Pesquisadores há muito tempo supõem que o movimento polar resulta de uma combinação de processos no interior da Terra e na superfície. Menos claro era o quanto cada processo desloca o eixo e que tipo de efeito cada um exerce – sejam movimentos cíclicos que se repetem em períodos de semanas a décadas, ou deriva sustentada ao longo de séculos ou milênios.
Para seu artigo, os pesquisadores usaram algoritmos de aprendizado de máquina para dissecar o registro de 120 anos. Eles descobriram que 90% das flutuações recorrentes entre 1900 e 2018 poderiam ser explicadas por mudanças nas águas subterrâneas, camadas de gelo, geleiras e nível do mar. O restante resultou principalmente da dinâmica interna da Terra, como a oscilação da inclinação do núcleo interno em relação à maior parte do planeta.
Os padrões de movimento polar ligados a mudanças de massa na superfície se repetiram algumas vezes a cada 25 anos durante o século XX, sugerindo aos pesquisadores que eles eram em grande parte devidos a variações climáticas naturais. Artigos anteriores traçaram conexões entre o movimento polar mais recente e as atividades humanas, incluindo um de autoria de Adhikari que atribuiu uma deriva repentina do eixo para o leste (começando por volta de 2000) ao derretimento mais rápido das camadas de gelo da Groenlândia e da Antártida e ao esgotamento das águas subterrâneas na Eurásia.
A pesquisa se concentrou nas últimas duas décadas, durante as quais a perda de massa de gelo e de águas subterrâneas, bem como a elevação do nível do mar — todos medidos por satélites — tiveram fortes conexões com as mudanças climáticas causadas pelo homem.
“É verdade até certo ponto” que as atividades humanas influenciam o movimento polar, disse Mostafa Kiani Shahvandi, autor principal de ambos os artigos e candidato a doutorado na universidade suíça ETH Zurich. “Mas há modos naturais no sistema climático que têm o efeito principal nas oscilações do movimento polar.”
Dias mais longos
Para o segundo artigo, os autores usaram observações de satélite de mudanças de massa da missão GRACE (abreviação de Gravity Recovery and Climate Experiment) e sua continuação GRACE-FO, bem como estudos anteriores de balanço de massa que analisaram as contribuições de mudanças nas águas subterrâneas, camadas de gelo e geleiras para o aumento do nível do mar no século XX para reconstruir mudanças na duração dos dias devido a esses fatores de 1900 a 2018.
Cientistas sabem, por meio de registros históricos de eclipses, que a duração do dia vem crescendo há milênios. Embora quase imperceptível para humanos, o atraso deve ser contabilizado porque muitas tecnologias modernas, incluindo GPS, dependem de cronometragem precisa.
Nas últimas décadas, o derretimento mais rápido das camadas de gelo deslocou a massa dos polos em direção ao oceano equatorial. Esse achatamento faz com que a Terra desacelere e o dia se alongue, semelhante a quando um patinador abaixa e abre os braços para desacelerar um giro.
Os autores notaram um aumento logo após 2000 na rapidez com que o dia estava se alongando, uma mudança intimamente correlacionada com observações independentes do achatamento. Para o período de 2000 a 2018, a taxa de aumento da duração do dia devido ao movimento do gelo e da água subterrânea foi de 1,33 milissegundos por século – mais rápido do que em qualquer período nos 100 anos anteriores, quando variou de 0,3 a 1,0 milissegundos por século.
O alongamento devido a mudanças no gelo e nas águas subterrâneas pode desacelerar até 2100 em um cenário climático de emissões severamente reduzidas, observam os pesquisadores. (Mesmo se as emissões parassem hoje, os gases liberados anteriormente – particularmente o dióxido de carbono – permaneceriam por décadas a mais.)
Se as emissões continuarem a aumentar, o alongamento do dia devido às mudanças climáticas pode chegar a 2,62 milissegundos por século, ultrapassando o efeito da atração da Lua sobre as marés, que vem aumentando a duração do dia da Terra em 2,4 milissegundos por século, em média. Chamado de atrito de maré lunar, o efeito tem sido a principal causa do aumento da duração do dia da Terra por bilhões de anos.
“Em apenas 100 anos, os seres humanos alteraram o sistema climático a tal ponto que estamos vendo o impacto na maneira como o planeta gira”, disse Adhikari.
