Impact des irrigations sur l'axe de rotation de la Terre

[fred3000gt]

Bonjour,

Bon, je sais ca n'a pas l'air très sérieux dit comme ca...

Mais selon une publication de Mars dans Geophysical Letter, le pompage des eaux pour l'irrigation engendre une augmentation du niveau de la mer, qui à son tour, expliquerait un déplacement du pôle (rotationnel), la première cause ce déplacement étant l'augmentation du niveau des mers dû à la fonte des glaciers et calottes polaires.

On parle cependant ici en mm pour le niveau des mers, et en dizaines de cm pour le déplacement du pôle.

Intuitivement, j'avoue être très surpris que l'irrigation puisse avoir un effet mesurable, des commentaires?

Papier ici:
https://agupubs.onlinelibrary.wiley....9/2023GL103509
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[f6bes]

Bjr à toi, Vu le volu des glaces me des mers/océans (plusieurs milliards de m3)....je suppose que c'est...infinitisimal....
que la fonte des glaces soit une chose..je veux bien...mais l'irrigation ??
Nota:n'ai pas lu l'article ( faché avec l'anglais !)
Bonne journée

[WizardOfLinn]

Sur la période considérée (1993-2010), l'irrigation fait monter le niveau des océans de 6.24 mm, en relâchant quand même 2150 milliards de tonnes d'eau. A partir des variations de répartition des masses d'eau, les auteurs calculent les variations du paramètre J2 (seconde harmonique sphérique du géopotentiel).

[Deedee81]

Salut,

Les valeurs de l'effet me semblent en effet trop forte. Bizarre ça. "fausse corrélation" ? C'est fréquent.
La revue semble très sérieuse (pas dans les listes "prédatrice", bien référencée, très bon facteur d'impact)

Autre avis souhaité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[MissJenny]

j'ai déjà entendu dire que la pousse des végétaux avait un effet sur le moment d'inertie de la planète qui se traduisait par un ralentissement mesurable de sa vitesse de rotation au printemps (parce que les plantes sont surtout constituées d'eau qui vient du sol et parce que la plus grande partie de la biomasse des plantes des zones tempérées est dans l'hémisphère nord). Mais je ne sais pas si c'est sérieux.

[WizardOfLinn]

Avec toutes les causes possibles de variations de direction de l'axe de rotation, l'effet est certainement difficile à isoler en mesure. Il y a diverses variations astronomiques, et quand on commence à descendre à l'échelle du cm, il faut peut-être même faire attention à la dérive des continents et aux séismes.
Par contre, indépendamment des mesures, on peut bien estimer la contribution théorique d'une variation de répartition des masses d'eau.

[yves95210]

Salut,

Eric Simon a publié sur son blog un billet (en français) rendant compte de cette publication. En voici un extrait :

Une estimation du modèle climatique pour la période 1993-2010 donne un pompage total des eaux souterraines de 2150 Gigatonnes (oui, un peu plus de 2000 milliards de mètres cubes), ce qui équivaut à une élévation globale du niveau de la mer de 6,24 mm. Le volume total des océans est estimé à environ 1 milliard de km3 (une masse de 1 million de Gigatonnes). L'eau souterraine fossile pompée entre 1993 et 2010 équivaut donc à 0,15% de tous les océans... Une fois pompée, toute cette eau se retrouve dans le cycle atmosphère/rivières/océans alors qu'elle était auparavant enfouie depuis des millions d'années. La conséquence est une élévation du niveau global, qui s'ajoute à celle induite par la fonte des glaciers groenlandais et antarctiques. Mais des preuves observationnelles directes à l'appui de cette estimation de la quantité d'eau pompée faisaient défaut. En reprenant ces chiffres, Seo et son équipe montrent que l'estimation du modèle de la redistribution de l'eau des aquifères vers les océans entraîne une dérive de l'axe de rotation de la Terre, d'environ 78,48 cm dans la direction 64,16°E sur la période 1993-2010. En 17 ans. Cet effet correspond très bien à ce qui est observé. Si ils ne prennent pas en compte cette contribution, les chercheurs n'arrivent pas à reproduire le mouvement observé.

[Deedee81]

Salut,

En principe, même si je fais une proute, ça dévie l'axe de rotation Mais ce n'est pas mesurable.

Mais ici, c'est quand même impressionnant. Merci Yves.

