Trong chưa đầy 20 năm, Trái đất đã nghiêng 80cm, nguyên nhân nằm ngay dưới mặt đất của chúng ta

Một phát hiện chấn động vừa được các nhà khoa học công bố đã làm thay đổi cách nhìn của chúng ta về tác động của hoạt động con người đối với hành tinh. Trong khoảng thời gian từ 1993 đến 2010, Trái đất đã nghiêng về phía đông tới 80 cm, và nguyên nhân của hiện tượng đáng kinh ngạc này chính nằm ngay dưới chân chúng ta - trong những tầng nước ngầm mà con người đã khai thác không ngừng nghỉ.

Ki-Weon Seo, nhà địa vật lý tại Đại học Quốc gia Seoul và tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters, đã chia sẻ rằng "cực quay của Trái đất thực sự thay đổi rất nhiều."

Tuy nhiên, điều mà ông và đội ngũ nghiên cứu phát hiện ra đã vượt xa mọi dự đoán trước đó. " Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng trong số các nguyên nhân liên quan đến khí hậu, việc phân bố lại nước ngầm thực sự có tác động lớn nhất đến sự dịch chuyển của cực quay ," ông giải thích.

Để hiểu được tầm quan trọng của phát hiện này, chúng ta cần biết rằng Trái đất hoạt động giống như một chiếc con quay khổng lồ. Khi phân bố khối lượng trên bề mặt thay đổi, toàn bộ hành tinh sẽ quay theo cách khác. Như các tác giả nghiên cứu mô tả, " giống như việc thêm một chút trọng lượng nhỏ vào con quay đang xoay, Trái đất sẽ quay hơi khác đi khi nước được di chuyển xung quanh ."

Con số mà các nhà khoa học đưa ra thực sự đáng kinh ngạc. Từ năm 1993 đến 2010, con người đã bơm lên tới 2.150 gigaton (mỗi gigaton bằng 1 tỷ tấn) nước ngầm - một con số tương đương với khoảng 9,09 nghìn tỷ tỷ cốc nước. Lượng nước khổng lồ này, được sử dụng chủ yếu cho tưới tiêu và sinh hoạt, cuối cùng đã di chuyển đến các đại dương và tạo ra sự thay đổi trong cân bằng khối lượng của hành tinh.

Nghiên cứu này thực chất là sự tiếp nối của một phát hiện trước đó từ NASA vào năm 2016, khi các nhà khoa học đã cảnh báo rằng sự phân bố nước có thể thay đổi quá trình quay của Trái đất. Tuy nhiên, nghiên cứu mới của ông Seo và đồng nghiệp đã đưa ra những con số cụ thể và đáng báo động về mức độ tác động này.

Surendra Adhikari, nhà khoa học nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, người đã tham gia vào nghiên cứu năm 2016, đã nhận xét về tầm quan trọng của công trình mới. " Họ đã định lượng hóa vai trò của việc bơm nước ngầm đối với chuyển động cực, và điều đó khá đáng kể ," ông cho biết.

Điều đặc biệt thú vị là vị trí địa lý đóng vai trò then chốt trong hiện tượng này. Việc phân bố lại nước từ các vĩ độ trung bình tạo ra sự khác biệt lớn nhất, do đó hoạt động khai thác nước ngầm tích cực ở tây Bắc Mỹ và tây bắc Ấn Độ đã đóng vai trò quan trọng trong những thay đổi về độ nghiêng này.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp mô hình hóa tiên tiến để xác định nguyên nhân. Họ đã mô phỏng các thay đổi quan sát được trong sự dịch chuyển cực quay của Trái đất và chuyển động của nước qua nhiều kịch bản khác nhau. Kết quả cho thấy chỉ có mô hình bao gồm 2.150 gigaton phân bố nước ngầm mới phù hợp với mức dịch chuyển 4,3 cm mỗi năm mà họ quan sát được trong thực tế.

Tác động của hiện tượng này không chỉ dừng lại ở việc làm nghiêng hành tinh. Việc di chuyển khối lượng nước khổng lồ này cũng góp phần vào hiện tượng dâng mực nước biển, với mức tăng khoảng 0,6 cm. Điều này có nghĩa là ngay cả những hoạt động tưởng chừng như vô hại như việc mở vòi nước tại nhà cũng góp phần vào một chuỗi phản ứng có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hành tinh.

Nước ngầm, hay nước tích tụ dưới lòng đất từ mưa và các hình thức kết tủa khác, đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sống hiện đại. Khoảng 50% dân số thế giới phụ thuộc vào nước ngầm để uống, và một phần ba hệ thống tưới tiêu toàn cầu cũng dựa vào nguồn nước này. Trong khi con người truyền thống tiếp cận nước ngầm thông qua giếng và lỗ khoan đơn giản, thế kỷ 20 đã chứng kiến sự khai thác nước ngầm ở quy mô công nghiệp với mức độ chưa từng có.

Phản ứng của ông Seo khi công bố kết quả nghiên cứu phản ánh cả niềm vui khoa học lẫn lo lắng về tương lai. " Tôi rất vui khi tìm ra nguyên nhân chưa được giải thích trước đây của sự dịch chuyển cực quay ," ông chia sẻ. " Mặt khác, với tư cách là một cư dân Trái đất và một người cha, tôi lo lắng và ngạc nhiên khi thấy rằng việc bơm nước ngầm là một nguồn khác gây ra sự dâng mực nước biển ."

Phát hiện này mở ra những cánh cửa mới cho nghiên cứu khoa học. Với dữ liệu về chuyển động cực có sẵn từ cuối thế kỷ 19, các nhà khoa học có thể sử dụng thông tin này để hiểu rõ hơn về sự biến đổi lưu trữ nước lục địa trong 100 năm qua. "Có bất kỳ thay đổi chế độ thủy văn nào do khí hậu ấm lên không? Chuyển động cực có thể nắm giữ câu trả lời," ông Seo nói.

Nghiên cứu này cũng có thể giúp các nhà bảo tồn hiểu cách làm việc để ngăn chặn việc tiếp tục dâng mực nước biển và các vấn đề khí hậu khác. Ông Seo nhấn mạnh rằng "quan sát những thay đổi trong cực quay của Trái đất rất hữu ích để hiểu sự biến đổi lưu trữ nước ở quy mô lục địa."