Klimaatverandering heeft nu ook invloed op tijdmeting

Het snel smeltende ijs op Antarctica en Groenland heeft een probleem met de tijdmeting een paar jaar verder de toekomst in geschoven. De eerste negatieve schrikkelseconde in de geschiedenis van de moderne tijdmeting zou eigenlijk in 2026 plaatsvinden. Door het toenemende smelten van het ijs in de poolgebieden zal dit waarschijnlijk pas in 2029 gebeuren, meldt Duncan Carr Agnew van de Universiteit van Californië in San Diego. In een recente publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift "Nature" analyseert hij hoe het verschil tussen tijd en de rotatie van de aarde in de loop van de tijd verandert. Volgens het onderzoek begint de rotatie van de aarde momenteel te versnellen na een lange fase van achteruitgang - maar langzamer dan de langetermijntrend zou suggereren. Dit kan te wijten zijn aan het feit dat de aarde meer dan verwacht wordt afgeremd door de stijgende zeespiegel.
De reden waarom er extra schrikkelseconden nodig zijn, is dat de rotatie van de aarde niet constant is. De moderne tijdmeting is zo nauwkeurig dat zelfs zeer kleine verschillen tussen de tijd - gemeten met een cesium atoomklok - en de rotatie van de aarde herkenbaar zijn. Geleidelijk aan vertraagt getijdenwrijving de draaiing van de Aarde, zodat de dag langer wordt en er af en toe een schrikkelseconde moet worden ingelast. Maar dat is maar de helft van het verhaal. De aarde kan ook sneller draaien.

De belangrijkste reden hiervoor is dat de vloeibare kern van de aarde momenteel steeds langzamer draait; en omdat het impulsmoment van de aarde behouden blijft, draaien de mantel en de aardkorst na verloop van tijd sneller. In het begin betekende dit dat er minder schrikkelseconden moesten worden ingelast om de getijdenwrijving te compenseren. Tot de millenniumwisseling gebeurde dit gemiddeld bijna elk jaar, maar in de afgelopen 23 jaar slechts vier keer. En nu staat de eerste negatieve schrikkelseconde voor de deur: de dag wordt korter. Dit is eigenlijk een groot probleem. Het is immers niet triviaal om normale schrikkelseconden te synchroniseren met de UTC-wereldtijd. Verschillende internetdiensten gaan bijvoorbeeld verschillend om met schrikkelseconden. Daarom wordt de schrikkelseconde in 2035 afgeschaft - maar waarschijnlijk te laat om een negatieve schrikkelseconde te voorkomen.
De meeste computersystemen hebben nu de optie om naar behoefte schrikkelseconden in te voegen. Maar bijna geen enkel systeem is ontworpen om een seconde te verwijderen. "Daarom zal een negatieve schrikkelseconde naar verwachting voor veel problemen zorgen," schrijft Agnew. Door de smeltende gletsjers bij de Noordpool is deze dag X nu iets verder weg. Dit komt doordat wanneer ijs op de polen smelt, het water zich over de hele oceanen verspreidt - en de massa ervan daardoor van de aardas af beweegt. Dit geeft het water extra impulsmoment, dat wordt afgetrokken van dat van de Aarde als geheel. Dit compenseert de extra rotatie van de aardkern. En hoe sneller het ijs smelt, hoe verder het de negatieve schrikkelseconde terugdrukt.

Spectrum van de wetenschap

Wij zijn partners van Spektrum der Wissenschaft en willen gefundeerde informatie toegankelijker voor je maken. Volg Spektrum der Wissenschaft als je de artikelen leuk vindt.