Prije četiri i po milijarde godina dvije drevne planete su se sudarile i spojile u jednu i tako je nastala Zemlja. Tokom kolosalnog susreta ove dvije planete – proto-Zemlje i Teje – odvojila se mala stjenovita masa koja je postala naš Mjesec.
Uticaj na okeane
Najočitiji učinak Mjeseca na Zemlju može se vidjeti u okeanima. 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 sa dvije plime i oseke koje vidimo svaki dan.
Svakih 18,6 godina Mjesečeva orbita kreće se između maksimalnih i minimalnih plus ili minus pet stepeni u odnosu na ekvator Zemlje. Ovaj ciklus, prvi put dokumentovan 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 nivoa mora zbog klimatskih promjena, u kombinaciji s uticajem Mjesečevog nodalnog ciklusa, uzrokovati dramatičan porast broja poplava tokom plime i oseke tokom tridesetih godina 21. vijeka.
Benjamin Hamlington, naučni istraživač i voditelj NASA naučnog tima za promjenu nivoa mora, zanima se kako nivo mora reaguje na prirodne i ljudske radnje i šta će to značiti za populaciju na obali. Prije preseljenja u Kaliforniju Hamlington je živio u priobalnoj Virginiji, gdje su poplave već bile veliki problem.
“Poplave zbog plime i oseke utiču na život uopšte u zajednicama na obali. Utiču na našu sposobnost da dođemo do posla, otežavaju preduzećima da ostanu otvorena. Danas je to neugodnost, ali uskoro će to biti teško ignorisati, 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 jedne decenije do sljedeće. Mjesečev nodalni ciklus utiče na sve lokacije na Zemlji, a nivo mora raste posvuda. Dakle, vidjećemo ovo brzo povećanje plimnih poplava širom svijeta.”
Mjesečev nodalni ciklus mogao bi donijeti mnoge izazove za ljude, ali za divlje životinje u obalnim ekosistemima mogao bi predstavljati egzistencijalnu prijetnju. Ilia Rochlin, gostujući profesor na Univerzitetu 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 grupu od nekoliko stotina vrsta riba koje se nalaze u slanoj, bočatoj i slatkoj vodi. Ovi grabežljivci eliminisaće 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.
Uticaj 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 sisari biljojedi, ali umjesto njih tu su beskičmenjaci 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 nivoa mora stvara realnu mogućnost uništavanja slanih močvara”, kaže Rochlin.
A kad beskičmenjaci slanih močvara nestanu, obalne ptice, ribe i druge vrste koje zavise od njih takođe 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 odsto svih ribarskih vrsta.
Slane močvare
Slane močvare takođe su od velike ekološke važnosti, sposobne sačuvati ugljenik u znatno većim količinama od mnogih ekosistema na kopnu. Slatkovodna močvarna područja istovremeno čuvaju gotovo 10 puta više ugljenika od priobalnih područja s plimnim mijenama, dijelom i zbog njihove velike površine. S povećanim poplavama zbog kolebanja Mjeseca i porasta nivoa mora, slatkovodne močvare takođe se mogu suočiti s dubokom promjenom.
Kristine Hopfensperger je naučnica za zaštitu okoline sa Univerziteta Northern Kentucky koja proučava zaslanjivanje slatkovodnih močvara: “Slatkovodna obalna močvarna područja tokom dana doživljavaju velike fluktuacije plime i oseke te su mnogo bioraznolikija od slanih močvara. Mnoge su vrste posebne, pa čim biljke ili prvi nivo prehrambenog lanca počnu mijenjati sastav iz raznolike zajednice slatkovodnih biljnih vrsta u manje raznoliku zajednicu biljaka koje podnose so, životinje koje se oslanjaju na te biljke mogu se početi mijenjati, ptice, kopneni insekti i tako dalje. Slatkovodne vodene vrste takođe su pod velikim uticajem povećanja slanosti i gurnute uzvodno da ostanu u slatkim vodama. Salinizacija slatkovodnih obalnih močvara nastaviće se povećavati s porastom nivoa mora, a što su poplave češće, to će slanost više uticati na močvarna područja.”
