Schockierend - so verändern die Handlungen von uns Menschen die Erde: Eisschmelze verlängert Tageszeit

Laut einer Studie, die in den *Proceedings of the National Academy of Sciences* veröffentlicht wurde, trägt der Klimawandel dazu bei, dass sich die Länge eines Tages verändert. Diese ist auf die Verschiebung von Erd-Massen zurückzuführen, insbesondere durch das Schmelzen von Gletschern. Diese Massenverlagerung verlangsamt die Erdrotation, wodurch die Tage länger werden. Dies könnte bald bedeutender werden als andere Faktoren, die bisher die Erdrotation beeinflusst haben.

Eisbär, schmelzendes Eis, Polarschmelze — Eisbär auf einer schrumpfenden Eisscholle, umgeben von weiten, offenen Gewässern – ein Symbol für die schmelzenden Polkappen

Die Erdrotation ist keine konstante Größe und wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter klimatische Veränderungen und saisonale Phänomene wie der Laubfall im Herbst.

Die ETH Zürich hat berechnet, dass der Klimawandel im 20. Jahrhundert zu erheblichen Schwankungen in der Tageslänge geführt hat.

Laut den Forschern um Mostafa Kiani Shahvandi von der ETH Zürich sind das die Konsequenzen:

Dieser Effekt, der auf die Verlagerung von Wasser in die Äquatorregion zurückzuführen ist, könnte bald stärker werden als der Einfluss des Mondes, der traditionell die Erdrotation durch Gezeitenkräfte verlangsamt.

Die wissenschaftliche Arbeit von Mostafa Kiani Shahvandi und seinem Team:

Shahvandi und sein Team nutzten sowohl Satellitendaten als auch Computermodelle, um den Einfluss des Klimas auf die Erdrotation seit 1900 zu analysieren und Vorhersagen bis 2100 zu treffen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die klimabedingten Schwankungen der Tageslänge im 20. Jahrhundert erheblich variierten, zwischen 0,31 Millisekunden pro Jahrhundert (1960 bis 1980) und 1,00 Millisekunden pro Jahrhundert (1920 bis 1940).

Diese Schwankungen spiegeln die Variabilität der globalen Oberflächentemperatur, der Eisschmelze, der terrestrischen Wasserspeicherung und des Meeresspiegelanstiegs wider.

Für die ersten zwei Jahrzehnte des 21. Jahrhunderts berechneten die Forscher eine durchschnittliche klimabedingte Verlängerung der Tageslänge um 1,33 Millisekunden pro Jahrhundert, was im Wesentlichen auf die Eisschmelze in Grönland und der Antarktis zurückzuführen ist.

Dies zeigt, dass der Massentransport von den Polen zum Äquator durch den Klimawandel in den letzten zwei Jahrzehnten im Vergleich zu den vorhergehenden 100 Jahren beispiellos war.

Die Studie berücksichtigt auch einen gegenläufigen Effekt durch die Massenverlagerungen im Erdmantel. Das Schmelzen des Eises führt dazu, dass die Landmassen in Grönland und der Antarktis, die zuvor durch das Eis in den zähflüssigen Erdmantel gedrückt wurden, sich wieder heben. Dieser Effekt verkürzt die Tageslänge um etwa 0,8 Millisekunden pro Jahrhundert.

Schmelze, Eis, Gletscher — Erschreckende Bilder schmelzender Gletscher

In der Prognose für das Jahr 2100 wurden verschiedene Szenarien betrachtet:

Bei einem starken Rückgang der Treibhausgasemissionen sind kaum Veränderungen der klimabedingten Tageslänge zu erwarten.

Im Szenario RCP8.5, das von einem starken Anstieg der Emissionen ausgeht, könnte die Tageslänge jedoch um 2,62 Millisekunden pro Jahrhundert verlängert werden. Dies wäre ein stärkerer Effekt als die durch die Gezeitenkräfte des Mondes verursachte Verlängerung von 2,40 Millisekunden pro Jahrhundert.

Konkrete Bedeutung

Das Phänomen ist eine auffällige Demonstration dafür, wie die Handlungen der Menschheit die Erde verändern, sagten die Wissenschaftler und betonten, dass es mit natürlichen Prozessen konkurriert, die seit Milliarden von Jahren existieren.

Die Veränderung der Tageslänge bewegt sich im Millisekundenbereich, aber dies reicht aus, um möglicherweise den Internetverkehr, Finanztransaktionen und die GPS-Navigation zu stören, die alle auf präzise Zeitmessung angewiesen sind.

Die Länge eines Tages auf der Erde hat sich im geologischen Zeitverlauf aufgrund des gravitativen Widerstands des Mondes auf die Ozeane und das Land des Planeten stetig verlängert.

Das Schmelzen der grönländischen und antarktischen Eisschilde aufgrund der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung hat jedoch dazu geführt, dass das in hohen Breiten gespeicherte Wasser in die Weltmeere umverteilt wurde, was zu mehr Wasser in den Meeren näher am Äquator führt.

Der planetare Einfluss der Menschheit wurde kürzlich auch durch Forschungen demonstriert, die zeigten, dass die Umverteilung des Wassers die Erdrotationsachse – die Nord- und Südpole – verschoben hat.

Andere Arbeiten haben ergeben, dass die Kohlenstoffemissionen der Menschheit die Stratosphäre schrumpfen lassen

Wir können unseren Einfluss als Menschen auf das gesamte Erdsystem sehen, nicht nur lokal, wie beim Temperaturanstieg, sondern wirklich grundlegend, indem wir beeinflussen, wie es sich im Raum bewegt und rotiert,

sagte Professor Benedikt Soja von der ETH Zürich in der Schweiz. Er führt fort:

Aufgrund unserer Kohlenstoffemissionen haben wir dies in nur 100 oder 200 Jahren getan. Während die vorher herrschenden Prozesse über Milliarden von Jahren andauerten, und das ist bemerkenswert.

Atomuhr, Zeitmessung — Atomuhr steht für die exakte Zeitmessung

Die Zeitmessung der Menschen basiert auf Atomuhren, die extrem präzise sind. Allerdings variiert die genaue Zeit eines Tages – einer Erdrotation – aufgrund von Mondtiden, Klimaeinflüssen und einigen anderen Faktoren, wie dem langsamen Wiederaufstieg der Erdkruste nach dem Rückzug der während der letzten Eiszeit gebildeten Eisschilde.

Diese Unterschiede müssen berücksichtigt werden, sagte Soja: „Alle Rechenzentren, die das Internet, die Kommunikation und Finanztransaktionen betreiben, basieren auf präzisem Timing. Wir brauchen auch ein genaues Wissen über die Zeit für die Navigation, insbesondere für Satelliten und Raumfahrzeuge."

Veränderung der Rotationsachse

Zusätzlich zur Änderung der Tageslänge verändert der Klimawandel auch die Rotationsachse der Erde, was eine Verschiebung der Schnittpunkte der Achse mit der Erdoberfläche zur Folge hat.

Diese Veränderung, obwohl geringfügig, hat praktische Auswirkungen, insbesondere in der Raumfahrt. Schon kleinste Abweichungen in der Erdrotation können bei interplanetaren Missionen zu erheblichen Navigationsfehlern führen, weshalb diese Effekte in der Missionsplanung berücksichtigt werden müssen.