पृथ्वी झुकते आहे

पृथ्वीवरील परिस्थितीत सतत बदल होत असतात. हवेची हालचाल चालू असते, सागरी पाण्याचीही हालचाल चालू असते. आता तर, हवामानबदलामुळे पृथ्वीवरचं बर्फ मोठ्या प्रमाणावर वितळू लागलं आहे, हिमनद्याही आकसू लागल्या आहेत. बर्फाच्या आणि हिमनद्यांच्या या वितळण्यामुळे समुद्रातील पाण्याची पातळी वाढू लागली आहे. ठिकठिकाणच्या हवा, पाणी, बर्फ, इत्यादींच्या प्रमाणातील बदलांमुळे, पृथ्वीवरील विविध ठिकाणच्या वस्तुमानाच्या वितरणातही बदल होत असतात. वस्तुमानाच्या वितरणातील या बदलांमुळे त्या-त्या ठिकाणच्या गुरुत्वाकर्षणातही बदल होत असतो. याचा परिणाम पृथ्वीच्या अक्षाची दिशा बदलण्यात होतो व त्यामुळे ध्रुवांची स्थानंही बदलत असतात. परिणामी, ध्रुवांच्या स्थानातील बदल हे हवामानबदलाचेही द्योतक ठरतात. ध्रुवांची स्थानं बदलण्यास कारणीभूत ठरणाऱ्या या सर्व घटकांचा, ध्रुवाच्या स्थानावर किती परिणाम होतो, याचा अंदाज बांधणारी गणिती प्रारूपं तयार केली गेली आहेत. मात्र यांतील बहुतेक प्रारूपं ही, या प्रत्येक घटकाचा ध्रुवाच्या स्थानावर होणारा परिणाम स्वतंत्रपणे दर्शवतात. की-वेओन सेओ आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी मात्र या सर्व घटकांचा, ध्रुवाच्या स्थानावर होणारा परिणाम एकत्रितरीत्या अभ्यासून, त्याची सांगड इतर वैज्ञानिक पद्धतींद्वारे काढल्या गेलेल्या ध्रुवाच्या स्थानाशी घालण्याचं ठरवलं.

की-वेओन सेओ आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी या आपल्या संशोधनासाठी, एक वैशिष्ट्यपूर्ण गणिती प्रारूप विकसित केलं. या प्रारूपांत त्यांनी हवेचा दाब, सागरी प्रवाह, सागराच्या तळाशी असलेला पाण्याचा दाब, बर्फाचं वितळणं, हिमनद्यांचं वितळणं, समुद्राच्या पाण्याच्या पातळीतील बदल, यासारख्या विविध घटकांचा समावेश केला. त्यानंतर त्यांनी या प्रारूपाद्वारे मिळालेल्या उत्तर ध्रुवाच्या स्थानाची, इतर वैज्ञानिक पद्धतींनी काढलेल्या उत्तर ध्रुवाच्या स्थानाशी तुलना केली. मात्र या दोन पद्धतींनी काढलेल्या उत्तर ध्रुवाच्या स्थानांत मेळ बसत नव्हता. हा मेळ बसवण्यासाठी त्यांनी आपल्या प्रारूपातील घटकांत, धरण किंवा कृत्रिम तलावासारख्या पाण्याच्या साठ्यांमुळे होणाऱ्या परिणामाचाही समावेश केला. हा समावेश करूनही, या प्रारूपाद्वारे काढलेलं ध्रुवाचं स्थान हे, प्रत्यक्ष काढल्या गेलेल्या ध्रुवाच्या स्थानाशी जुळत नव्हतं. त्यामुळे या संशोधकांनी आपल्या संशोधनात आणखी एका घटकाचा समावेश करण्याचं ठरवलं.

बर्फ वितळणं, हिमनद्यांचं वितळणं, यासारख्या कारणांमुळे होणाऱ्या समुद्राच्या पाण्याच्या पातळीतील वाढीमध्ये, जमिनीतील पाण्याच्या उपशाचाही सहभाग असण्याची शक्यता पूर्वीच व्यक्त केली गेली होती. त्यामुळे या गणितात पाण्याच्या उपशाचा अंतर्भाव करणं, हेसुद्धा कदाचित उपयुक्त ठरणार होतं. जमिनीतून होणाऱ्या उपशापैकी सुमारे ७० टक्के पाणी सिंचनासाठी वापरलं जातं. मात्र यातलं फक्त निम्मं पाणी पुनः जमिनीत झिरपतं आणि जमिनीतील पाण्याच्या साठ्याकडे परत जातं. उर्वरित पाणी हे बाष्पीभवन होऊन, पावसाद्वारे समुद्राला मिळतं आणि समुद्राच्या पाण्याच्या पातळीत वाढ होते. सगळं पाणी पुनः जमिनीत परतत नसल्यानं, जमिनीतील पाण्याचं प्रमाण कमी होतं. यामुळे जिथे उपसा अधिक होतो, त्या भागातील गुरुत्वाकर्षणात फरक पडायला हवा. गुरुत्वाकर्षणात पडणारा हा फरक, पृथ्वीच्या कक्षेच्या दिशेत आणि पर्यायानं ध्रुवाच्या स्थानावर परिणाम करीत असल्याची शक्यता, या संशोधकांना वाटत होती. ही शक्यता लक्षात घेऊन, की-वेओन सेओ आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी जमिनीतील पाण्याच्या या उपशाच्या प्रमाणाचाही आपल्या प्रारूपात समावेश केला.

