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| El cambio climático altera la rotación de la Tierra. (BlackJack3D/Getty Images) |
El cambio climático y los movimientos en el interior de la Tierra están provocando un desplazamiento del eje de rotación de la Tierra, lo que conduce al movimiento polar. El deshielo de los casquetes polares y otros cambios de masa están desencadenando este movimiento.
Por primera vez, los investigadores de la ETH de Zúrich han explicado plenamente las diversas causas del movimiento polar a largo plazo utilizando métodos de IA en el modelado más completo realizado hasta la fecha.
Su modelo y sus observaciones indican que la influencia del cambio climático y el calentamiento global en la velocidad de rotación de la Tierra será mayor que el efecto de la Luna, que lleva miles de millones de años determinando el aumento de la duración del día.
En un estudio publicado en PNAS, investigadores de la ETH de Zúrich demuestran que el cambio climático está provocando que la duración del día aumente unos milisegundos respecto a los 86.400 segundos actuales. Este fenómeno es consecuencia del desplazamiento del agua de los polos a latitudes más bajas, lo que ralentiza la rotación de la Tierra.
La fricción de las mareas, influida por la Luna, es otro factor que contribuye a esta ralentización. Sin embargo, el nuevo estudio concluye sorprendentemente que si las actividades humanas siguen liberando más gases de efecto invernadero, lo que provocaría un calentamiento de la Tierra, esto tendría en última instancia un impacto más significativo en la velocidad de rotación de la Tierra que el efecto de la luna, que ha sido el factor determinante en el alargamiento del día durante miles de millones de años.
El deshielo provoca desplazamientos de masa en la superficie terrestre y en su interior, lo que provoca cambios en la velocidad de rotación de la Tierra, la duración del día y el eje de rotación, como demuestra un estudio publicado en Nature Geoscience. En consecuencia, los puntos en los que el eje de rotación se cruza con la superficie terrestre se mueven, fenómeno conocido como movimiento polar.
Los investigadores señalan que este movimiento polar asciende a unos diez metros cada cien años durante un periodo prolongado. Es importante señalar que tanto el deshielo de las capas de hielo como los movimientos en el interior de la Tierra contribuyen a estos desplazamientos. Los desplazamientos continuos se producen en las profundidades del manto terrestre debido a la viscosidad de la roca provocada por la alta presión. El metal líquido del núcleo externo de la Tierra también experimenta flujos de calor, responsables de la generación del campo magnético terrestre y de los desplazamientos de masas.
En la modelización más completa realizada hasta la fecha, Soja y su equipo han demostrado cómo el movimiento polar surge de los distintos procesos que tienen lugar en el núcleo, el manto y el clima en la superficie.
«Por primera vez, presentamos una explicación completa de las causas del movimiento polar de largo periodo», afirma Mostafa Kiani Shahvandi, uno de los estudiantes de doctorado de Soja y autor principal del estudio. «En otras palabras, ahora sabemos por qué y cómo se mueve el eje de rotación de la Tierra en relación con la corteza terrestre».
Un descubrimiento especialmente destacable de su investigación, publicada en Nature Geoscience, es la interconexión de los procesos en la Tierra y dentro de ella, donde se influyen mutuamente.
«El cambio climático está haciendo que el eje de rotación de la Tierra se mueva, y parece que la retroalimentación de la conservación del momento angular también está cambiando la dinámica del núcleo de la Tierra», explica Soja. Kiani Shahvandi añade: «El cambio climático en curso podría, por tanto, estar afectando incluso a procesos profundos en el interior de la Tierra y tener un alcance mayor del que se suponía hasta ahora».
Sin embargo, no hay motivos para preocuparse, ya que estos efectos son menores y es poco probable que supongan un riesgo.
En su investigación sobre el movimiento polar, los científicos utilizaron redes neuronales informadas por la física, una forma vanguardista de inteligencia artificial (IA) en la que los investigadores integran las leyes y conceptos de la física para crear algoritmos de aprendizaje automático altamente eficaces y fiables. Kiani Shahvandi contó con la ayuda de Siddhartha Mishra, profesor de Matemáticas de la ETH de Zúrich, que recibió en 2023 el prestigioso Premio Rössler de la ETH de Zúrich, el galardón de investigación más generosamente financiado de la universidad, y es un experto en este campo.
Los algoritmos desarrollados por Kiani Shahvandi han permitido registrar exhaustivamente los efectos de la superficie, el manto y el núcleo de la Tierra, así como modelizar por primera vez sus posibles interacciones. Los cálculos revelan el desplazamiento de los polos de rotación de la Tierra desde 1900, y los valores del modelo se alinean estrechamente con los datos de las observaciones astronómicas y los satélites de los últimos treinta años, lo que facilita las previsiones futuras.
«Aunque la rotación de la Tierra sólo cambie lentamente, este efecto debe tenerse en cuenta a la hora de navegar por el espacio, por ejemplo, cuando se envía una sonda espacial a aterrizar en otro planeta», explica Soja. Incluso una ligera desviación de sólo un centímetro en la Tierra puede convertirse en una desviación de cientos de metros en las enormes distancias. «De lo contrario, no será posible aterrizar en un cráter concreto de Marte», añade.
Fuentes, créditos y referencias:
Mostafa Kiani Shahvandi et al, Contributions of core, mantle and climatological processes to Earth's polar motion, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01478-2. www.nature.com/articles/s41561-024-01478-2