인간이 지난 수십 년 동안 지하에서 너무 많은 물을 퍼 올려 지구의 자전축을 움직이게 했다는 연구 결과가 최근 지구물리학 연구지에 발표됐다고 스미소니언에서 발간하는 매거진이 보도해 주목된다.
보고서에 따르면 지구가 회전할 때, 자전축의 가상선이 행성의 지각을 통과하는 회전 극은 자연스럽게 약간씩 움직인다. 해류에서부터 맨틀의 녹은 암석의 이동, 기후 변화로 인한 빙하의 용해에 이르기까지 모든 것이 지구 전체의 질량 분포의 변화를 이끌 수 있고, 이로 인해 자전축이 표류하도록 유도할 수 있다.
연구 보고서는 인공 저수지에 저장된 물과 지하수, 대기, 바람의 계절적 변화도 자전축 유동 역할을 할 수 있다고 말한다. 나사(NASA)에 따르면, 20세기에 지구의 축은 매년 약 10cm씩 이동했다.
그러나 인간이 유발하는 지구 자전축 변동은 지구 온난화만이 원인은 아니었다. 이번 새로운 연구는 1993~2010년 사이에 사람들이 지하수를 과도하게 퍼 올리고, 이로 인해 지반이 가라앉았으며, 상대적인 해수면 상승으로 인해 자전축이 약 79.2cm 표류했다고 추정했다.
나사 제트추진연구소의 지구물리학자 수렌드라 아드히카리는 "지구 자전축의 유동은 인간의 활동에 의해서도 큰 영향을 받는다“고 말했다. 서울대 물리학과 서기원 교수도 "지구 표면에서 움직이는 모든 질량은 자전축을 바꿀 수 있다"고 밝혔다.
연구팀원인 텍사스 오스틴 대학의 지구과학자인 클라크 윌슨은 사람들이 지하수를 소모함으로써 발생하는 자전축 이동의 정도는 하루의 길이나 계절에는 영향을 미치지 않는다고 설명했다.
연구팀은 자전축의 이동에 대한 다른 요인들의 영향을 살펴보기 위해 컴퓨터 모델을 사용했다. 지하수 변수를 모델에 포함시키지 않았을 때, 예측치는 과학자들이 관찰한 변화의 수준과 일치하지 않았다. 그러나 1993~2010년 사이 총 2조 톤이 넘는 엄청난 양의 지하수 소비를 모델에 고려해 분석했을 때 실제 일어난 현실과 부합한 것으로 나타났다. 지하수의 과다 소비가 자전축의 변화에 직접적인 영향을 미쳤다는 뜻이다.
이 분석을 통해 보고서는 지하수 소모로 인해 자전축이 매년 5cm씩 이동하고 있다고 추정했다. 보고서는 지하수를 퍼 올리는 것이 그린란드의 빙상 용해 다음으로 자전축 움직임에 영향을 미쳤다고 지적했다.
보고서는 인간이 퍼올리는 지하수의 양에 대한 관심을 촉구했다. "정확한 숫자는 사실 중요하지 않다. 중요한 것은 상실된 지하수의 부피가 너무 커서 지구의 자전축 이동에 큰 영향을 미친다”는 것이다.
미국과 인도 등 지구 중위도 지역에서 소모하는 지하수는 적도나 극지방에서 추출한 것에 비해 자전축 이동에 더 큰 영향을 미친다. 그러나 대부분의 지하수 펌핑은 충격이 큰 지역에서 발생, 자전축 변경에 더 큰 영향을 미쳤다고 보고서는 분석했다.
1993~2010년 동안 추출된 지하수는 해수면을 총 6.24mm 정도 상승시킨 것으로 드러났다. 그리고 2006~2015년 사이에 세계 해수면은 매년 약 3.6mm씩 가파르게 상승했고, 그 직접적인 원인은 극지방 빙하가 녹는 것과 함께 지하수 펌핑이 주요했다는 추정이다.