की-वेओन सेओ आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं प्रारूप हे प्राथमिक स्थितीत असताना, सन १९९३ ते २०१० या काळात उत्तर ध्रुव हा अपेक्षेपेक्षा अधिक गतीनं पश्चिमेकडे सरकत असल्याचं दर्शवत होतं. या प्रारूपात पाण्याच्या उपशाचा समावेश केल्यानंतर मात्र, उत्तर ध्रुवाची पश्चिमेकडे सरकण्याची गती कमी झाली. या उपशाच्या वेगवेगळ्या प्रमाणामुळे, ध्रुवाच्या स्थानात किती फरक पडतो, ते तपासण्यात आलं. जर हा उपसा या सतरा वर्षांच्या काळात सुमारे २१५० अब्ज घन मीटर इतका झाला असला तर, प्रारूपाद्वारे काढलं गेलेलं उत्तर ध्रुवाचं स्थान आणि या संशोधकांना अपेक्षित असलेलं स्थान, यांत व्यवस्थित मेळ बसत होता! विविध घटकांच्या एकत्रित परिणामामुळे उत्तर ध्रुव प्रत्यक्षात पश्चिमेकडे सरकत असला तरी, फक्त पाण्याचा उपसा लक्षात घेतला तर, सन १९९३ ते २०१० या काळात उत्तर ध्रुव ७६ सेंटिमीटर पूर्वेकडे सरकला होता. हे सरकणं रशियाच्या उत्तरेला असणाऱ्या, आर्क्टिक महासागरातील नोवाया झेमल्या या बेटांच्या दिशेनं झालं होतं. फक्त सतरा वर्षांत झालेल्या या उपशातील सुमारे २१५० अब्ज घन मीटर पाण्यामुळे, ‘व्हिक्टोरिआ लेक’ हा आफ्रिकेतला सर्वांत मोठा तलावसुद्धा पूर्ण भरून गेला असता. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचं, तर या अतिउपशामुळे पृथ्वीनं आपल्या पोटातला एक अख्खा ‘विक्टोरिआ लेक’ सतरा वर्षांत गमावला होता. जमिनीतील पाण्याच्या या प्रचंड उपशामुळे समुद्राची पातळी सुमारे सहा मिलिमीटरनं वाढली असावी.

ध्रुवाच्या स्थानातील हा बदल तसा फार मोठा नाही. ध्रुवाच्या स्थानातले, इतर काही कारणांमुळे होणारे बदल यापेक्षाही मोठे असतात. परंतु महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे, हा बदल पाण्याच्या उपशामुळे घडून आला आहे – आणि तोही सतरा वर्षांच्या अल्पकाळात. अवघ्या सतरा वर्षांतला पाण्याचा हा उपसा, पृथ्वीला झुकायला भाग पाडण्याइतका मोठा ठरला आहे. असा उपसा फक्त आताच नव्हे, तर गेली अनेक वर्षं होतो आहे… आणि यापुढेही तो होत राहणार आहे! या अतिउपशाचे परिणाम या अगोदरच स्पष्ट होऊ लागले आहेत. जमिनीखालील पाण्याची पातळी काही ठिकाणी खूप खाली जाऊन, तिथल्या विहिरी कोरड्या पडू लागल्या आहेत. मोठ्या नागरी वसत्याही या अतिउपशामुळे होणाऱ्या दुष्परिणामातून सुटलेल्या नाहीत. जमिनीतलं पाणी हे खडकांतल्या छिद्रांत वा खडकांतल्या फटींत साठलेलं असतं. हे पाणी नाहीसं झाल्यामुळे, या खडकांचा मजबूतपणा कमी झाला आहे. त्यामुळे जकार्ता, मेक्सिको सिटी, बँगकॉक, हो चि मिन सिटी, यासारखी अनेक शहरं खचायला लागली आहेत. हे सार्वत्रिक धोके टाळायचे असले तर, जमिनीतील पाण्याचा पुनर्भरणा करण्याच्या परिणामकारक पद्धतींवर विचार होणं आणि त्या पद्धती तातडीनं अमलात आणणं, हे आता अतिशय गरजेचं असणार आहे.

(छायाचित्र सौजन्य – NASA/JPL-Caltech / Ki-Weon Seo, et al)