Längere Tage voraus
Eine neue Studie zeigt, dass sich die Erdrotation in einem Tempo verlangsamt, wie es seit Millionen von Jahren nicht mehr vorgekommen ist, und die Hauptursache ist eine, die die Menschheit verursacht hat: die Umverteilung von Masse aus Polareisschildern und Gletschern in die Weltmeere, während das Klima wärmer wird. Wenn Wasser vom Land zum Meer wandert, ändert es das Trägheitsmoment des Planeten auf Weise, die die Rotationsgeschwindigkeit der Erde messbar reduzieren — was jeden Tag etwas länger macht als den vorherigen.
Der Effekt ist in absoluten Zahlen winzig — wir sprechen von Millisekunden pro Tag pro Jahrhundert — doch er ist mit präzisen Zeitmessgeräten nachweisbar und wird derzeit in Raten gemessen, die die Forscher als "fast beispiellos" in der geologischen Aufzeichnung beschreiben. Der Befund fügt der Sammlung der physischen Folgen des Klimawandels eine neue Dimension hinzu und verbindet die Verbrennung fossiler Brennstoffe mit der Mechanik der Erdrotation auf Weise, die frühere Generationen nicht hätten messen können.
Die Physik rotierender Masse
Der Zusammenhang zwischen Eisschmelze und Erdrotationsrate ist eine Folge der Drehimpulserhaltung — das gleiche Prinzip, das dazu führt, dass ein rotierender Eiskunstläufer schneller wird, wenn er seine Arme anzieht, und langsamer wird, wenn er sie ausstreckt. Die Verteilung der Masse relativ zu einer Rotationsachse bestimmt, wie schnell sich ein Objekt bei gegebenem Drehimpuls dreht.
Wenn Eis in Grönland oder in der Antarktis schmilzt, wandert eine Masse, die in hohen Breiten konzentriert war — näher an den Polen, relativ nah an der Erdrotationsachse — in die Ozeane, wo sie global verteilt wird, aber im Durchschnitt in niedrigeren Breiten endet, weiter weg von der Rotationsachse. Diese Umverteilung ähnelt dem Eiskunstläufer, der seine Arme ausstreckt: Sie erhöht das Trägheitsmoment, was die Rotationsrate verringert.
Wie beispiellos ist beispiellos?
Die Verwendung von "fast beispiellos" durch die Studie erfordert Erklärung. Die Erdrotationsrate hat sich über geologische Zeitskalen erheblich verändert, angetrieben von Faktoren, einschließlich des allmählichen Rückzugs des Mondes (der die Erdrotation durch Gezeitenreibung verlangsamt), der postglazialen Landhebung (das langsame Zurückfedern der Erdkruste nach der Last der Eiszeitgletscher wurde entfernt) und die Bewegung von Masse im Mantel und Kern.
Die derzeitige Verlangsamungsrate, angetrieben durch Eisschmelze und Meeresspiegelanstieg, wird als vergleichbar groß beschrieben mit dem, was Planetenwissenschaftler aus geologischen Proxies während Zeiten dramatischer Gletscherveränderungen ableiten. Eine vergleichbare Rate in der Aufzeichnung zu finden, erfordert einen Blick Millionen von Jahren zurück, als die Konfiguration von Kontinenten und Gletschern im Wesentlichen anders war. Im Kontext der modernen Holozän-Epoche — der Zeit seit der letzten Eiszeit — ist die derzeitige Verlangsamung anomal.
Praktische Auswirkungen
Die Präzisionszeitfeststellung — GPS, Finanzsysteme, Telekommunikationsnetze, wissenschaftliche Experimente — hängt von detailliertem Wissen über die Erdrotationsrate ab. Internationale Zeitmessungsbehörden addieren oder subtrahieren regelmäßig "Schaltsekunden", um Atomzeitstandards mit der tatsächlichen Erdrotation abzustimmen. In den letzten Jahren beschleunigte sich die Erde tatsächlich leicht (vor dem derzeitigen Verlangsamungstrend), was zu Diskussionen über die Einführung einer negativen Schaltsekunde zum ersten Mal in der Geschichte führte.
Der Trend zu längeren Tagen könnte den unmittelbaren Druck für eine negative Schaltsekunde verringern, doch das langfristige Management der Zeitmessung im Zusammenhang mit einer sich ändernden Rotationsrate wird sorgfältige Aufmerksamkeit durch die Organisationen erfordern, die für die Aufrechterhaltung globaler Zeitstandards zuständig sind. Das Coordinated Universal Time (UTC)-System ist zur Berücksichtigung schrittweiser Rotationsratenänderungen konzipiert, doch große oder schnelle Trendänderungen sind operativ unbequem für die auf präziser Zeit aufgebaute Infrastruktur.
Ein quantifizierbares Klimasignal
Was diesen Befund wissenschaftlich bemerkenswert macht, ist nicht primär die praktische Bedeutung etwas längerer Tage, sondern die Demonstration, dass die physische Reichweite des Klimawandels sich bis zur Rotation des Planeten selbst erstreckt. Forscher können nun auf eine messbare geophysikalische Größe — die Erdrotationsrate — hinweisen und ihre jüngste anomale Veränderung auf die anthropogenen Emissionen zurückführen, die Eis schmelzen und den Meeresspiegel erhöhen.
Diese Art der quantitativen Verbindung zwischen menschlicher Aktivität und Planetenphysik ist eine starke Illustration des Umfangs der laufenden Veränderungen. Schmelzendes Eis überflütet nicht nur tiefliegende Küsten oder trägt zu intensiveren Stürmen bei; es ändert messbar die Rate, mit der unser Planet rotiert — eine Folge, die für Atmosphärenwissenschaftler der Mitte des 20. Jahrhunderts wie Science-Fiction gewirkt hätte und jetzt eine messbare Realität für zeitgenössische Geophysiker ist.
Was kann getan werden
Es gibt keine praktischen Interventionen, die speziell die Rotationsratenänderung angehen könnten — sie ist eine physische Folge der Massenumverteilung, die automatisch aus der Eisschmelze folgt. Das Verlangsamen der Änderungsrate erfordert das Verlangsamen der Eisschmelzrate, was das Verlangsamen der globalen Erwärmung erfordert, was das Reduzieren der Treibhausgasemissionen erfordert.
Die Studie fügt ein weiteres Element zur Liste der konkreten, messbaren Folgen hinzu, auf die Klimawissenschaftler hinweisen können, wenn sie die Dringlichkeit der Emissionsreduktion beschreiben. Die Tage werden länger wegen menschlicher Aktivität, in Raten, die es seit Millionen von Jahren nicht mehr gab. Das ist eine einfache, sachliche Aussage mit Implikationen, die sich weit über die Länge unserer Nachmittage erstrecken.
Dieser Artikel basiert auf Berichten von Gizmodo. Lesen Sie den ursprünglichen Artikel.