P.S. un truc en faveur de ce genre de constat c'est que les variations de masse sont en surface (ou proche). Or c'est ça qui influe le plus sur le moment angulaire et donc une éventuelle déviation mesurable. Mais c'est quand même impressionnant

[Ladrix]

Bonjour à tous

C'est avec prudence que je donne un avis de béotien.
Oui le cumul sur 1 siècle du puisage des nappes phréatique fini par faire un certain volume.
Mais ce sont toujours les mêmes mètres cubes qui font le tour...

Avez vous calculé la masse d'eau des nuages de toute la Terre...
Certains l'on fait, le chiffre :
Très très beaucoup.

Ladrix (158)

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Intuitivement, j'avoue être très surpris que l'irrigation puisse avoir un effet mesurable, des commentaires?

2000Gt d'eau, dans mon esprit, je le compare aux changements ±soudains de la repartition de masse lors d'un seisme, et du coup, cela parait (tres) peu (le seisme du Tohuku par exemple, a bouger l'ensemble d'Honshu de 2 metres vers l'est). Donc intuitivement, j'ai tendance a egalement etre surpris. Mais c'est aussi 2000 Gt qui sont repartis a des endroits completement differents du globe donc ce n'est peut etre pas si inconcevable que cela.

Avez vous calculé la masse d'eau des nuages de toute la Terre...
Certains l'on fait, le chiffre :
Très très beaucoup.

...et le papier prend cela en compte, mais les changements saisonaux n'ont pas (hors de changements associe au rechauffement climatique) de tendance. Ils sont cycliques.

T-K

[Deedee81]

EDIT croisement Tawahi

Ladrix,

Ce n'est pas un avis de béotien, c'est juste hors sujet.

Tu crois vraiment qu'on a mesuré le déplacement des pôles depuis un siècle ?
Et la masse des nuages n'a rien à voir avec les techniques de pompages des eaux.

Merci de respecter les sujets (tu fais ça trop souvent : hors sujet, détournement de sujet, blabla inutile, j'ai mon doigt qui frôle le bouton sanction).

EDIT avec la remarque de Tawahi ça revient un peu dans le sujet, mais juste un peu

Merci,

[Kondelec]

Bonjour

Le sous sol est gorgé d'eau, en fait il y a bien plus d'eau souterraine (environ 95%) que de surface (dans les rivières, les océans...)

Lorsque l'on soutire de l'eau différents cas sont possibles :
- Dans un sous sol perméable l'eau est immédiatement remplacée, le niveau de la nappe diminue. En fonction des précipitations le retour à la normal est plus ou moins rapide.
- A travers une couche imperméable l'eau soutirée est remplacée par vases communiquant, c'est à dire que celle ci ne vient pas des couches supérieures, mais environnantes.
- Enfin il arrive parfois que l'on soutire de l'eau enfermée dans une poche imperméable, dans ce cas le sol va finir par s'affaisser.

Dans tous les cas le niveau des océans ne peut pas monter.

[ThM55]

Bonjour. J'espère ne pas encore me tromper dans les ordres de grandeurs mais si on compare cela à la précession des équinoxes, c'est assez minime. En effet l'axe de rotation est incliné de 23°27 et effectue une précession de 360° en 26000 ans. Donc l'axe de rotation (dont le pôle est un point de percée) se déplace sur un cercle de rayon 6370*sin(23,5 °) =2540 km. Ce faisant, il décrit une circonférence de 2*pi*2540 = 15959 km, soit en un an 15959/26000*1000 = 613 mètres. A comparer avec les 4,36 cm par an qui seraient dûs à l'activité humaine.

Je veux bien parier que lorsque cette info va percoler, un journaliste quelque part va une fois de plus rédiger des titres catastrophiques pour faire paniquer.

N'empêche, il est remarquable qu'une activité humaine sur la planète puisse être évaluée et comparée à un effet astronomique.

[Kondelec]

N'empêche, il est remarquable qu'une activité humaine sur la planète puisse être évaluée et comparée à un effet astronomique.

Ça n'a rien de remarquable, et c'est même à la mode, peut importe la vraisemblance scientifique.

[SK69202]

Ça n'a rien de remarquable, et c'est même à la mode, peut importe la vraisemblance scientifique.

