PRIJE četiri i pol milijarde godina dva su se drevna planeta sudarila i spojila u jedan i tako je nastala Zemlja. Tijekom kolosalnog susreta ova dva planeta - proto-Zemlje i Teje - odvojila se mala stjenovita masa koja je postala naš Mjesec. Naš najbliži suputnik u prostranstvima svemira suštinski je povezan sa samim našim postojanjem, kroz Mjesečeve mijene ugrađene u cikluse života na Zemlji. Učinci Mjesečeva djelovanja na Zemlju još uvijek nisu u potpunosti razumljivi. Izazov je raščlaniti ono što je mit i ono na što naš lunarni suputnik zaista ima utjecaja, piše BBC.
Utjecaj na oceane
Najočitiji učinak Mjeseca na Zemlju može se vidjeti u oceanima. Kako se Zemlja svaki dan okreće, Mjesečeva gravitacija povlači vodu s bliže strane Zemlje prema sebi, stvarajući ispupčenje. More se izdiže i na suprotnoj strani zbog centrifugalne sile uzrokovane rotacijom Zemlje. Zemlja se okreće ispod ovih vodenih izbočina, što rezultira s dvije plime i oseke koje vidimo svaki dan.
Svakih 18.6 godina Mjesečeva orbita kreće se između maksimalnih i minimalnih plus ili minus 5 stupnjeva u odnosu na ekvator Zemlje. Ovaj ciklus, prvi put dokumentiran 1728. godine, naziva se lunarni nodalni ciklus. Kad se Mjesečeva ravnina odmakne od ekvatorijalne ravnine, plime i oseke na Zemlji postaju sve manje. Kad je Mjesečeva orbita više u skladu s ekvatorom Zemlje, plime su jače. NASA kaže da će porast razine mora zbog klimatskih promjena, u kombinaciji s utjecajem Mjesečevog nodalnog ciklusa, uzrokovati dramatičan porast broja poplava tijekom plime i oseke tijekom 30-ih godina 21. stoljeća.
Benjamin Hamlington, znanstveni istraživač i voditelj NASA-ina znanstvenog tima za promjenu razine mora, zanima se kako razina mora reagira na prirodne i ljudske radnje i što će to značiti za obalnu populaciju. Prije preseljenja u Kaliforniju Hamlington je živio u priobalnoj Virginiji, gdje su poplave već bile veliki problem.
"Poplave zbog plime i oseke utječu na život općenito u obalnim zajednicama. Utječu na našu sposobnost da dođemo do posla, otežavaju poduzećima da ostanu otvorena. Danas je to neugodnost, ali uskoro će to biti teško ignorirati, s tim će se teško živjeti", rekao je Hamlington za BBC.
Poplave pogoršane Mjesecom
Ove poplave, pogoršane Mjesecom, mogu oštetiti infrastrukturu i promijeniti obalu, smatra Hamlington: "Primjetna je četiri puta veća količina poplava od jednog desetljeća do sljedećeg. Mjesečev nodalni ciklus utječe na sve lokacije na Zemlji, a razina mora raste posvuda. Dakle, vidjet ćemo ovo brzo povećanje plimnih poplava diljem svijeta."
Mjesečev nodalni ciklus mogao bi donijeti mnoge izazove za ljude, ali za divlje životinje u obalnim ekosustavima mogao bi predstavljati egzistencijalnu prijetnju. Ilia Rochlin, gostujući profesor na Sveučilištu Rutgers, proučava vezu između Mjesečevog nodalnog ciklusa i populacije komaraca.
"Kad je nodalni ciklus na vrhuncu, plime poplave staništa komaraca dalje od obale", kaže Rochlin. Plimne poplave događaju se češće u ovo doba, a sa sobom dovode i ribe, odnosno skupinu od nekoliko stotina vrsta riba koje se nalaze u slanoj, bočatoj i slatkoj vodi. Ovi grabežljivci eliminirat će ili smanjiti populacije komaraca koje su u fazi razvoja jaja, ličinke ili kukuljice prije nego što insekti budu mogli izletjeti iz vode u kojoj su rođeni.
Utjecaj i na komarce
"Obično ima manje komaraca na vrhuncu ciklusa. Na početku nodalnog ciklusa plime mogu vrlo rijetko preplaviti stanište komaraca, dajući im dovoljno vremena da se pojave i odlete, povećavajući tako njihovu populaciju", objašnjava Rochlin.
Nisu pogođeni samo komarci. Slanim močvarama nedostaju veliki sisavci biljojedi, ali umjesto njih tu su beskralježnjaci poput škampa, rakova, puževa, skakavaca i drugih insekata. Oni su pak glavni izvor hrane za obalne ptice i ribe.
