Форма Землі змінюється: полюси піднімаються, екватор просідає

Землю не можна назвати ідеальною кулею: обертаючись навколо Сонця та власної осі, планета роздувається на екваторі й сплющується на полюсах. Це явище не помітне на космічних знімках, але воно підкоряється фізиці обертових тіл. Нові дані свідчать, що ця деформація поступово змінюється — причому в різних напрямках залежно від того, що саме вимірювати.

Геолог Крістофер Котсакіс з Університету Арістотеля в Салоніках (Греція) з'ясував, що швидкість підйому полярних областей зросла приблизно вдвічі менш ніж за 20 років. Одним із чинників такого прискорення може бути танення льоду в найхолодніших регіонах планети. Результати опубліковано в Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

«Наші результати вказують на прискорення підйому полюсів, що супроводжується відповідним зростанням швидкості опускання екваторіальних областей. Це означає, що загальна форма твердої оболонки Землі стає трохи менш сплюснутою», — написав Котсакіс у своїй статті.

Попри те що земля під ногами здається монолітною, кора реагує на перерозподіл мас: там, де маса накопичується, вона просідає, а де навантаження зникає — поступово піднімається, наче розпрямлена пружина. Це відбувається в регіонах, які під час останнього льодовикового періоду, що завершився 11 тисяч років тому, були вкриті крижаним панциром. Лід зник, але кора досі відгукується на зміну навантаження — явище називають гляціоізостатичним підняттям.

Не всі процеси пов'язані з минулим. Гренландія та Антарктида швидко втрачають лід, що знімає навантаження з кори під ними. Водночас тала вода перерозподіляється у Світовому океані, збільшуючи масу в інших районах і вдавлюючи океанічне дно.

Від 1970-х зміни відстежують за формою геоїда — нерівної поверхні, що відображає конфігурацію гравітаційного поля планети. У 1980-х і значній частині 1990-х ці зміни збігалися з очікуваними від льодовиково-ізостатичної корекції, але в 1990-х ситуація змінилася.

Форма геоїда не обов'язково збігається з формою твердої Землі, тому Котсакіс вирішив перевірити, чи змінюється «кам'яний екзоскелет» планети так само. Він проаналізував дані глобальної мережі станцій супутникових навігаційних систем (GNSS), які фіксують найменші вертикальні зміщення поверхні, за період з 1997 по 2015 рік і склав карту підйомів і опускань.

З'ясувалося, що з 1997 по 2000 рік полюси піднімалися зі швидкістю близько 0,5 міліметра на рік, а до 2015-го цей показник сягнув одного міліметра на рік. Водночас у районі екватора тверда оболонка опускалася, і швидкість цього процесу теж зростала. У підсумку кам'яна частина планети ставала дедалі менш сплюснутою.

Гравітаційна ж форма змінювалася у протилежному напрямку: розрахунки показали, що геоїд стає дедалі більш сплюснутим, і цю тенденцію фіксують від початку століття. Пояснення просте — гравітація реагує на масу. Кора під танучими льодами піднімається, а тала вода частково переміщується до нижчих широт, переносячи туди вагу й викликаючи просідання ґрунту. Саме тому переміщення маси від полюсів до екватора робить геоїд більш сплюснутим, тоді як тверда оболонка Землі, навпаки, вирівнюється.