En foruroligende opdagelse fra verdens geofysikere
Geofysikere fra flere internationale universiteter har fremlagt bekymrende resultater: smeltende gletsjere og stigende verdenshave ændrer faktisk hastigheden på vores planets rotation. Ændringen måles ganske vist i tusindedele af et sekund, men tempoet i dette skift har næsten ingen sidestykke i Jordens geologiske historie.
Målinger foretaget gennem de seneste årtier viste, at dagen på Jorden blev en smule kortere. Den tendens er nu vendt. Forskere, der har publiceret i Journal of Geophysical Research: Solid Earth, dokumenterer, at dagen i stedet er begyndt at vokse — og det med en hastighed, der hører til de højeste i planetens samlede geologiske fortid.
Ifølge forskernes beregninger forlænges dagen i øjeblikket med cirka 1,33 millisekund per hundrede år, og den primære årsag er menneskelig aktivitet. Ved første øjekast virker ændringen ubetydelig. Du kan hverken se en ekstra episode af din yndlingsserie eller sove mærkbart længere. Det reelle problem ligger et andet sted: en så hurtig ændring af planetens rotation over så kort tid burde simpelthen ikke forekomme uden en meget stærk ydre faktor.
Sådan ændrer den globale opvarmning Jordens rotationshastighed
Forskerne forklarer hele mekanismen ved hjælp af en enkel analogi med en kunstskøjteløber på isen. Trækker hun armene ind mod kroppen, begynder hun at snurre hurtigere. Strækker hun dem ud, bremser hun op. Dette fænomen følger af loven om bevarelse af impulsmoment: masse tæt på rotationsaksen øger bevægelsen, mens masse længere fra aksen bremser den.
Noget meget lignende sker med Jorden i dag. Issmeltning forårsager massive forskydninger af vandmasser over hele planeten. Når der befinder sig store gletsjere eller havis ved polerne, forbliver enorme mængder vand koncentreret tæt på polerne. Når isen smelter, strømmer denne masse ud i verdenshavene og forskydes mod lavere breddegrader.
Resultatet er en stigning i planetens såkaldte inertimoment og en svag opbremsning af dens rotation. Lignende ændringer er sket tidligere, men altid ekstremt langsomt og som følge af naturlige processer: Månens tyngdekraft, bevægelse af tektoniske plader, langsom deformation af jordskorpen eller udsving inde i selve planetens kerne. Denne geologiske “støj” virkede dog normalt i modsat retning og accelererede Jordens rotation frem for at bremse den.
Hvorfor det aktuelle tempo bekymrer det internationale forskerhold
Studiets forfattere understreger, at der siden begyndelsen af det 21. århundrede er sket noget helt uden fortilfælde i menneskelig civilisations målestok. På blot to årtier er dagen begyndt at vokse i et tempo, som naturlige faktorer ville have brugt årtusinder på at nå. Forskerne siger det direkte: den nuværende anomali har antropogen karakter — den udspringer af menneskelig aktivitet og udledning af drivhusgasser.
Det betyder, at klimaet er ophørt med at være blot én af mange faktorer, der påvirker naturlige udsving. Det er blevet den vigtigste aktør, der ændrer den måde, vores planet roterer på. Og i en sådan grad, at forskerne kun én gang i de seneste 3,6 millioner år har fundet et tempo for dagforlængelse, der svarer til det nuværende.
De vigtigste faktorer, der i øjeblikket påvirker Jordens rotation:
- Smeltning af kontinentale gletsjere på Grønland og i Antarktis
- Stigende vandstand i verdenshavene, herunder Stillehavet og Atlanterhavet
- Forskydning af enorme vandmasser fra polerne mod ækvator
- Ændring af massefordelingen i planetens hydrosfære
- Forstyrrelse af den langsigtede balance mellem gletsjere og havreservoirer
- Vækst i hele planetens inertimoment
- Antropogene emissioner af kuldioxid og metan, der forårsager opvarmning
Andre naturlige faktorer som Månens indvirkning eller tektoniske pladers bevægelse fortsætter med at virke, men deres indflydelse overskygges nu af den menneskeskabte klimaændring. Forskerne fremhæver, at dette udgør et afgørende skift i planetens geofysik.
Hvad optegnelser fra millioner af år tilbage afslører
For at forstå, hvor ekceptionelt det nuværende øjeblik er, rejste forskerne tilbage i tiden helt til pliocæn-epoken for 3,6 millioner år siden. De havde naturligvis ingen direkte ure fra den periode til rådighed, så de vendte sig mod “arkiver” gemt i klipper og forsteninger.
I centrum af deres opmærksomhed stod mikroskopiske organismer — bentiske foraminiferer, der engang levede på havbunden. Deres skaller indeholder grundstoffer, hvis forhold ændrede sig afhængigt af havniveauet. Jo mere vand der var fanget i gletsjere, desto lavere var havniveauet. Når isen smeltede, steg havene.
