Los científicos identifican tres causas del movimiento de deriva del eje de giro de la Tierra

La dirección observada del movimiento polar, que se muestra como una línea azul clara, en comparación con la suma (línea rosa) de la influencia de la pérdida de hielo de Groenlandia (azul), el rebote postglacial (amarillo) y la convección del manto profundo (rojo). La contribución de la convección del manto es altamente incierta. Crédito: NASA / JPL-Caltech 
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Un globo de escritorio típico está diseñado como  una esfera geométrica que gira suavemente cuando se la impulsa.  Nuestro planeta real sin embargo, es mucho menos perfecto, tanto en su forma como en su rotación.

La Tierra no es una esfera perfecta. Cuando gira sobre su eje de giro, una línea imaginaria que pasa por los Polos Norte y Sur, presenta deriva y un tambaleo. Estos movimientos del eje de giro se conocen científicamente como “movimiento polar”. Las mediciones realizadas durante el siglo XX  muestran que el eje de giro tiene una deriva de alrededor de 4 pulgadas (10 centímetros) por año. En el transcurso de un siglo, eso se convierte en más de 11 yardas (10 metros).

Utilizando los datos de observación y basados en modelos que abarcan todo el siglo XX, los científicos de la NASA han por primera vez identificado tres procesos categorizados en términos generales, responsables de esta deriva – la pérdida de masas contemporánea principalmente en Groenlandia, el rebote glacial y la convección del manto.

“La explicación tradicional es que un proceso, el rebote glacial, es responsable de este movimiento del eje de rotación de la Tierra. Pero recientemente, muchos investigadores han especulado que otros procesos podrían tener también grandes efectos sobre él“, dijo el primer autor Surendra Adhikari del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California. “Montamos modelos para un conjunto de procesos que se consideran importantes para impulsar el movimiento del eje de rotación. No identificamos uno sino tres conjuntos de procesos que son cruciales y la fusión de la criosfera global (especialmente Groenlandia) sobre el curso del siglo 20 es uno de ellos “.

En general, la redistribución de la masa sobre y dentro de la Tierra, como los cambios en la tierra, las capas de hielo, los océanos y el flujo del manto, afectan la rotación del planeta. A medida que las temperaturas aumentaron durante el siglo 20, la masa de hielo de Groenlandia se redujo. De hecho, un total de aproximadamente 7.500 gigatoneladas (el peso de más de 20 millones de edificios Empire State) del hielo de Groenlandia se derritió en el océano durante este período de tiempo. Esto convierte a Groenlandia en uno de los principales contribuyentes a la masa que se transfiere a los océanos, lo que provoca un aumento del nivel del mar y, en consecuencia, una deriva en el eje de rotación de la Tierra.

Mientras que el derretimiento del hielo ocurre en otros lugares (como la Antártida), la ubicación de Groenlandia lo convierte en un contribuyente más significativo al movimiento polar.

“Existe un efecto geométrico de que si tienes una masa que está a 45 grados del Polo Norte -que es Groenlandia- o del Polo Sur (como los glaciares patagónicos), tendrá un mayor impacto en el desplazamiento del eje de rotación de la Tierra que  el  de una masa que está cerca del Polo “, dijo el coautor Eric Ivins, también del JPL.

Estudios previos identificaron el rebote glacial como el factor clave del movimiento polar a largo plazo. ¿Y qué es el rebote glacial? Durante la última edad de hielo, los pesados ​​glaciares deformaron la superficie de la Tierra produciendo un hundimiento de manera similar a como un colchón se deforma cuando te sientas sobre él. A medida que el hielo se derrite o se elimina, la tierra lentamente vuelve a su posición original. En el nuevo estudio, que se basó en gran medida en un análisis estadístico de tales rebotes, los científicos se dieron cuenta de que el rebote glacial es probable que sea responsable de aproximadamente un tercio de la deriva polar en el siglo 20.

Los autores argumentan que la convección del manto constituye el tercio final. La convección del manto es responsable del movimiento de las placas tectónicas en la superficie de la Tierra. Básicamente es la circulación del material en el manto causado por el calor del núcleo de la Tierra. Ivins lo describe como similar a una olla de sopa colocada en la estufa. A medida que la olla o el manto se calienta, los pedazos de la sopa comienzan a subir y bajar, formando esencialmente un patrón de circulación vertical, al igual que las rocas que se mueven a través del manto de la Tierra.

Con estos tres factores ampliamente identificados, los científicos pueden distinguir los cambios en masa y el movimiento polar causados ​​por los procesos de la Tierra a largo plazo, sobre los cuales tenemos poco control de los causados ​​por el cambio climático. Ahora saben que si la pérdida de hielo de Groenlandia se acelera, el movimiento polar también lo hará.

El artículo publicado en Earth and Planetary Science Letters se titula “¿Qué impulsa el movimiento polar del siglo XX?” Además del JPL, las instituciones coautoras incluyen el Centro de Investigación Alemán para Geociencias, Potsdam; la Universidad de Oslo, Noruega; La Universidad Técnica de Dinamarca, Kongens Lyngby; el Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia, Copenhague, Dinamarca; y la Universidad de Bremen, Alemania. Una simulación interactiva de cómo múltiples procesos contribuyen al bamboleo en el eje de giro de la Tierra está disponible en:

https://vesl.jpl.nasa.gov/sea-level/polar-motion/

Fuente: NASA / Jet Propulsion Laboratory – Calthec.

Artículo original: “Scientists ID Three Causes of Earth’s Spin Axis Drift“. September 19, 2018.

 

Material relacionado:

Un artículo para todo público, publicado en el 2016 en “BBC Earth”, que expone en orden cronológico la investigación de las causas del movimiento de deriva del eje rotación terrestre, con links a las distintas referencias es :

Nuevas medidas de la altura de la capa de hielo de Groenlandia teniendo en cuenta la elevación agregada por el “rebote glacial”, indican un ritmo de pérdida de hielo mayor al que se había estimado:

Sobre el Manto terrestre y las Corrientes de Convección en el mismo:

Una presentación completa con multitud de referencias y animaciones, están en la excelente  presentación: 

El enorme terremoto en Japón en 2011, produjo una variaicón de la longitud del día y un pequeño cambio en el eje de masas de la Tierra, que dio lugar a un pequeño bamboleo en el eje de rotación terrestre según lo analiza el siguiente artículo:

Un análisis en profundidad  de carácter avanzado de los movimientos de deriva del eje de rotación terrestre se encuentra en:

 

Videos:

El siguiente video explica cómo la redistribución de masas de agua en la Tierra cambia la posición del eje de rotación de la misma. Si perdemos masa de la capa de hielo de Groenlandia, estamos esencialmente colocando masa en otra parte. Y a medida que redistribuimos la masa, el eje de giro tiende a encontrar una nueva dirección: los polos se dirigen hacia donde se reduce la masa.

Documentales sobre las glaciaciones y los deshielos:

Sobre el Cambio Climático y el Deshielo:

Curiosidades:

 

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