Những hành động nhỏ như việc sử dụng nước trong sinh hoạt hàng ngày có thể để lại tác động khổng lồ lên hành tinh của chúng ta. Chỉ trong vòng 20 năm qua, việc khai thác nước ngầm—phần lớn để làm nước uống—đã khiến trục quay của Trái Đất nghiêng về phía đông gần 80 cm, đồng thời góp phần làm mực nước biển dâng lên đáng kể. Điều này cho thấy việc sử dụng nguồn tài nguyên nước cần được xem xét nghiêm túc trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
Trục quay của Trái Đất không cố định
Trục quay của Trái Đất—điểm mà hành tinh quay quanh—không phải là một điểm cố định mà liên tục thay đổi trong một hiện tượng gọi là "chuyển động cực" (polar motion). Hiện tượng này có thể so sánh với một con quay: khi trọng lượng phân bố không đồng đều, con quay sẽ quay lệch khỏi trục ban đầu. Việc phân phối lại nước trên hành tinh hoạt động tương tự, thay đổi cách Trái Đất tự quay.
"Trục quay của Trái Đất thực sự thay đổi rất nhiều," Ki-Weon Seo, nhà địa vật lý tại Đại học Quốc gia Seoul, giải thích trong một nghiên cứu năm 2023 đăng trên tạp chí Geophysical Research Letters. "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng trong số các nguyên nhân liên quan đến biến đổi khí hậu, sự phân bố lại nước ngầm thực sự có tác động lớn nhất đến sự dịch chuyển của trục quay."
Nước ngầm khác với nước trong sông hồ; đây là nguồn nước nằm sâu dưới lòng đất, hình thành từ mưa và các hình thức ngưng tụ khác. Nước thẩm thấu qua các tầng đất, tích tụ trong các tầng chứa nước ngầm (aquifer), đóng vai trò quan trọng trong chu trình nước, cung cấp nước ngay cả trong những thời kỳ khô hạn.
Hiện nay, khoảng 50% dân số thế giới phụ thuộc vào nước ngầm để uống và 1/3 lượng nước tưới tiêu cũng đến từ nguồn này. Trong thế kỷ 20, việc khai thác nước ngầm đã tăng mạnh nhờ các công nghệ hiện đại như giếng khoan sâu. Từ năm 1993 đến 2010, con người đã bơm khoảng 2.150 gigatons nước ngầm (tương đương 9,09 triệu tỷ cốc nước).
Tác động lên trục quay và mực nước biển
Năm 2016, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng sự phân bố lại nước trên hành tinh có thể thay đổi cách Trái Đất quay. Tuy nhiên, tác động cụ thể của việc bơm nước ngầm vẫn chưa được làm rõ.
Trong nghiên cứu mới nhất, nhóm của Ki-Weon Seo đã mô phỏng sự dịch chuyển trục quay của Trái Đất và sự di chuyển của nước. Chỉ khi tính đến việc bơm 2.150 gigatons nước ngầm, họ mới có thể giải thích được mức dịch chuyển trục quay 4,3 cm mỗi năm mà chúng ta đã quan sát.
Seo chia sẻ: "Tôi rất vui khi tìm ra nguyên nhân chưa được giải thích của hiện tượng này. Nhưng với tư cách là một cư dân Trái Đất và một người cha, tôi cảm thấy lo lắng khi thấy việc bơm nước ngầm là một nguyên nhân khác gây ra hiện tượng mực nước biển dâng."
Hệ lụy đối với biến đổi khí hậu
Nghiên cứu không chỉ cho thấy tác động của việc bơm nước ngầm lên chuyển động cực mà còn gợi mở những thông tin quan trọng về nỗ lực chống lại biến đổi khí hậu. Mặc dù sự dịch chuyển cực do khai thác nước ngầm không làm thay đổi cách các khu vực chịu rủi ro thời tiết, nó có thể tác động đến khí hậu trên diện rộng.
Việc theo dõi chuyển động cực của Trái Đất có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự biến đổi nước trên quy mô lục địa trong hơn một thế kỷ qua, từ đó cung cấp manh mối về những thay đổi trong chu kỳ thủy văn do khí hậu ấm lên.
Seo kết luận: "Chuyển động cực có thể nắm giữ câu trả lời cho những thay đổi trong hệ thống thủy văn của Trái Đất."
