Misterios del bamboleo del eje de rotación de la Tierra

Hacia el año 2000, el eje de rotación de la Tierra efectuó un súbito desplazamiento hacia el este y está ahora desviándose de su posición inicial de referencia casi el doble de rápido que antes, a un ritmo de casi 17 centímetros (7 pulgadas) al año.

Surendra Adhikari y Erik Ivins, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, en Pasadena, California, Estados Unidos, se propusieron encontrar la explicación a este inesperado cambio.

Algunos científicos han sugerido que la pérdida de masa de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida, que están derritiéndose rápidamente, podría estar causando el desplazamiento hacia el este del eje de rotación.

Los cálculos de Adhikari e Ivins mostraron que los cambios en Groenlandia por sí solos no generan la gigantesca cantidad de energía necesaria para tirar del eje de rotación hasta el punto en que se ha desplazado.

En el hemisferio sur, la pérdida de masa del sector oeste de la Antártida como consecuencia del hielo que se derrite y acaba en el mar está tirando del eje de rotación, y la ganancia de masa en el este de la Antártida por aumento del hielo lo está empujando, en la misma dirección en que Groenlandia está tirando de él desde el norte, pero el efecto combinado sigue siendo insuficiente para explicar el incremento de velocidad y la nueva dirección. Algún fenómeno debe estar ejerciendo el resto de la fuerza necesaria para el desplazamiento; pero ¿cuál?

Los investigadores puede que hayan encontrado la respuesta en Eurasia. Una parte importante de esta sufre un déficit de agua, concretamente en el subcontinente indio y el área del Mar Caspio.

La Tierra no siempre gira alrededor del eje que pasa a través de sus polos. Al contrario, se bambolea irregularmente con el paso del tiempo, y su eje estuvo desplazándose hacia Norteamérica a lo largo de la mayor parte del siglo XX (flecha verde). Esa dirección ha cambiado drásticamente debido a modificaciones en la masa del agua sobre la Tierra. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Lo descubierto es una sorpresa. Esta región ha perdido masa por la pérdida de agua debido al agotamiento de los acuíferos y la sequía, pero esta pérdida de masa no es ni de lejos tan grande como la de la masa de las citadas capas de hielo.

Así que, ¿por qué una pérdida tan pequeña tiene un efecto tan fuerte? Los autores del nuevo estudio han determinado que ello se debe a que el eje de rotación es muy sensible a los cambios que suceden alrededor de los 45 grados de latitud, tanto en el norte como en el sur.

Inesperadamente, en el proceso de resolver este misterio reciente, los investigadores hallaron también una nueva y prometedora explicación para un enigma muy antiguo. Un bamboleo específico en la rotación de la Tierra ha desconcertado a los científicos desde que se iniciaron las observaciones en 1899. Cada 6 a 14 años, el eje de rotación se tambalea entre 0,5 y 1,5 metros (de 20 a 60 pulgadas) hacia el este o hacia el oeste respecto de su dirección general de desplazamiento. A pesar de un tremendo esfuerzo teórico y de modelado, no se había propuesto hasta ahora un mecanismo plausible que pudiera explicar esta enigmática oscilación.

Alineando un gráfico del bamboleo este-oeste durante el periodo de disponibilidad de los datos de los satélites GRACE de la NASA con otro de cambios en el almacenamiento de agua continental durante el mismo período, los científicos del JPL localizaron una sorprendente similitud entre los dos.

Los cambios en el hielo polar parecieron no tener relación con el bamboleo, solo los cambios en el agua en tierra firme. Los años secos en Eurasia, por ejemplo, se correspondieron con las oscilaciones hacia el este, mientras que los años húmedos lo hicieron con las oscilaciones hacia el oeste.

Cuando los investigadores introdujeron las observaciones de la misión GRACE acerca de los cambios en la masa del agua sobre tierra desde abril de 2002 hasta marzo de 2015 en las ecuaciones físicas clásicas que predicen las posiciones de los polos, encontraron que los resultados coincidían muy estrechamente con el bamboleo este-oeste.

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