Bombeamento de águas subterrâneas alterou equilíbrio da Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/06/2023

Comparação do movimento polar observado (seta vermelha, "OBS") com os resultados da modelagem sem (seta azul tracejada) e com (seta azul sólida) a redistribuição de massa das águas subterrâneas. O modelo com a água subterrânea é uma correspondência muito melhor para o movimento polar observado, mostrando a magnitude e a direção da influência da água subterrânea na rotação da Terra.
[Imagem: Ki-Weon Seo et al. - 10.1029/2023GL103509]

Bombeamento de águas subterrâneas

Ao bombear água do subsolo, os humanos já deslocaram uma massa tão grande de água que a Terra se inclinou quase 80 centímetros para leste apenas entre 1993 e 2010.

Além disso, a retirada das águas subterrâneas, que acabam vindo para o ciclo hidrológico de superfície, gerou uma elevação de mais de 6 milímetros no nível do mar no mesmo período.

Com base em modelos climáticos, os cientistas haviam estimado anteriormente que os humanos bombearam 2.150 gigatoneladas de água subterrânea até hoje. Mas validar essa estimativa é difícil.

Uma abordagem para isso está no monitoramento do pólo rotacional da Terra, o ponto em torno do qual o planeta gira. Esse ponto se move durante um processo chamado movimento polar, que é quando a posição do pólo rotacional da Terra varia em relação à crosta. E a distribuição da água no planeta afeta como a massa é distribuída, com a Terra girando de maneira um pouco diferente conforme a água se move.

O que os pesquisadores fizeram agora foi isolar a contribuição das águas subterrâneas nesse processo. E o impacto foi maior do que eles esperavam.

"O pólo rotacional da Terra na verdade varia um bocado," detalha o professor Ki-Weon Seo, da Universidade Nacional de Seul, na Coreia do Sul. "Nosso estudo mostra que, entre as causas relacionadas ao clima, a redistribuição das águas subterrâneas realmente tem o maior impacto na deriva do polo rotacional."

Alteração total do armazenamento de água subterrânea em terra de 1993 a 2010.
[Imagem: Ki-Weon Seo et al. - 10.1029/2023GL103509]

Efeito das águas subterrâneas sobre a rotação da Terra

A capacidade da massa de água de alterar a rotação da Terra foi demonstrada em 2016 por Surendra Adhikari e Erik Ivins, pesquisadores da NASA.

Agora, a equipe coreana voltou sua atenção para a contribuição específica das águas subterrâneas para essas mudanças rotacionais. Para isso, eles modelaram as mudanças globais observadas na deriva do pólo rotacional da Terra e no movimento da água - primeiro, considerando apenas os mantos de gelo e geleiras, e depois adicionando diferentes cenários de redistribuição das águas subterrâneas.

O modelo só combinou com a deriva polar observada quando os pesquisadores incluíram 2.150 gigatoneladas de redistribuição de águas subterrâneas. Sem essa redistribuição, a deriva fica largamente deslocada em relação aos dados observados.

"Estou muito feliz por encontrar a causa inexplicada do desvio do pólo de rotação," disse Seo. "Por outro lado, como residente da Terra e como pai, estou preocupado e surpreso ao ver que o bombeamento de águas subterrâneas é outra fonte de aumento do nível do mar."

Variação do nível do mar de 1993 a 2010 (em milímetros de água) associada ao bombeamento de águas subterrâneas.
[Imagem: Ki-Weon Seo et al. - 10.1029/2023GL103509]

Bombear menos água

A localização dos corpos de água subterrânea é importante para o quanto ela pode mudar a deriva polar: Por exemplo, retirar água das latitudes médias do planeta tem um impacto maior no polo rotacional. Durante o período estudado, a maior parte da água foi bombeada do subsolo no oeste da América do Norte e no noroeste da Índia, ambos em latitudes médias.

Esforços dos países de diminuir as taxas de esgotamento das águas subterrâneas, especialmente nessas regiões sensíveis, podem teoricamente alterar a mudança na deriva, mas apenas se essas abordagens de conservação forem mantidas por décadas, avalia a equipe.

O pólo rotacional normalmente muda vários metros dentro de cada ano, então mudanças devido ao bombeamento das águas subterrâneas não correm o risco de mudar as estações. Mas, em escalas de tempo geológico, a deriva polar pode ter um impacto no clima.

Para checar essa possibilidade, a equipe pretende agora olhar para o passado.

"Observar mudanças no pólo rotacional da Terra é útil para entender as variações de armazenamento de água em escala continental," disse Seo. "Os dados do movimento polar estão disponíveis desde o final do século 19. Portanto, podemos potencialmente usar esses dados para entender as variações no armazenamento de água continental durante os últimos 100 anos. Houve alguma mudança no regime hidrológico resultante do aquecimento climático? O movimento polar pode ter a resposta."

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