"Vrhunac nodalnog ciklusa u kombinaciji s povećanim porastom razine mora stvara realnu mogućnost uništavanja slanih močvara", kaže Rochlin.
A kad beskičmenjaci slanih močvara nestanu, obalne ptice, ribe i druge vrste koje o njima ovise također pate. To uključuje i ljude budući da su slane močvare sastavni dio svjetske ekonomije, služeći kao rasadnik za mnoštvo morskog života koje uključuje više od 75 posto svih ribarskih vrsta.
Slane močvare
Slane močvare također su od velike ekološke važnosti, sposobne sačuvati ugljik u znatno većim količinama od mnogih ekosustava na kopnu. Slatkovodna močvarna područja istodobno čuvaju gotovo 10 puta više ugljika od priobalnih područja s plimnim mijenama, dijelom i zbog njihove velike površine. S povećanim poplavama zbog kolebanja Mjeseca i porasta razine mora, slatkovodne močvare također se mogu suočiti s dubokom promjenom.
Kristine Hopfensperger je znanstvenica za zaštitu okoliša sa Sveučilišta Northern Kentucky koja proučava zaslanjivanje slatkovodnih močvara: "Slatkovodna obalna močvarna područja tijekom dana doživljavaju velike fluktuacije plime i oseke te su mnogo bioraznolikija od slanih močvara. Mnoge su vrste posebne, pa čim biljke ili prva razina prehrambenog lanca počnu mijenjati sastav iz raznolike zajednice slatkovodnih biljnih vrsta u manje raznoliku zajednicu biljaka koje podnose sol, životinje koje se oslanjaju na te biljke mogu se početi mijenjati, ptice, kopneni insekti i tako dalje. Slatkovodne vodene vrste također su pod velikim utjecajem povećanja slanosti i gurnute uzvodno da ostanu u slatkim vodama. Salinizacija slatkovodnih obalnih močvara nastavit će se povećavati s porastom razine mora, a što su poplave češće, to će slanost više utjecati na močvarna područja."
Svijet bez plime i oseke
Svijet bez plime i oseke imao bi vrlo različite vremenske sustave. Plima i oseka jedni su od čimbenika koji utječu na kretanje oceanskih struja koje pokreću toplu ili hladnu vodu oko Zemlje. Tople oceanske struje donose toplije i vlažnije vrijeme, dok hladne oceanske struje donose hladnije i suho vrijeme. Obično snažni vjetrovi uz ekvator tjeraju toplu površinsku vodu prema zapadu, od Južne Amerike prema Indoneziji, a hladnija dubinska voda izdiže se na njeno mjesto.
Tijekom El Niña ti su pasati bili oslabljeni ili čak preokrenuti, što je utjecalo na vrijeme u cijelom svijetu. Topla površinska voda gomilala se u blizini zapadne obale Južne Amerike, a hladna voda ostajala duboko u oceanu. Obično vlažna područja tako mogu uroniti u sušu, dok suha područja mogu biti preplavljena kišom, uzrokujući čak da pustinje procvjetaju.
La Niña, s druge strane, ima suprotan učinak od El Niña. Vjetrovi su jači nego inače, gurajući topliju vodu prema Aziji. Hladne vode koje dolaze s američke obale zatim guraju mlazni tok prema sjeveru. Rezultat su toplije zime na jugu i hladnije od uobičajenih na sjeveru. Fenomeni El Niño i La Niña dio su ciklusa koji se naziva El Niño-južna oscilacija (ENSO). Južna oscilacija odnosi se na promjenu tlaka zraka na razini mora nad ekvatorijalnim Tihim oceanom.
Znanstvenici sa Sveučilišta Ohio State sugerirali su da bi prelazak između El Niña i La Niñe mogao biti pod utjecajem dubinskog oceanskog vala koji pokreće plimna gravitacijska sila Mjeseca. Istraživači sa Sveučilišta u Tokiju izvještavaju da se ENSO može predvidjeti gledajući Mjesečev nodalni ciklus od 18.6 godina.
"Zasigurno postoji nodalni učinak na temperaturu površine mora. Mjesečevo gravitacijsko djelovanje utječe na plime i oseke, pa tako i kretanje i miješanje gornjih slojeva oceanske vode. To se posebno odnosi na sjeverni Pacifik", kaže Phil Woodworth, znanstvenik britanskog Nacionalnog centra za oceanografiju.
