Południowa Afryka pnie się w górę. Ląd coraz śmielej wyłania się z wody

Naukowcy z Instytutu Geologii Uniwersytetu w Bonn w Niemczech przyjrzeli się dokładniej południowej Afryce. To, że kontynent w tej części świata się wypiętrza zauważono już wcześniej, ale było to tłumaczone przepływem płaszcza w skorupie ziemskiej pod Republiką Południowej Afryki. Nowe badanie sugeruje jednak, że wypiętrzanie jest spowodowane ostatnimi suszami i wynikającą z nich utratą wody, co jest tendencją związaną z globalną zmianą klimatu.

Badania zostały opublikowane w naukowym czasopiśmie "Journal of Geophysical Research: Solid Earth". Odkrycie nastąpiło dzięki sieci stacji globalnego systemu nawigacji satelitarnej (GNSS) w RPA. Sieć ta, wykorzystywana głównie do badań atmosferycznych, dostarcza dokładnych danych na temat wysokości różnych miejsc w całym kraju. "Dane te wykazały średni wzrost o 6 milimetrów między 2012 a 2020 rokiem" — mówi geodeta Makan Karegar z Uniwersytetu w Bonn, cytowany przez Science Alert.

Eksperci przypisywali to zjawisko punktowi zapalnemu nazywanego Quathlamba. Lokalne wybrzuszenie w skorupie ziemskiej mogło powstać w wyniku wznoszenia się materiału z podejrzewanego pióropusza płaszcza pod tym regionem, co spowodowało niedawne podniesienie.

Jednakże, jak mówi Karegar, przetestowano inną hipotezę. Uważa się, że utrata wód gruntowych i powierzchniowych może być odpowiedzialna za podniesienie terenu. Aby zbadać tę możliwość, Karegar i jego zespół przeanalizowali dane wysokości GNSS wraz z wzorcami opadów i innymi zmiennymi hydrologicznymi w regionach RPA.

Obszary, na których w ostatnich latach wystąpiły poważne susze, doświadczyły szczególnie dramatycznego podniesienia się lądu. Wzrost był najbardziej widoczny podczas suszy w latach 2015–2019, kiedy to Kapsztad stanął w obliczu zbliżającego się zagrożenia "dnia zerowego" – dnia bez wody.

W badaniu przeanalizowano również dane z misji satelitarnej GRACE, wspólnego wysiłku NASA i Niemieckiego Centrum Aeronautyki i Kosmonautyki w celu pomiaru pola grawitacyjnego Ziemi i zmian w dystrybucji wody. "Wyniki te można wykorzystać między innymi do obliczenia zmiany całkowitej masy magazynowanej wody, w tym sumy wód powierzchniowych, wilgotności gleby i wód gruntowych" — mówi geodeta z Uniwersytetu w Bonn Christian Mielke. "Jednak pomiary te mają niską rozdzielczość przestrzenną wynoszącą tylko kilkaset kilometrów".

Pomimo niskiej rozdzielczości dane satelitarne GRACE potwierdziły hipotezę: miejsca o mniejszej masie wody miały większe wypiętrzenie w pobliskich stacjach GNSS. Zespół wykorzystał modele hydrologiczne, aby uzyskać wgląd w to, jak susze mogą wpływać na cykl wodny, w wyższej rozdzielczości. "Dane te pokazały również, że wypiętrzenie lądu można wyjaśnić przede wszystkim suszą i związaną z nią utratą masy wody" — mówi Mielke.

Naukowcy sugerują, że oprócz ciśnienia w górę z pióropusza płaszcza, utrata wilgoci w skorupie może również powodować jej wybrzuszenie. To kolejny przykład wielu sposobów, w jakie zmiany klimatyczne zmieniają świat wokół nas, ale może on również mieć praktyczne znaczenie.

Dane GNSS, które są opłacalne i proste w zbieraniu, mogą zaoferować nowy sposób śledzenia niedoboru wody, w tym krytycznych zasobów wód gruntowych — powszechnie nadmiernie eksploatowanych przez ludzi w rolnictwie i innych celach. Biorąc pod uwagę poważne zagrożenie, jakie susze stwarzają w Republice Południowej Afryki, a także w wielu innych częściach świata, odkrycie to może stanowić cenne okno na dostępność wody.