Die globale Erwärmung hat die Erdrotation leicht verlangsamt – und das könnte Auswirkungen darauf haben, wie wir die Zeit messen.
Eine am Mittwoch veröffentlichte Studie ergab, dass das schmelzende Polareis – ein beschleunigter Trend, der hauptsächlich durch den vom Menschen verursachten Klimawandel vorangetrieben wird – dazu geführt hat, dass sich die Erde weniger schnell dreht, als dies sonst der Fall wäre.
Studienautor Duncan Agnew, Geophysiker am Scripps Institution of Oceanography der University of California in San Diego, sagte, dass sich das Eis an den Polen mit dem Schmelzen dort verändert, wo sich die Erdmasse konzentriert. Diese Änderung wiederum beeinflusst die Winkelgeschwindigkeit des Planeten.
Agnew verglich die Dynamik mit einer Eiskunstläuferin, die sich auf dem Eis dreht: „Wenn eine Eiskunstläuferin anfängt, sich zu drehen, wenn sie ihre Arme senkt oder ihre Beine ausstreckt, wird sie langsamer“, sagte er. Wenn die Arme eines Skaters jedoch nach innen gezogen werden, dreht sich der Skater schneller.
Weniger festes Eis an den Polen bedeutet daher mehr Masse rund um den Äquator – die Größe der Erde.
„Was man mit schmelzendem Eis macht, ist, dass man Wasser nimmt, das an Orten wie der Antarktis und Grönland gefroren ist, und dieses gefrorene Wasser schmilzt, und man transportiert die Flüssigkeiten an andere Orte auf dem Planeten“, sagte Thomas Herring. ein Professor für Geophysik am Massachusetts Institute of Technology, der nicht an der neuen Studie beteiligt war. „Wasser fließt in Richtung Äquator.“
Die Studie legt mit anderen Worten nahe, dass der menschliche Einfluss mit einer Kraft eskaliert ist, über die Gelehrte, Astronomen und Wissenschaftler seit Jahrtausenden wundern – etwas, das lange Zeit als eine Konstante außerhalb der Kontrolle der Menschheit angesehen wurde.
„Es ist selbst für mich ziemlich beeindruckend, dass wir etwas getan haben, das die Rotationsgeschwindigkeit der Erde messbar verändert“, sagte Agnew. „Es passieren beispiellose Dinge. »
Seine in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie legt nahe, dass der Klimawandel eine ausreichend große Rolle bei der Erdrotation spielt, um die Möglichkeit einer „negativen Schaltsekunde“ hinauszuzögern. Wenn das Polareis nicht geschmolzen wäre, hätten die Uhren auf der ganzen Welt bereits im Jahr 2026 eine Subtraktion einer einzigen Sekunde erfordern müssen, um die Weltzeit mit der Erdrotation synchron zu halten, die von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird.
Stattdessen hat die Auswirkung des Klimawandels diese Aussicht um etwa drei Jahre nach hinten verschoben. Sollten sich Zeitmessorganisationen letztendlich dafür entscheiden, eine negative Schaltsekunde hinzuzufügen, könnte die Anpassung Computernetzwerke stören.
Der Grund dafür, dass Schaltsekundenanpassungen notwendig sind, besteht darin, dass sich die tägliche Erdrotation auch ohne Klimawandel mit der Zeit tendenziell verlangsamt, auch wenn sie konstant erscheint.
Vor etwa 70 Millionen Jahren waren die Tage kürzer und dauerten etwa 23,5 Stunden, wie aus einer Studie zur Paläozeanographie und Paläoklimatologie hervorgeht. Dies bedeutet, dass die Dinosaurier der Kreidezeit einen Planeten mit 372 Tagen im Jahr erlebten.
Mehrere Schlüsselfaktoren beeinflussen die Rotation des Planeten, manchmal wirken sie gegensätzlich.
