experimento de Clima y Recuperación Gravitatoria). La misión consta de dos satélites idénticos (apodados “Tom y Jerry”) que orbitan en formación a una distancia de unos 220 km entre sí, en una órbita polar a 500 km de la superficie terrestre. Gracias a los datos gravimétricos de GRACE se puede determinar con gran precisión la posición de los polos celestes. El nuevo trabajo de Surendra Adhikari y Erik R. Ivins, ambos en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena, California, indica que en la última década ha ocurrido un cambio en el movimiento del eje de rotación de la Tierra. Durante el siglo XX el polo norte celeste se desplazaba hacia la Bahía de Hudson (Canadá) a un ritmo de unos 17 centímetros cada año. Hay que recordar que desde el año 1899 se puede determinar este movimiento polar con un error menor de 1 milisegundo de arco (más o menos tres centímetros sobre la superficie de la Tierra). Sin embargo, en el año 2000 se empezó a observar un cambio la dirección de movimiento polar. El polo norte celeste ahora se desplaza hacia al este, en dirección hacia las Islas Británicas. Se publica este mes que los datos gravimétricos de la misión GRACE en el período de trece años entre los 2003 y 2015 confirma este cambio en la dirección del movimiento polar que ya fue identificado en el año 2000. Un cambio que según los expertos es “enorme”, pero además se ha identificado como su causa principal el transporte de masa desde los continentes hacia el océano a escala global, es decir, el alarmante deshielo de Groenlandia y el derretimiento de las capas de hielo de la Antártida Occidental.

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El deshielo de los polos es consecuencia de la subida de las temperaturas de la Tierra debido al cambio climático. ¿Qué pruebas hay de que el cambio climático sea responsable del movimiento del polo norte celeste? El artículo publicado en Science Advances por Adhikari e Ivins, ambos en el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena, California, apunta a que la causa del cambio en la dirección del movimiento de los polos celestes de la Tierra es el cambio climático. El deshielo de los polos es condición necesaria, pero no suficiente. Según los modelos climáticos a escala global usados en este estudio, el deshielo de los polos explica casi toda la amplitud (un 83% ± 23%) del movimiento polar anómalo observado. Para explicar todo el efecto observado por los dos satélites GRACE de la NASA y la Agencia Espacial de Alemania hay que incorporar a los modelos por ordenador el agotamiento de los acuíferos y las sequías en Eurasia (el subcontinente Indio y el área del mar Caspio). Todo indica que el cambio climático (la variación de clima debida a efectos antropogénicos) es la causa última de todos los efectos que dan cuenta del cambio de dirección en el movimiento polar. Para sorpresa de muchos expertos, este fenómeno es mucho más sensible al cambio climático de lo que se pensaba. Por supuesto, se requieren futuros estudios para confirmar las conclusiones del nuevo trabajo de Adhikari e Ivins. Estos científicos afirman que han determinado la causa del movimiento anómalo del eje de rotación terrestre en los últimos quince años. Sin embargo, sus resultados se basan en un modelo climático global concreto y habrá que comprobar de forma independiente si estas conclusiones se sustentan con otros modelos climáticos. Eso sí, no se espera que haya muchas diferencias, lo que indicaría que los cambios a través del tiempo en el almacenamiento de agua continental y las capas de hielo influyen en la Tierra a escala global, hasta incluso en el movimiento de su eje de rotación. El efecto de los humanos en la Tierra va mucho más allá de lo que nunca hubiéramos llegado a imaginar. Realmente es sorprendente lo que podemos llegar a descubrir gracias a las medidas de alta precisión obtenidas mediante satélites.


2 Comentarios

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agubernagubern

“la variación de clima debida a efectos antropogénicos”
Ando un poco perdido en el tema. Que el clima cambia parece que todo el mundo estádeacuerdo. Que sea por la acción humana… hay m´s discrepancias. Leo artículos que me parecen convincentes por los dos lados. ¿Por un casual no tendrás a mano bibliografía que me permita decidirme un poco?

Sé que no es tu campo (o sea que entenderé que no dediques tiempo a responderme); pero es que pregunté a otro autor de Naukas (del campo) y a parte de descalifcarme el autor de los artículos que le puse como ejemplo, no rebatio ninguno de los argumentos ni me recomendó ningún autor.

FElicitaciones por tus entradas, tu blog siempre me ha parecido (sin desmerecer a nadie) el más interesante.

notengoniideanotengoniidea

Qué interesante, estaría bien determinar si estos procesos forman parte de algún tipo de equilibrio estable a largo plazo o todo lo contrario.

Es decir, si el aumento de la temperatura y deshielo hace que la variación en el eje de rotación de la Tierra haga que el calentamiento debido a la radiación solar se reduzca o aumente todavía más.

Entiendo que no es lo mismo a escala global que en las zonas de los polos haya tierra emergida que al contrario, si hay tierra emergida supongo que será más fácil que se forme un casquete polar que permita acumular agua en esa zona.

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