Eit urovekkjande funn frå verdas geofysikarar
Geofysikarar frå fleire internasjonale universitet har lagt fram bekymringsfulle resultat: smeltande brear og stigande verdshav endrar faktisk kor fort planeten vår roterer. Endringa måles riktignok i tusendelar av eit sekund, men tempoet i dette skiftet har knapt nokon parallell i Jordas geologiske historie.
Målingar gjort gjennom dei siste tiåra viste at dagen på Jorda vart litt kortare. Den tendensen er no snudd. Forskarar som har publisert i Journal of Geophysical Research: Solid Earth, dokumenterer at dagen i staden har byrja å vekse — og med ei hastigheit som høyrer til dei høgaste i planetens samla geologiske fortid.
Ifølgje forskarane sine utrekningar vert dagen for tida forlenga med omtrent 1,33 millisekund per hundre år, og den viktigaste årsaka er menneskeleg aktivitet. Ved første augekast verkar endringa ubetydeleg. Du kan korkje sjå ein ekstra episode av favorittseria di eller sove merkbart lenger. Det verkelege problemet ligg ein annan stad: ei så rask endring av planetens rotasjon over så kort tid burde rett og slett ikkje skje utan ein svært sterk ytre faktor.
Slik endrar den globale oppvarminga jordrotasjonen
Forskarane forklarar heile mekanismen ved hjelp av ein enkel analogi med ein kunstskøytløpar på isen. Dreg ho armane inn mot kroppen, byrjar ho å snurre raskare. Strekkjer ho dei ut, bremsar ho opp. Dette fenomenet følgjer av lova om bevaring av dreiemoment: masse nær rotasjonsaksen aukar rørsla, medan masse lenger frå aksen bremsar henne.
Noko svært liknande skjer med Jorda i dag. Issmeltinga fører til massive forskyvingar av vassmasser over heile planeten. Når store brear eller havis finst ved polane, er enorme mengder vatn konsentrert nær polane. Når isen smeltar, strøymer denne massen ut i verdshava og forskyver seg mot lågare breiddegrader.
Resultatet er ein auke i planetens såkalla treghetsmoment og ei svak oppbremsjing av rotasjonen. Liknande endringar har skjedd tidlegare, men alltid ekstremt sakte og som følgje av naturlege prosessar: Månens tyngdekraft, rørsle av tektoniske plater, sakte deformasjon av jordskorpa eller svingingar inne i sjølve planetens kjerne. Denne geologiske «støyen» verka likevel vanlegvis i motsett retning og akselererte jordrotasjonen framfor å bremse henne.
Kvifor det noverande tempoet urolar det internasjonale forskarlaget
Forfattarane av studien understrekar at det sidan byrjinga av det 21. hundreåret har skjedd noko heilt utan sidestykke i menneskeleg sivilisasjons målestokk. På berre to tiår har dagen byrja å vekse i eit tempo som naturlege faktorar ville ha brukt årtusener på å nå. Forskarane seier det rett ut: den noverande anomalien har antropogen karakter — han spring ut frå menneskeleg aktivitet og utslepp av klimagassar.
Det tyder at klimaet har slutta å vere berre éin av mange faktorar som påverkar naturlege svingingar. Det har vorte den viktigaste aktøren som endrar måten planeten vår roterer på. Og i ein slik grad at forskarane berre éin gong dei siste 3,6 millionar åra har funne eit tempo for dagforlenginga som svarar til det noverande.
Dei viktigaste faktorane som for tida påverkar jordrotasjonen:
- Smelting av kontinentale brear på Grønland og i Antarktis
- Stigande vasstand i verdshava, mellom anna Stillehavet og Atlanterhavet
- Forskyving av enorme vassmasser frå polane mot ekvator
- Endring av massefordelinga i planetens hydrosfære
- Forstyrring av den langsiktige balansen mellom brear og havreservoar
- Vekst i heile planetens treghetsmoment
- Antropogene utslepp av karbondioksid og metan som fører til oppvarming
Andre naturlege faktorar som Månens innverknad eller rørsle av tektoniske plater held fram å verke, men innverknaden deira vert no overskugga av den menneskeskapte klimaendringa. Forskarane framhevar at dette utgjer eit avgjerande skifte i planetens geofysikk.
Kva oppteikningar frå millionar av år tilbake avslører
For å forstå kor eksepsjonelt det noverande augeblikket er, reiste forskarane tilbake i tid heilt til pliocen-epoken for 3,6 millionar år sidan. Dei hadde sjølvsagt ingen direkte ur frå den perioden, så dei vende seg mot «arkiv» lagra i klipper og forsteningar.
I sentrum av merksemda deira stod mikroskopiske organismar — bentiske foraminiferar, som ein gong levde på havbotnen. Skalet deira inneheld grunnstoff der forholdet endra seg avhengig av havnivået. Jo meir vatn som var fanga i brear, desto lågare var havnivået. Når isen smelta, steig hava.