Ved at analysere den kemiske sammensætning af sådanne forsteninger fra på hinanden følgende geologiske lag kan man rekonstruere flere ting på én gang. Forskerne kunne fastslå, hvordan havniveauerne ændrede sig, hvad der skete med iskappe og hvordan denne masseforskydning påvirkede Jordens rotation og dagens længde.
Data fra fortiden er naturligvis ufuldstændige. Det er her, moderne matematiske værktøjer kom i spil. Holdet anvendte en deep learning-algoritme, der “lærte” mønstrene i kendte afsnit af optegnelsen og derefter med en vis sandsynlighed udfyldte de manglende perioder. Det lykkedes derved at rekonstruere dagslængdens udvikling i et langt perspektiv over flere millioner år.
Et sjældent fortilfælde fra for to millioner år siden sammenlignet med nutiden
I hele denne enorme database over tider og begivenheder fandt forskerne kun én episode, der matcher nutidens tempo for dagforlængelse. Den fandt sted for cirka to millioner år siden, da Jorden trådte ind i en periode med kraftige klimaudsving forbundet med naturlige orbitale cyklusser.
Iskapperne udvidede og trak sig dengang sammen i en rytme, der varede titusinder af år. Konsekvensen var en forskydning af vandmasser mellem polerne og resten af planeten, som faktisk bremsede rotationen. Forskellen er, at den proces foregik over meget lange astronomiske cyklusser, mens den nuværende drives af menneskeskabte emissioner — i tid målt i årtier.
Hvis drivhusgasemissionerne forbliver på det nuværende kurs, anslår forskerne, at tempoet for dagforlængelse inden udgangen af det 21. århundrede kunne stige til cirka 2,62 millisekunder per århundrede. Det er en værdi, der overstiger Månens indvirkning på vores planets rotation. Set fra hverdagslivets perspektiv er disse millisekunder umærkelige. Set fra de teknologiers perspektiv, som civilisationen hviler på, er det derimod en helt anden historie.
Når urene holder op med at stemme overens med Jordens rotation og truer infrastrukturen
Den moderne verden fungerer, fordi næsten alt deler en fælles, præcis tidsreference. Computernetværk, internettet, satellitter, finansmarkeder — overalt er brøkdele af sekunder afgørende. Grundlaget for dem er atomure, globalt synkroniserede og tilknyttet den såkaldte koordinerede universaltid UTC.
Selv den mindste afvigelse mellem atomtid og Jordens faktiske rotation kan kræve kostbare korrektioner i hele den digitale infrastruktur. Løsningen hidtil har været de såkaldte skudsekunder, der lejlighedsvis tilføjes for at “indhente” Jordens skiftende rotationshastighed. Omfanget af de forstyrrelser, de nye undersøgelser beskriver, tyder på, at sådanne løsninger i fremtiden muligvis ikke vil være tilstrækkelige eller vil blive vanskelige at anvende i deres nuværende form.
Potentielle konsekvenser vil blandt andet ramme disse systemer:
- GPS og andre satellitnavigationssystemer, der kræver ekstremt præcis synkronisering
- Energinetværk, der i realtid afbalancerer produktion og forbrug af elektricitet
- Satellittelekommunikation og klimaovervågning fra kredsløbsbane
- Børsalgoritmer, der gennemfører transaktioner i millisekunds-intervaller
- Astronomiske observatorier i Chile samt radioteleskoper i Australien
- Servernetværk hos Google, Amazon Web Services og Microsoft Azure
Forskerne beroligende os med, at de kumulative problemer snarere vil opstå i en fjernere fremtid end i den nuværende generations levetid. Det ændrer imidlertid ikke ved, at disse ændringer allerede i dag skal tages i betragtning ved udformningen af systemer, der skal fungere fejlfrit i årtier.
Hvorfor disse millisekunder er en advarsel og ikke blot en kuriositet
Jordens opbremsning kan let afvises som en “kosmisk detalje”, der udelukkende interesserer geofysikere. En sådan tankegang fører let til den fejlagtige konklusion, at der blot er tale om en videnskabelig kuriositet. I virkeligheden har vi at gøre med endnu et meget tydeligt signal om, hvor dybt menneskeheden griber ind i hele planetens funktion.
Vi omformer ikke blot klimaet, men også massefordelingen på Jorden, dens bevægelse og de ure, der bestemmer tid. Fremtidige generationer vil skulle styre en stadig mere kompleks tidsinfrastruktur, tilpasset en planet, der ikke længere roterer som i det 20. århundrede. Hver yderligere grad opvarmning bringer ikke kun ekstreme vejrfænomener og migration af millioner af mennesker fra oversvømmede områder.
Det drejer sig også om en række stille, næsten uomstødelige forskydninger i selve Jordens “mekanisme”. Indvirkningen på dagens længde er én af dem — usynlig på dit armbåndsur, men meget tydelig i videnskabelige data. Det er værd at overveje, hvor langt vi er villige til at gå i eksperimentet med den planet, vi lever på.