Tout à fait entre Sumatra qui a bougé de quelques mètres, les innombrables séismes sur les dorsales océanique affectant le volume des bassins océaniques, la mise en eau de quelques très gros barrages dans la période, l'utilisation d'un modèle climatique là où on a des mesures réelles, etc, la vraisemblance ne peut être acceptée que par des croyants.

J'ai une question, le blog écrit:

toute cette eau se retrouve dans le cycle atmosphère/rivières/océans alors qu'elle était auparavant enfouie depuis des millions d'années.

Des millions d'années ?
Qui sort par pompage de l'eau vieille de millions d'années des aquifères et où, à ma connaissance les eaux fossiles pompées n'ont au mieux que quelques milliers d'années ?

[Kondelec]

Ce blog ne fait que relayer une info. L'auteur en lui même n'a pas de compétence dans ce domaine précis (il a un doctorat en astrophysique il me semble), d'où la grossière erreur de jugement.
L'eau ne sort pas du cycle : Elle est pompée, et immédiatement remplacée par l'eau souterraine avoisinante, sans quoi on aurait vu le sol du monde entier s'affaisser d'une hauteur proportionnelle à l'augmentation des océans, pondérée par fraction de surface terrestre.

[Tawahi-Kiwi]

L'auteur en lui même n'a pas de compétence dans ce domaine précis

hum...

L'eau ne sort pas du cycle : Elle est pompée, et immédiatement remplacée par l'eau souterraine avoisinante

Vraiment ?


Source: Chmielewski et al., 2018

Y'a quand meme 1000 Gt d'eau qui manque la.... - c'est l'aquifere de l'Aral.

- Enfin il arrive parfois que l'on soutire de l'eau enfermée dans une poche imperméable, dans ce cas le sol va finir par s'affaisser.

La subsidence peut avoir lieu dans un aquifere a bilan neutre mais activement pompé. C'est la cause principale de compaction des aquiferes.

- A travers une couche imperméable l'eau soutirée est remplacée par vases communiquant, c'est à dire que celle ci ne vient pas des couches supérieures, mais environnantes.

Le subartésianisme est une considération qui a surtout de l'interet dans un systeme a l'équilibre.

Bref, je trouve malvenu de critiquer un bloggeur sans compétence, pour étaler sa confiture ici.

J'ai également des doutes sur l'étude (notamment que la modélisation de perte par irrigation miraculeusement explique le résidu non-expliqué de dérive axiale sans donner d'estimation d'erreurs (peut etre dans les données supplémentaires, je n'ai pas été voir), mais je ne m'avancerais pas sur la validité de la résultante de redistribution des eaux de subsurface a coup de concepts bancaux.

T-K

[Tawahi-Kiwi]

Des millions d'années ?
Qui sort par pompage de l'eau vieille de millions d'années des aquifères et où, à ma connaissance les eaux fossiles pompées n'ont au mieux que quelques milliers d'années ?

Ce qui est pompé dans la vie de tout les jours est relativement proche de la surface et je crois en effet que cela se compte en quelques milliers d'annees au grand max; plutot siecles, voire decennies en zone inter-tropicale humide, mais dizaines ou centaines de milliers d'annees dans les zones desertiques. Je sais que certaines zones du grand bassin artesien (Australie) ont des eaux de 2 millions d'annees.

L'aquifere greseux de Nubie par exemple, a plusieurs centaines de milliers d'annees. C'est aussi le plus grand aquifere fossile au monde....et dans le cadre de cette discussion, on en extrait 2,4 Gt d'eau par an.
Sturchio et al., 2004 - One million year old groundwater in the Sahara revealed by krypton-81 and chlorine-36 - https://doi.org/10.1029/2003GL019234


Distribution des aquiferes modernes (<50 ans) a la surface de la Terre. Ils ne representent que 5% des aquiferes terrestres - je suppose que ce sont les plus utilises, mais aussi ceux qui ont sans doute le moins d'effet d'appauvrissement.
Gleeson et al., 2015

T-K

[Archi3]

Bonjour

Le sous sol est gorgé d'eau, en fait il y a bien plus d'eau souterraine (environ 95%) que de surface (dans les rivières, les océans...)

il y a 20 fois plus d'eau souterraine que dans les océans vraiment ? intuitivement, ça m'étonne ....

[Tawahi-Kiwi]

il y a 20 fois plus d'eau souterraine que dans les océans vraiment ? intuitivement, ça m'étonne ....