Očekuju se značajne promjene
Očekuje se da će Mjesečev nodalni ciklus dovesti do značajnih promjena u nadolazećim desetljećima. U kraćem vremenskom razdoblju Mjesec utječe na Zemlju na nekoliko drugih, manje poznatih načina. Također se smatra da Mjesec utječe na polarne temperature i pridonosi fluktuacijama u opsegu arktičkog leda iako ovdje utjecaj Mjeseca nije njegov nodalni ciklus od 18.6 godina, već njegova poznatija mjesečna varijacija u količini svjetlosti koja se reflektira od njega dok raste i nestaje. Satelitska mjerenja pokazala su da su polovi topliji za 0.55 Celzijevih stupnjeva tijekom punog Mjeseca.
Osim toga, plimne sile djeluju na razbijanje ledenih ploča i promjenu toplinskih tokova oceana, mijenjajući količinu leda u Arktičkom oceanu. Mjesec stvara plimne struje i valove na površini i dublje u oceanu, kaže Chris Wilson, stručnjak za fiziku mora i oceansku klimu u Nacionalnom oceanografskom centru.
"Ove struje i valovi mogu otopiti ili razbiti morski led, bilo zbog prijenosa i miješanja toplijih voda, bilo zbog naprezanja koja djeluju na razbijanje leda na manje komade, koji su tada osjetljiviji na otapanje", objasnio je Wilson za BBC.
Voda i led oceana nisu jedini dijelovi planeta koji prolaze kroz plimu i oseku. Mjesec također ima plimni učinak i na kopnu i na atmosferi. Kopnene plime slične su oceanskim plimama. Zemlja se deformira i ispupčuje baš kao i more i smatra se da to izaziva vulkansku aktivnost i potrese.
Mjesečeve gravitacijske sile
Atmosferske plime uzrokuju protoke energije iz gornje u donju atmosferu i promjene atmosferskog tlaka. Promjene tlaka zraka povezane s položajem Mjeseca prvi su put otkrivene 1847. godine. Mjesečeve gravitacijske sile uzrokuju izbočine i oscilacije u Zemljinoj atmosferi slične onima koje se vide u vodi.
"Promjene atmosferskog tlaka povezane su s višim temperaturama zraka, što opet znači da molekule zraka mogu zadržati više vlage u obliku vodene pare, smanjujući vlažnost, a time i mogućnost padalina", kaže Liz Bentley, izvršna direktorica britanskog Kraljevskog meteorološkog društva. Kao rezultat toga poznato je da niži tlak rezultira hladnim i vlažnim vremenom, a viši tlak mirnijim i ugodnijim vremenom.
No utjecaj Mjeseca na oborine putem atmosferskih mijena je malen jer drugi čimbenici, poput topline Sunca, imaju mnogo veći učinak. Istraživači sa Sveučilišta Washington izvijestili su da lunarne sile utječu na količinu padalina, ali samo s oko jedan posto. John Wallace, profesor atmosferskih znanosti na Sveučilištu Washington, kaže: "U vrijeme kada se Sunce i Mjesec približavaju, kiša pada nešto više nego šest sati ranije ili kasnije od toga. Dakle, Mjesečeva privlačna sila ne utječe na to koliko pada kiša, samo na to kada pada kiša."
Ogroman utjecaj na život na Zemlji
Mjesečev utjecaj, ponekad suptilan, a ponekad snažan, imao je formativni utjecaj na život na Zemlji. Neki znanstvenici smatraju da je Mjesec prije svega omogućio život. Mjesec pomiče Zemlju dok se okreće oko svoje osi, pomažući nam da dobijemo stabilnu klimu. Bez toga Zemlja bi se nestabilnije njihala. Polovi bi se kretali primjetno u odnosu na Zemljinu orbitu. Godišnja doba, dani i noći izgledali bi vrlo različito.
No plime i oseke koje su možda pokrenule život na Zemlji također guraju Mjesec dalje od nas. Svake godine Mjesec se udaljava od Zemlje za gotovo četiri centimetra zbog plime i oseke koje uzrokuje na Zemlji. Zemlja se rotira brže nego što Mjesec kruži, pa gravitacijski potez plime i oseke brže vuče Mjesec za sobom. Kako Mjesec ubrzava, izbacuje se malo prema van i njegova orbita postaje veća. To je pomalo kao kad se vozite na ringišpilu - što se brže okreće, više se osjećate kao da vas izbacuje van iz središta.
Mjesec je naš najbliži saveznik u prostranstvima svemira bez kojeg bi Zemlja bila vrlo usamljeno mjesto, zaključuje BBC.