Il cambiamento climatico sta rallentando la rotazione della Terra e allungando la durata delle giornate

Il livello del mare in aumento non sta influenzando soltanto coste, ecosistemi e città costiere. Secondo un nuovo studio pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Solid Earth, questo fenomeno sta anche modificando la rotazione della Terra, allungando lentamente la durata delle nostre giornate.

La ricerca ha rilevato che la durata del giorno sta aumentando di circa 1,33 millisecondi per secolo. Un valore che, secondo gli scienziati, rappresenta il ritmo più rapido registrato negli ultimi 3,6 milioni di anni, ovvero dalla fine del Pliocene.

Lo studio è stato condotto da Mostafa Kiani Shahvandi dell’Università di Vienna insieme a Benedikt Soja, professore di geodesia spaziale al Politecnico Federale di Zurigo. I ricercatori hanno analizzato la relazione tra l’innalzamento del livello del mare e i cambiamenti nella velocità di rotazione del pianeta.

I fossili marini che raccontano la storia della Terra

Per ricostruire l’evoluzione del livello del mare nel tempo, gli scienziati hanno utilizzato una fonte di informazioni sorprendente: i fossili di foraminiferi bentonici. Si tratta di organismi marini unicellulari che vivono sui fondali oceanici e che conservano nella loro composizione chimica tracce delle condizioni ambientali del passato.

Analizzando questi resti fossilizzati, i ricercatori sono riusciti a ricostruire le fluttuazioni del livello degli oceani nel corso di milioni di anni. A partire da questi dati è stato poi possibile calcolare matematicamente le variazioni nella durata del giorno.

La composizione chimica dei fossili permette infatti di dedurre come il livello del mare sia cambiato nel tempo e di stimare il modo in cui queste variazioni hanno influenzato la rotazione terrestre.

Il ruolo dell’intelligenza artificiale nella ricostruzione del passato

Oltre ai dati geologici, lo studio ha utilizzato una nuova metodologia di deep learning probabilistico chiamata Physics-Informed Diffusion Model, abbreviata PIDM.

Questo modello è stato progettato per stimare i livelli del mare nel passato e per calcolare il loro effetto sulla rotazione del pianeta. Integrando i dati fossili con le simulazioni del modello, i ricercatori sono riusciti a ricostruire l’evoluzione della durata del giorno negli ultimi 3,6 milioni di anni.

I risultati indicano che l’attuale aumento della durata del giorno non ha precedenti nella recente storia climatica della Terra.

Lo scioglimento dei ghiacci rallenta la rotazione terrestre

Il meccanismo che collega il livello del mare alla rotazione del pianeta può essere spiegato con un paragone semplice. Gli scienziati lo descrivono come il movimento di una pattinatrice che gira su se stessa.

Quando la pattinatrice tiene le braccia vicino al corpo ruota più velocemente. Quando invece le allarga, la rotazione rallenta. Un processo simile avviene sulla Terra quando la massa del pianeta si ridistribuisce.

Lo scioglimento accelerato delle calotte polari e dei ghiacciai montani fa sì che grandi quantità di acqua si riversino negli oceani. Questo spostamento di massa modifica leggermente il momento angolare della Terra, rallentandone la rotazione e allungando la durata del giorno.

Cambiamento senza precedenti negli ultimi milioni di anni

Secondo i risultati dello studio, solo una volta nella storia recente della Terra si è verificato un ritmo di variazione quasi paragonabile. Circa 2 milioni di anni fa la durata del giorno subì un cambiamento simile, ma comunque inferiore a quello osservato oggi.

Tra il 2000 e il 2020, invece, l’aumento del livello del mare ha accelerato al punto da influenzare la rotazione terrestre più rapidamente di quanto accaduto nel corso degli ultimi 3,6 milioni di anni.

Gli scienziati ritengono che questa velocità di cambiamento rifletta direttamente la rapidità con cui il clima sta mutando nel periodo moderno.

L’influenza umana e il futuro della rotazione terrestre

Secondo i ricercatori, l’attuale aumento della durata del giorno è in gran parte attribuibile all’influenza delle attività umane sul clima globale. L’aumento delle temperature sta infatti accelerando lo scioglimento dei ghiacci e contribuendo all’innalzamento del livello del mare.

Se questa tendenza dovesse proseguire, entro la fine del XXI secolo l’influenza del clima sulla durata del giorno potrebbe diventare ancora più evidente. In alcuni scenari potrebbe persino superare l’effetto esercitato dall’attrito mareale causato dalla Luna, che per miliardi di anni è stato il principale fattore di rallentamento della rotazione terrestre.

Perché pochi millisecondi possono fare la differenza

Le variazioni nella durata del giorno sono estremamente piccole e difficili da percepire nella vita quotidiana. Tuttavia, anche differenze di pochi millisecondi possono avere un impatto su sistemi tecnologici che richiedono misurazioni estremamente precise del tempo e della rotazione terrestre.

Tra questi ci sono la geodesia spaziale, la navigazione satellitare e i sistemi di sincronizzazione globale utilizzati nelle telecomunicazioni.

Per mantenere il tempo civile sincronizzato con la rotazione del pianeta, gli scienziati utilizzano talvolta il cosiddetto secondo intercalare, una correzione che viene aggiunta occasionalmente agli orologi atomici per compensare queste piccole variazioni nella durata del giorno.