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2023-07-15人類過度抽取地下水 將改變地軸的傾斜角度 499 期

Author 作者 編譯|羅億庭

地球上的地下水正因為人類的抽取而快速流失,甚至可能導致地球的自轉軸傾斜。根據上(6)月15日刊登在《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)的一篇研究估計,地球在1993∼2010年間流失的地下水淨值可能超過兩兆噸。此外,研究人員還計算出這項影響將導致地理北極以每年4.36公分的速度移動。
 
天體的自轉軸傾角通常較為穩定,但是當大質量物體在天體的內部或表面移動時,就有可能使它的自轉軸產生微小變化。來自首爾大學(Seoul National University)的研究團隊表示,在地球表面移動的每一個物體都會改變旋轉軸,而天文學家可以藉由觀察類星體(quasar)〔註〕來追蹤地球自轉軸的各種運動。其中,最大的軸向變化為季節性,例如來自天氣和季節變化等原因引起的大氣運動,使得地球的地理極點每年最多會位移數公尺。此外,地球上水體的改變也可能令地軸出現小幅度但仍可量測到的變化。近期的研究人員大多將這種因水體變化而導致地軸傾斜的原因歸咎於全球暖化造成的冰川、冰帽融化,但首爾大學的研究團隊在模擬地球上的含水量以解釋地軸傾斜程度時,卻發現光靠冰川與冰帽融化所引起的水體變化無法完全解釋數據。由於地表水的變化並不會對地軸傾斜造成影響,因此另一個因素只可能存在於地表之下―也就是地下水。
 

〔註〕類星體是一種極亮的活躍星系核(active galactic nucleus, AGN),由於它既遙遠又明亮,因此可作為研究地球自轉用的參考座標。

 
人類抽取地下水的大部分原因在於灌溉農作物,尤其是在印度西北部與北美西部等地,抽取地下水的情況尤為嚴重。在過往研究中,已有許多團隊藉由重力調查測量了當今地下水耗竭的情況。數據顯示,如果將目前的地下水抽取量全部轉移到海洋中,約可以使海平面在1993∼2010年間上升6.24毫米。團隊後續將「地下水」這項變因加入研究地軸傾斜的模型中計算,希望能找出抽取地下水可能會對地軸產生哪些影響。根據模型的推測,單單只是抽取地下水造成的地表位移將使得北極每年向俄羅斯的諾瓦亞澤姆利亞群島(Novaya Zemlya islands)移動4.36公分。
 
美國國家航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration,  NASA)戈達德太空研究所(Goddard Institute for Space Studies)的氣候科學家勒格蘭德(Allegra LeGrande)表示,這項研究以一個重要且能引起共鳴的指標來概括全球的地下水抽取量,我們也應該更重視人類活動對地球可能造成的影響。
 

新聞來源
Castelvecchi D. (16 June 2023). Rampant groundwater pumping has changed the tilt of Earth's axis. Nature. https://www.nature.com/articles/d41586-023-01993-z