مطالعه‌ای جدید با تکیه بر داده‌های سامانه موقعیت‌یابی جهانی (GPS) نشان می‌دهد که آفریقای جنوبی طی بازه زمانی سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۰، به‌صورت پیوسته دچار پدیده بالاآمدن زمین شده است. پژوهشگران معتقدند خشکسالی‌های متوالی و کاهش منابع آبی زیرزمینی و سطحی، از عوامل اصلی این پدیده ژئوفیزیکی هستند. به‌طور میانگین، سطح زمین در این کشور در طول این دوره ۸ ساله حدود ۶ میلی‌متر بالا آمده است؛ در برخی مناطق، این میزان حتی به ۱۰ میلی‌متر نیز رسیده است، به‌ویژه در نواحی‌ای که مخازن آبی آن‌ها در دوران خشکسالی تخلیه شده‌اند. این نتایج، بار دیگر نقش تغییرات اقلیمی در شکل‌دادن به پویایی زمین‌شناختی مناطق مختلف جهان را برجسته می‌سازد.
به گزارش رسانه اخبار فناوری تک فاکس، دانشمندان با بهره‌گیری از داده‌های GPS ثبت‌شده توسط ایستگاه‌های دائمی در سراسر آفریقای جنوبی، مدلی طراحی کرده‌اند که به‌طور دقیق تغییرات ارتفاعی زمین را در گذر زمان شناسایی و تحلیل می‌کند. این ایستگاه‌ها قادرند با دقتی بسیار بالا، حتی کسری از میلی‌متر تغییر ارتفاع زمین را در هر سال ثبت کنند. تحلیل‌ها نشان داد که نوسانات ثبت‌شده در ارتفاع سطح زمین با دوره‌های خشکسالی و الگوهای فصلی (فصل‌های خشک و مرطوب) هم‌راستا هستند. تیم پژوهشی این نتیجه را نیز مطرح کرد که مدل توسعه‌یافته آن‌ها می‌تواند در آینده برای شناسایی زودهنگام خشکسالی‌های احتمالی مورد استفاده قرار گیرد و ابزار پیش‌بینی ارزشمندی در اختیار نهادهای مدیریتی قرار دهد.
ماکان کرگر، متخصص ژئودزی از دانشگاه بن آلمان، از اعضای اصلی این تیم پژوهشی است. او و همکارانش متوجه شدند که بین بالاآمدن سطح زمین و دوره‌های خاص خشکسالی در آفریقای جنوبی همبستگی معنی‌داری وجود دارد. یکی از نمونه‌های برجسته این همبستگی مربوط به بحران خشکسالی معروف به «روز صفر» در فاصله سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸ است که در آن، شهر کیپ‌تاون در آستانه قطع کامل آب شرب قرار گرفت. در طول این بازه زمانی، تغییرات محسوسی در ارتفاع سطح زمین ثبت شد که به‌طور مستقیم با تخلیه ذخایر آبی و کاهش فشار وزن آب بر پوسته زمین مرتبط بودند. مشابه رفتاری که در فوم‌های حافظه‌دار دیده می‌شود، زمانی که وزن برداشته می‌شود، زمین نیز به‌آرامی بالا می‌آید.
برای افزایش دقت تحلیل‌ها، تیم تحقیقاتی در گام بعدی مدل خود را با داده‌های دیگر مقایسه و اعتبارسنجی کرد. آن‌ها تغییرات ارتفاع زمین را با مدل‌های اقلیمی و اطلاعات ماهواره‌ای مرتبط با ذخیره و از دست‌رفتگی آب مقایسه کردند. این بررسی‌ها نشان داد که مدل مبتنی بر GPS به‌خوبی با داده‌های حاصل از سایر روش‌های سنجش منابع آبی سازگاری دارد و بنابراین می‌توان از آن به‌عنوان مکملی معتبر برای پایش تغییرات هیدرولوژیکی بهره برد. چنین مدل‌هایی می‌توانند در آینده نقش مهمی در تصمیم‌گیری‌های زیست‌محیطی، توسعه شهری و مقابله با بحران آب ایفا کنند.
با وجود یافته‌های قابل‌توجه این پژوهش، برخی عوامل زمین‌شناختی دیگر نیز ممکن است در این بالاآمدگی نقش داشته باشند. از جمله آن‌ها، ساختارهای عمیق زمین مانند ستون گوشته‌ای زیر آفریقای جنوبی است که پیش‌تر به‌عنوان یکی از عوامل احتمالی این پدیده مورد بررسی قرار گرفته بود. با این حال، همبستگی قوی بین نتایج GPS و داده‌های از دست‌رفتگی منابع آبی، تأکید می‌کند که کاهش ذخایر آبی مهم‌ترین عامل مؤثر در بالاآمدن زمین بوده است. کرگر با بیان اینکه این بالاآمدگی احتمالاً موقتی است، افزود: در صورت بازگشت بارش‌های کافی و پر شدن مجدد مخازن آبی، ممکن است سطح زمین دوباره به حالت اولیه بازگردد.
یکی از چالش‌های اصلی در این مطالعه، محدود بودن بازه زمانی داده‌های GPS موجود است. با آنکه این داده‌ها از دقت بالایی برخوردارند، اما بیشتر آن‌ها تنها حدود سه دهه قدمت دارند و بخش زیادی از آن‌ها در دوران خشکسالی ثبت شده‌اند. همین مسئله، تعیین دقیق سهم هر یک از عوامل مؤثر در تغییرات سطح زمین را دشوار می‌سازد. همچنین هنوز مشخص نیست که در صورت پایان کامل خشکسالی، زمین به چه سرعتی و تا چه میزان به حالت اولیه خود بازمی‌گردد. این عدم قطعیت، لزوم ادامه رصد و پژوهش در این زمینه را دوچندان می‌کند.
کرگر در پایان تأکید کرد که استفاده از فناوری GPS به‌عنوان ابزاری نوین در پایش خشکسالی و مدیریت منابع آبی، ظرفیتی بالقوه و حیاتی برای جوامع امروزی به شمار می‌رود. به گفته او، هرچند در آفریقای جنوبی پراکندگی ایستگاه‌های GPS هنوز به سطح مطلوب نرسیده، اما در دیگر مناطق جهان، شبکه‌های بسیار فشرده‌تری وجود دارد که می‌توانند برای مدیریت بهینه منابع آب، پیش‌بینی شرایط بحرانی و مقابله با پیامدهای تغییرات اقلیمی به‌کار گرفته شوند. این پژوهش نمونه‌ای از هم‌افزایی موفق میان فناوری پیشرفته و علم زمین‌شناسی در خدمت بهزیستی محیطی و انسانی است.