Techniquement, il y a l'eau mantellique, qui est 0.5 a 3x le volume des oceans. Mais ce n'est pas vraiment de l'eau s.s.

[Archi3]

c'est bien ce qui me semblait, merci pour cette précision T.-K.

[Kondelec]

Dans ce cas une question simple : L'eau pompée est remplacée par quoi ?

[titijoy3]

Techniquement, il y a l'eau mantellique, qui est 0.5 a 3x le volume des oceans. Mais ce n'est pas vraiment de l'eau s.s.

peux tu expliquer ce que l'eau mantellique a de particulier ?

merci, c'est une vraie question car ça m'intrigue

[Deedee81]

Salut

peux tu expliquer ce que l'eau mantellique a de particulier ?

C'est des roches hydratées, typiquement des silicates. Comme la serpentine par exemple.

Tawahi complètera éventuellement (il s'y connait beaucoup plus)
Tu peux aussi voir dans l'Universalis, c'est très complet : https://www.universalis.fr/encyclope...-origine-de-l/
Ah zut, juste la première page est accessible sans payer, bon, c'est déjà bien , y a la partie qui nous intéresse

[Tawahi-Kiwi]

Dans ce cas une question simple : L'eau pompée est remplacée par quoi ?

Pour un aquifere a bilan negatif non compactable, il devient une zone vadose, insaturé ou l'air remplit la porosité.

peux tu expliquer ce que l'eau mantellique a de particulier ?

Ce n'est pas vraiment de l'eau comme on le comprendrait dans le language commun. La concentration en 'eau' est au mieux de 100 ppm (soit 0,01%) en moyenne et c'est uniquement le volume absolument gigantesque du manteau qui fait que ces 100ppm representent quelque chose de tres significatif a l'echelle de la Terre.

"L'eau" est en fait des groupements hydroxyls qui remplacent par des mecanismes plus ou moins complexes certains groupes dans les structures cristalines de certains mineraux qui composent la peridotite du manteau. La raison pour laquelle les geochimistes et petrologues considerent cela comme de l'eau, c'est que lors de la fusion pour former du magma, le comportement du systeme n'est pas tres different d'un systeme theorique mineral+eau.

T-K

[SK69202]

Vu pour TK

Lu il y a longtemps dans Sécheresse (revue disparue), la vidange de l'Aral par les pompages d'irrigation de ses deux principaux contributeurs finit beaucoup dans le sol, faire des canaux non étanches dans un sol perméable pour irriguer le coton, est en effet pas terrible.

Aller,début 2022 Hunga Tonga a expédié en quelques minutes un peu d'eau de la surface à plusieurs dizaines de km d'altitude, la patineuse terrestre à ralenti de combien en écartant un doigt ?

[Tawahi-Kiwi]

C'est des roches hydratées, typiquement des silicates. Comme la serpentine par exemple.

Non, dans le manteau, il n'y a pas de roches hydratées (ou en tout cas pas tres longtemps, pas tres profondement). Le mineral hydraté qui tient le plus longtemps est une amphibole appelle K-richterite qui peut se trouver a 300km de profondeur, la ou le manteau est particulierement froid (zone de subduction). L'antigorite (serpentine) atteint peniblement 200km.
A noter que ces mineraux ont egalement leur 'eau' sous forme d'hydroxyles, mais cela se compte en %, pas en quelques dizaines de ppm.


Tout les mineraux et acronymes dans ce schema d'un slab de subduction sont les limites de stabilite des mineraux hydratés (ou carbonatés) communs.
Source: Poli & Schmidt, 2002

Tout cela est uniquement dans la partie superieure des lithospheres subductees des zones de subduction. Ailleurs, il fait trop chaud hors de la lithosphere pour que ces mineraux existent. Les tres faibles quantites d'eau sont alors dans des mineraux que l'on nomme NAM (Nominally Anhydrous Minerals) comme l'olivine et ses polymorphes, le grenat.

[titijoy3]

merci pour les réponses, je comprend mieux la nuance

[Deedee81]

Ah d'accord, merci

Désolé pour la confusion, effectivement c'était la croute, pas le manteau.

[sunyata]

j'avoue être très surpris que l'irrigation puisse avoir un effet mesurable, des commentaires?

Bonjour,

Il y a eu aussi le ralentissement de la rotation de la terre de 0,06 microseconde en raison d'un barrage chinois cordialement :
voir ici

Cordialement