Ved å analysere den kjemiske samansetjinga av slike forsteningar frå etterfølgjande geologiske lag kan ein rekonstruere fleire ting på ein gong. Forskarane kunne fastslå korleis havnivåa endra seg, kva som skjedde med isdekkjet, og korleis denne masseforskyvinga påverka jordrotasjonen og dagslengda.
Data frå fortida er sjølvsagt ufullstendige. Det er her moderne matematiske verktøy kom til nytte. Laget nytta ein deep learning-algoritme som «lærte» mønstra i kjende delar av oppteikningane og deretter med ein viss sannsyn fylte inn dei manglande periodane. Det lukkast slik å rekonstruere utviklinga av dagslengda over eit langt perspektiv på fleire millionar år.
Eit sjeldan sidestykke frå for to millionar år sidan samanlikna med notida
I heile denne enorme databasen over tider og hendingar fann forskarane berre éin episode som svarar til notidas tempo for dagforlenging. Ho fann stad for om lag to millionar år sidan, då Jorda gjekk inn i ein periode med kraftige klimasvingingar knytte til naturlege orbitale syklusar.
Isdekkja utvida og trekte seg den gongen saman i ein rytme som varte titusener av år. Følgja var ei forskyving av vassmasser mellom polane og resten av planeten, som faktisk bremsa rotasjonen. Skilnaden er at den prosessen gjekk føre seg over svært lange astronomiske syklusar, medan den noverande vert driven av menneskeskapte utslepp — målt i tiår.
Dersom klimagassutsleppa held fram på det noverande kurset, anslår forskarane at tempoet for dagforlenging innan utgangen av det 21. hundreåret kan stige til om lag 2,62 millisekund per hundreår. Det er ein verdi som overstig Månens innverknad på rotasjonen vår. Sett frå kvardagslivet sitt perspektiv er desse millisekunda umerkande. Sett frå teknologiane som sivilisasjonen kviler på, er det derimot ei heilt anna soge.
Når klokker sluttar å stemme med jordrotasjonen og truar infrastrukturen
Den moderne verda fungerer fordi nesten alt delar ei felles, presis tidsreferanse. Datanett, internett, satellittar, finansmarknader — overalt er brøkdelar av sekund avgjerande. Grunnlaget for dei er atomur, globalt synkroniserte og knytte til den såkalla koordinerte universaltida UTC.
Sjølv det minste avvik mellom atomtid og Jordas faktiske rotasjon kan krevje kostbare korrigeringar i heile den digitale infrastrukturen. Løysinga til no har vore dei såkalla skottsekunda, som av og til vert lagde til for å «hente inn» den skiftande rotasjonsfarten. Omfanget av forstyrrelsane dei nye undersøkingane skildrar, tyder på at slike løysingar i framtida kanskje ikkje vil vere tilstrekkelege, eller at dei vert vanskelege å bruke i si noverande form.
Moglege konsekvensar vil mellom anna ramme desse systema:
- GPS og andre satellittnavigasjonssystem som krev ekstremt presis synkronisering
- Energinett som i sanntid balanserer produksjon og forbruk av straum
- Satellittelekommunikasjon og klimaovervaking frå bane
- Børsalgoritmar som gjennomfører transaksjonar i millisekund-intervall
- Astronomiske observatorium i Chile og radioteleskop i Australia
- Servarnett hos store internasjonale skytenenesteleverandørar
Forskarane beroligar oss med at dei kumulative problema snarare vil oppstå i ei fjernare framtid enn i den noverande generasjonen si levetid. Det endrar likevel ikkje på at desse endringane allereie i dag må takast omsyn til ved utforming av system som skal fungere feilfritt i tiår framover.
Kvifor desse millisekunda er ei åtvaring og ikkje berre ein kuriositetet
Oppbremsinga av Jorda kan lett avfeiast som ein «kosmisk detalj» som berre interesserer geofysikarar. Ein slik tankegang fører lett til den feilaktige konklusjonen at dette berre er ei vitskapleg kuriositet. I røynda har vi å gjere med endå eit svært tydeleg signal om kor djupt menneskeslekta grip inn i heile planetens funksjon.
Vi formar ikkje berre om klimaet, men også massefordelinga på Jorda, rørsla hennar og dei klokka som bestemmer tida. Framtidige generasjonar vil måtte handtere ein stadig meir kompleks tidsinfrastruktur, tilpassa ein planet som ikkje lenger roterer slik han gjorde på 1900-talet. Kvar ekstra grad med oppvarming fører ikkje berre med seg ekstreme verhendingar og migrasjon av millionar av menneske frå overfløymde område.
Det handlar òg om ei rekkje stille, nesten uomstyrjelege forskyvingar i sjølve Jordas «mekanisme». Innverknaden på dagslengda er éin av dei — usynleg på armbandsuret ditt, men svært tydeleg i vitskaplege data. Det er verdt å tenkje over kor langt vi er villige til å gå i eksperimentet med den planeten vi lever på.