Die Reibung der Meeresgezeiten, die teilweise auf die Anziehungskraft des Mondes zurückzuführen ist, verlangsamt die Erdrotation. Mittlerweile ist die Erdkruste seit der letzten Eiszeit in einigen Gebieten als Reaktion auf das Gewicht der verschwundenen Eisschilde angestiegen. Dieser Effekt verschiebt die Massenverteilung und beschleunigt die Rotation des Planeten. Beide Prozesse sind ziemlich konstant und haben vorhersehbare Geschwindigkeiten.
Ein weiterer Faktor ist die Bewegung der Flüssigkeit im flüssigen inneren Kern der Erde – ein Joker, der die Geschwindigkeit der Erdrotation entweder beschleunigen oder verlangsamen kann, sagte Agnew.
Heute kommt noch das schmelzende Polareis hinzu. Mit zunehmendem Klimawandel gehen Forscher davon aus, dass das schmelzende Eis einen noch tiefgreifenderen Einfluss auf die Rotation des Planeten haben wird.
„Ihr Beitrag wird mit der Zeit und der Beschleunigung des Schmelzens größer sein, wie wir es erwarten“, sagte Herring. Er fügte hinzu, dass es sich bei der neuen Studie um eine tiefgreifende und fundierte Analyse handele, die Forschungsergebnisse aus mehreren wissenschaftlichen Disziplinen bündele.
Die Notwendigkeit, dass Zeitmesser die Weltzeit an die Erdrotation anpassen müssen, ist kein neues Phänomen. Historisch gesehen bedeutete dies jedoch, dem gemeinsamen Standard für Uhren Schaltsekunden hinzuzufügen, da die Verlangsamung der Erdrotation dazu führt, dass die astronomische Zeit hinter der Atomzeit zurückbleibt (die durch die Schwingung von Atomen in Atomuhren gemessen wird).
Allerdings drehte sich die Erde in den letzten Jahrzehnten aufgrund von Schwankungen in ihrem Kern schneller als erwartet. Dies veranlasste Zeitmesser – zum ersten Mal seit der offiziellen Einführung der koordinierten Weltzeit in den 1960er Jahren – zu der Frage, ob es nicht klug wäre, eine Schaltsekunde zu subtrahieren, um die Weltzeit im Einklang mit der Erdrotation zu halten.
Das Abschmelzen des Polareises wirkte diesem Trend entgegen und verhinderte eine Entscheidung über eine negative Schaltsekunde. Nach Schätzungen von Agnew hätte sich diese Möglichkeit um drei Jahre – von 2026 auf 2029 – verzögert, wenn die derzeitige Geschwindigkeit der Erdrotation anhält.
Das Addieren und Subtrahieren von Schaltsekunden ist schmerzhaft, da es möglicherweise Satellitenübertragungs-, Finanz- und Energiesysteme stören kann, die auf äußerst präzises Timing angewiesen sind. Aus diesem Grund stimmten die Zeitnehmer der Welt im Jahr 2022 dafür, die Additionen und Subtraktionen von Schaltsekunden bis 2035 abzuschaffen und die Weltzeit von der Erdrotationsrate abzukoppeln.
„Seit etwa dem Jahr 2000 gibt es Bestrebungen, Schaltsekunden zu eliminieren“, sagte Agnew.
Unabhängig davon, ob sich die Uhren ändern, zeigt die Vorstellung, dass schmelzendes Polareis die Erdrotation beeinflusst, wie wichtig dieses Problem geworden ist. Untersuchungen haben bereits gezeigt, welche tiefgreifenden Auswirkungen der Eisverlust auf Küstengemeinden haben wird.
Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich der Anstieg des Meeresspiegels mit der Klimaerwärmung beschleunigt, ein Prozess, der noch Hunderte von Jahren andauern wird. Im vergangenen Jahr warnten führende Polarforscher in einem Bericht, dass Teile der großen Eisschilde zusammenbrechen könnten und dass sich Küstengemeinden auf einen Anstieg des Meeresspiegels um mehrere Meter einstellen sollten. Wenn die Menschheit einen Anstieg der durchschnittlichen globalen Temperaturen um 2 Grad Celsius zulässt, könnte der Meeresspiegel auf dem Planeten um mehr als 40 Fuß ansteigen.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf NBCNews.com veröffentlicht