Il cambiamento climatico sta rallentando la rotazione della Terra a un ritmo senza precedenti negli ultimi 3,6 milioni di anni. Una nuova ricerca condotta dall’Università di Vienna e dal Politecnico di Zurigo ha dimostrato che tra il 2000 e il 2020 i nostri giorni si sono allungati di circa 1,33 millisecondi per secolo, la velocità più rapida di rallentamento della rotazione terrestre dall’epoca dei mastodonti giganti e delle tigri dai denti a sciabola.
Lo studio, pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Solid Earth, descrive questo rapido aumento della lunghezza del giorno come una conseguenza quantificabile dell’innalzamento degli oceani causato dall’attività umana. Secondo Benedikt Soja, professore di geodesia spaziale al Politecnico di Zurigo, questo rapido incremento nella durata del giorno implica che il tasso di cambiamento climatico moderno non ha avuto precedenti almeno dal tardo Pliocene, 3,6 milioni di anni fa.
Il fenomeno è stato definito dai ricercatori come redistribuzione di massa continentale-oceanica. Mentre il ghiaccio delle calotte polari e dei ghiacciai di montagna si scioglie e confluisce negli oceani, il peso extra dell’acqua si accumula nelle latitudini più basse del globo, vicino all’equatore. Questa massa aggiuntiva nelle zone equatoriali esercita un effetto frenante sulla rotazione terrestre.
Mostafa Kiani Shahvandi, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Meteorologia e Geofisica dell’Università di Vienna, ha paragonato il fenomeno a un pattinatore artistico che gira più lentamente quando allarga le braccia e più rapidamente quando le tiene vicine al corpo. Solo una volta, circa 2 milioni di anni fa, il tasso di cambiamento nella lunghezza del giorno è stato quasi comparabile, ma mai prima o dopo il pattinatore planetario ha alzato le braccia e i livelli del mare così rapidamente come nel periodo 2000-2020.
Per ricostruire le antiche fluttuazioni della lunghezza del giorno, i ricercatori si sono affidati a un vasto archivio di dati sulle variazioni del livello del mare, ricavati dai fossili di minuscoli organismi marini unicellulari dotati di guscio chiamati foraminiferi bentonici. Dalla composizione chimica dei fossili di foraminiferi è possibile dedurre le fluttuazioni del livello del mare e quindi derivare matematicamente i corrispondenti cambiamenti nella lunghezza del giorno.
Questi calcoli hanno richiesto lo sviluppo di un nuovo metodo di apprendimento automatico basato su un modello di diffusione informato dalla fisica. Questo approccio combina il potere predittivo di un’intelligenza artificiale basata sulla probabilità con i rigorosi vincoli delle reti neurali informate dalla fisica, costruite su leggi naturali derivate scientificamente. Il modello cattura la fisica del cambiamento del livello del mare, rimanendo robusto rispetto alle grandi incertezze intrinseche nei dati paleoclimatici.
È importante notare che la lunghezza dei giorni terrestri si è rivelata altamente variabile, seppur in modo minuto, con recenti periodi in cui la rotazione è anche accelerata. Il 4 luglio 2024, ad esempio, la Terra ha stabilito un record planetario personale, completando una rotazione completa 1,66 millisecondi più velocemente del solito. Tutto, dal ribollire caldo del nucleo fuso del nostro pianeta alla pressione atmosferica e ai venti, fino all’orbita mutevole della Luna, può avere e ha un impatto sulla rotazione quotidiana della Terra.
Tuttavia, la nuova ricerca si concentra sulle tendenze a lungo termine, confrontando i comportamenti della Terra attraverso decenni del XXI secolo con i suoi tassi di rotazione attraverso milioni di anni. Secondo Soja, l’aumento del peso oceanico nella parte equatoriale più spessa della Terra, una conseguenza innegabile del cambiamento climatico, diventerà sempre più un fattore dominante che influenza la velocità di rotazione terrestre.
Entro la fine del XXI secolo, il cambiamento climatico dovrebbe influenzare la lunghezza del giorno ancora più fortemente della Luna. Se il mondo continuerà a riscaldarsi a causa delle emissioni che intrappolano il calore, gli scienziati prevedono che il cambiamento climatico potrebbe aumentare la lunghezza di un giorno di 2,62 millisecondi entro la fine del secolo.
Sebbene questi cambiamenti siano nell’ordine dei millisecondi e risultino impercettibili per gli esseri umani, possono causare problemi diffusi in un mondo dominato dalla tecnologia. Misure temporali accurate sono cruciali per i sistemi informatici come il GPS e la navigazione spaziale, che utilizzano il tempo atomico basato sulla frequenza di determinati atomi. Anche se è improbabile che questi cambiamenti influiscano sulla biologia umana, come il sonno e il ritmo circadiano, le implicazioni per i sistemi di precisione sono significative.
Come ha sottolineato Soja, anche se i cambiamenti sono solo di millisecondi, possono causare problemi in molte aree, ad esempio nella navigazione spaziale di precisione, che richiede informazioni accurate sulla rotazione terrestre.
