Antropogene vertraging van de aardrotatie: Snelste tempo sinds het Plioceen

Geofysisch onderzoek door experts van de Universiteit van Wenen en de ETH Zürich heeft een ongekende vertraging in de rotatiesnelheid van de aarde aan het licht gebracht. Deze verandering is direct toe te schrijven aan menselijke invloeden op het klimaat. Volgens de bevindingen in het Journal of Geophysical Research: Solid Earth nam de lengte van een aardse dag tussen 2000 en 2020 toe met gemiddeld 1,33 milliseconden per eeuw. Dit tempo van vertraging wordt beschouwd als het hoogste in de afgelopen 3,6 miljoen jaar, wat ons terugbrengt naar het tijdperk van het laat-Plioceen.

Het fundamentele mechanisme achter deze planetaire remming is de herverdeling van de wereldwijde massa. Dit proces wordt aangestuurd door het versnelde smelten van poolkappen en gletsjers in berggebieden. Wanneer ijs nabij de rotatieas smelt, verplaatst het vrijgekomen water zich naar de oceanen en concentreert het zich rond de evenaar. Dit fenomeen is vergelijkbaar met een kunstschaatser die een pirouette vertraagt door de armen uit te strekken, waardoor het traagheidsmoment van de planeet toeneemt.

Om dit complexe verschijnsel te kwantificeren, maakten wetenschappers zoals professor Benedikt Soja van de ETH Zürich en onderzoeker Mostafa Kiani Shahvandi van de Universiteit van Wenen gebruik van een innovatieve methode. Zij reconstrueerden zeespiegelvariaties uit het verleden door de chemische samenstelling van gefossiliseerde schelpen van benthische foraminiferen te analyseren. Door de inzet van een geavanceerd AI-model, het Physics-Informed Diffusion Model (PIDM), konden zij de dynamiek van de daglengte gedurende het hele Pleistoceen en het laat-Plioceen nauwkeurig in kaart brengen.

Uit de analyses bleek dat geen enkele ijstijdcyclus in de afgelopen 2,6 miljoen jaar een dergelijke snelle toename van de daglengte vertoonde als aan het begin van de 21e eeuw. Professor Soja benadrukte dat de huidige verandering uniek is in de geologische geschiedenis van de laatste 3,6 miljoen jaar. Bovendien voorspellen de onderzoekers dat de klimatologische factor aan het einde van deze eeuw de traditionele remmende werking van de maangetijden, die historisch gezien dominant was, zou kunnen overtreffen.

Hoewel een toename van de daglengte met fracties van milliseconden voor de gemiddelde mens onmerkbaar lijkt, heeft dit ingrijpende technische gevolgen voor precisiesystemen. Cruciale infrastructuren zoals satellietnavigatie (waaronder GPS), astronomische observaties en wereldwijde financiële netwerken zijn afhankelijk van een uiterst nauwkeurige synchronisatie tussen atoomklokken en de rotatiegegevens van de aarde. Afwijkingen in coördinaten door deze vertraging kunnen de werking van gekalibreerde systemen ernstig verstoren.

In het verleden werd een positieve schrikkelseconde ingevoerd om het verschil tussen atomaire en astronomische tijd te corrigeren. Recente gegevens suggereren echter dat er in de nabije toekomst, mogelijk al in 2026, een negatieve schrikkelseconde nodig kan zijn. Dit onderzoek onderstreept dat klimaatverandering meetbare effecten heeft op de fundamentele fysieke parameters van onze planeet, wat dwingt tot een herwaardering van geofysische verschuivingen binnen de technologische planning.