지하수는 인간과 가축을 위한 중요한 식수원이며, 가뭄 동안 관개를 지원하는 물 공급원이기도 합니다. 그러나 최근 연구에 따르면 지난 10년 동안 지하수를 지속적으로 펌핑한 결과 지구의 자전축이 이동해 매년 약 1.7인치(4.3cm)씩 동쪽으로 기울어지고 있는 것으로 나타났습니다.
연구자들은 6월 15일 지오피지컬 리서치 레터스(Geophysical Research Letters)에 발표한 논문에서 이러한 연간 정렬 오류는 해수면을 상승시키는 효과 때문에 지구 표면에서도 관찰할 수 있다고 보고했습니다.
서울대학교 지구과학교육과 서기원 교수이자 이 연구의 주저자는 보도자료를 통해 "지구의 자전축은 실제로 많이 변했습니다."라고 밝혔습니다. 우리의 연구에 따르면 기후 관련 원인 중 지하수 재분배가 지구 자전축 변화에 가장 큰 영향을 미칩니다.”
지구의 자전축
인간이 지구의 자전을 인식하기는 어렵지만, 실제로 지구는 항상 남북 축을 중심으로 시속 약 1,000마일(약 1,609km)의 속도로 회전합니다.
NASA 제트 추진 연구소의 연구 과학자인 수렌드라 아디카리는 보도자료를 통해 지구의 계절 변화는 행성의 자전축과 밀접한 관련이 있으며, 지질학적 시간 척도에서 이 축의 이동은 전 지구적 기후에 영향을 미칠 수 있다고 말했습니다.
지구의 내부는 매우 뜨겁고 밀도가 높은 금속 핵을 둘러싼 암석과 마그마 층으로 이루어져 있습니다. 하지만 가장 바깥쪽 바위 층 아래에도 엄청난 양의 물이 존재합니다. 지구 표면 아래의 물 저장소는 지구 표면의 모든 강과 호수를 합친 것보다 1,000배 더 많은 물을 담고 있을 것으로 추정됩니다.
지질학적 시간에 따라 지구의 축 이동은 전 세계 기후에 영향을 미칠 수 있습니다. 사진: NASA/파일.
2010년 추정에 따르면, 이 연구에서 분석한 기간인 1993년부터 2010년까지 인간은 지구에서 2,150조 톤 이상의 지하수를 추출했으며, 대부분은 북미 서부와 인도 북서부에서 추출했습니다. 관점을 바꿔 말하면, 그 양의 물이 바다에 버려지면 지구 해수면이 0.24인치(6밀리미터) 상승할 것입니다.
2016년 한 연구팀은 2003년부터 2015년까지 지구 축 기울기가 빙하와 빙상의 질량 변화, 그리고 지구 표면의 물의 양 변화와 관련이 있을 수 있다는 것을 발견했습니다.
서는 이메일을 통해 CNN에 "사실 대기압의 변화를 포함한 지구상의 어떠한 대규모 변화도 지구의 축을 이동시킬 수 있다"고 말했습니다.
하지만 서 선생님은 대기압의 변화로 인해 지구의 축이 기울어지는 것은 주기적인 과정이라고 설명했습니다. 다시 말해 지구의 자전축이 이동한 뒤 다시 원래 위치로 돌아오는 것입니다. 서와 그의 동료들은 지구 자전축의 장기적 변화에 대해 여러 가지 의문을 제기했는데, 특히 지하수 추출에 어느 정도 영향을 미치는지에 대한 의문을 제기했습니다. 이는 이전 연구에서 분석되지 않았던 요소입니다.
지하수 개발로 인한 영향
지구의 자전축의 변화는 전파 망원경을 사용하여 우주에 있는 움직이지 않는 물체를 측정하고 이 물체들을 고정된 랜드마크로 사용하여 간접적으로 관찰할 수 있습니다. 이 새로운 연구에서 과학자들은 2010년 지하수 추출 데이터를 사용하여 컴퓨터 모델에 입력했고, 여기에 빙하 손실과 해수면 상승에 대한 관측 데이터와 지구 자전 기울기 추정치를 더했습니다.
그런 다음 연구원들은 지하수 추출로 인해 발생한 축 방향 표류량을 결정하기 위해 "모델에서 얻은 지하수량 변화를 사용하여" 해수면 변화를 평가했다고 Seo는 말했습니다.
이 모델에 따르면 지하수 자원의 재분배로 인해 지구의 자전축이 불과 20년 만에 동쪽으로 31인치(78.7cm) 이상 이동했습니다. 지구의 자전에 큰 영향을 미치는 현상 중 하나는 맨틀 대류류, 즉 지구 표면과 외핵 사이 층에서 액화된 암석이 흐르는 현상으로 오랫동안 알려져 왔습니다. 서씨에 따르면, 새 모델에 따르면 지하수 추출이 그 다음으로 큰 요인이라고 합니다.
Adhikari 씨는 "이것은 중요한 문서 기여입니다."라고 말했습니다. 그들은 지구 축의 움직임에서 지하수 추출의 역할을 정량화했고, 이는 놀라운 발견입니다."
서는 미래의 모델이 지구의 자전에 대한 관측을 활용하여 과거에 대해 더 많은 것을 알아낼 수 있을 것이라고 덧붙였다. “이 데이터는 19세기부터 존재했습니다.” 과학자들은 이 정보를 바탕으로 과거를 돌아보고 지난 100년 동안 지구 온난화에 따른 행성계의 변화에 대한 데이터를 분석할 수 있습니다.
지하수 산업은 특히 기후 변화로 인한 가뭄으로 심각한 피해를 입은 세계 지역에서 중요한 자원이 될 수 있습니다. 그러나 지하수 자원은 한정되어 있으며, 일단 고갈되면 회복하는 데 오랜 시간이 걸립니다.
게다가 지하수 추출은 귀중한 자원을 고갈시킬 뿐만 아니라, 이러한 관행이 예상치 못한 전 세계적 결과를 초래한다는 최근 연구 결과가 나왔습니다.
서씨는 "우리는 여러 면에서 지구에 영향을 미쳤고, 사람들은 그것에 대해 알아야 합니다."라고 말했습니다.
Nguyen Quang Minh (CNN에 따르면)
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