Da Aralhavet er blevet drænet af kunstvanding og tørret op, har massetabet på overfladen fået Jordens øverste mantel til at stige op og løfte den tømte havseng i gennemsnit 7 millimeter om året
En skibs kirkegård i Aral Sea -ørkenen, Uzbekistan
Uholdelig kunstvanding og tørke har tømt næsten alt Aralhavets vand siden 1960’erne, hvilket forårsager ændringer, der strækker sig helt ned til Jordens øverste mantel, laget under planetens skorpe. Dette er sandsynligvis det dybeste registrerede eksempel på menneskelig aktivitet, der ændrer den faste indre jord.
”At gøre noget, der ville påvirke (øvre mantel) er som, hvem,” siger Sylvain Barbot ved University of Southern California. “Det viser dig, hvor potente vi er til at ændre miljøet.”
Aralhavet i Centralasien var engang en af verdens største vandmasser og dækkede næsten 70.000 kvadratkilometer. Men sovjetiske kunstvandingsprogrammer, der starter i 1960’erne såvel som senere tørke, tømte havet. I 2018 var det krympet med næsten 90 procent og mistet omkring 1000 kubikkilometer vand.
Wang Teng ved Peking University i Kina blev nysgerrig efter Aralhavet efter at have læst en bog om konsekvenserne af denne miljøkatastrofe på Jordens overflade. ”Jeg indså, at en sådan enorm masseændring ville stimulere den dybe jords reaktion,” siger han.
Han og hans kolleger, inklusive Barbot, brugte satellitmålinger til at spore subtile ændringer i det tømte havhøjde mellem 2016 og 2020. Selvom meget af havets vand forsvandt for årtier siden, fandt de, at løftet er i gang, med overfladen steg med omkring 7 millimeter om året i gennemsnit.
De brugte derefter en model af skorpen og mantlen under Aralhavet for at teste, hvilke ændringer dybt nedenfor, ville føre til dette observerede mønster af løft. ”Vi finder ud af, at observationer er helt kompatible med en dyb reaktion på denne ændring,” siger Barbot.
Efterhånden som vandets vægt blev fjernet, reagerede den lavere skorpe først ifølge deres model ved ubegrænset. Dette fik et svar på dybder så langt som 190 kilometer under overfladen, da viskøse klipper i den øverste mantel sneg sig ind for at fylde tomrummet. ”Den ubegrænsede skaber plads, og klipperne vil strømme ind i det,” siger Barbot. Denne forsinkede respons i en varm, svag region af mantlen kaldet asthenosfæren er grunden til, at løftet er i gang, selv årtier efter, at vandet blev fjernet, siger han.
Rebound i den øverste mantel er kendt for at forekomme efter andre store ændringer i masse på overfladen, såsom fremskridt og tilbagetog af gletsjere, siger Roland Bürgmann ved University of California, Berkeley. Men svaret på dræning af Aralhavet kan godt være det dybeste eksempel på en menneskelig forårsaget ændring i den faste jord, siger han.
Andre ændringer forårsaget af mennesker, såsom at fylde store reservoirer eller pumpe grundvand, har også forårsaget rebound, siger Manoochehr Shirzaei ved Virginia Tech. Men den brede vifte af Aralhavet betyder, at virkningerne af tømning det sandsynligvis løber dybere, siger han.
Ud over at illustrere den rene skala af menneskelig aktivitet giver opløftningen under Aralhavet en usædvanlig mulighed for at estimere små forskelle i viskositeten af mantelen, især hvor det ligger under det indre af et kontinent, siger Bürgmann. ”At vide, hvordan det lag lige under kontinenter opfører sig, er virkelig vigtigt for folk, der prøver at forstå pladetektonik.”