Svijet bez plime i oseke
Svijet bez plime i oseke imao bi vrlo različite vremenske sisteme. Plima i oseka jedne su od karakteristika koje utiču na kretanje okeanskih struja koje pokreću toplu ili hladnu vodu oko Zemlje. Tople okeanske struje donose toplije i vlažnije vrijeme, dok hladne okeanske struje donose hladnije i suvo 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.
Tokom el ninja ti su pasati bili oslabljeni ili čak preokrenuti, što je uticalo na vrijeme u cijelom svijetu. Topla površinska voda gomilala se u blizini zapadne obale Južne Amerike, a hladna voda ostajala duboko u okeanu. Obično vlažna područja tako mogu uroniti u sušu, dok suva područja mogu biti preplavljena kišom, uzrokujući čak da pustinje procvjetaju.
La ninja, sa druge strane, ima suprotan učinak od el ninja. 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 ninjo i la ninja dio su ciklusa koji se naziva el ninjo-južna oscilacija (ENSO). Južna oscilacija odnosi se na promjenu pritiska vazduha na nivou mora nad ekvatorijalnim Tihim okeanom.
Naučnici sa Univerziteta Ohio State sugerisali su da bi prelazak između el ninja i la ninje mogao biti pod uticajem dubinskog okeanskog talasa koji pokreće plimna gravitacijska sila Mjeseca. Istraživači sa Univerziteta 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 utiče na plime i oseke, pa tako i kretanje i miješanje gornjih slojeva okeanske vode. To se posebno odnosi na sjeverni Pacifik”, kaže Phil Woodworth, naučnik britanskog Nacionalnog centra za okeanografiju.
Očekuju se značajne promjene
Očekuje se da će Mjesečev nodalni ciklus dovesti do značajnih promjena u nadolazećim decenijama. U kraćem vremenskom razdoblju Mjesec utiče na Zemlju na nekoliko drugih, manje poznatih načina. Takođe se smatra da Mjesec utiče na polarne temperature i pridonosi fluktuacijama u opsegu arktičkog leda iako ovdje uticaj Mjeseca nije njegov nodalni ciklus od 18,6 godina, već njegova poznatija mjesečna varijacija u količini svjetlosti koja se reflektuje od njega dok raste i nestaje. Satelitska mjerenja pokazala su da su polovi topliji za 0,55 Celzijusovih stepeni tokom punog Mjeseca.
Osim toga, plimne sile djeluju na razbijanje ledenih ploča i promjenu toplotnih tokova okeana, mijenjajući količinu leda u Arktičkom okeanu. Mjesec stvara plimne struje i talase na površini i dublje u okeanu, kaže Chris Wilson, stručnjak za fiziku mora i okeansku klimu u Nacionalnom okeanografskom centru.
“Ove struje i talasi mogu otopiti ili razbiti morski led, bilo zbog prenosa 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 okeana nisu jedini dijelovi planete koji prolaze kroz plimu i oseku. Mjesec takođe ima plimni učinak i na kopnu i na atmosferi. Kopnene plime slične su okeanskim plimama. Zemlja se deformiše 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 pritiska. Promjene pritiska vazduha 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 pritiska povezane su s višim temperaturama vazduha, što opet znači da molekule vazduha mogu zadržati više vlage u obliku vodene pare, smanjujući vlažnost, a time i mogućnost padavina”, kaže Liz Bentley, izvršna direktorica britanskog Kraljevskog meteorološkog društva. Kao rezultat toga poznato je da niži pritisak rezultira hladnim i vlažnim vremenom, a viši pritisak mirnijim i ugodnijim vremenom.
Ali uticaj Mjeseca na padavine putem atmosferskih mijena je malen jer drugi faktori, poput topline Sunca, imaju mnogo veći učinak. Istraživači sa Univerziteta Washington izvijestili su da lunarne sile utiču na količinu padavina, ali samo s oko jedan odsto. John Wallace, profesor atmosferskih nauka na Univerzitetu 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 utiče na to koliko pada kiša, samo na to kada pada kiša.”
Ogroman uticaj na život na Zemlji
Mjesečev uticaj, ponekad suptilan, a ponekad snažan, imao je formativni uticaj na život na Zemlji. Neki naučnici smatraju da je Mjesec prije svega omogućio život. Mjesec pomiče Zemlju dok se okreće oko svoje ose, 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.
Ali plime i oseke koje su možda pokrenule život na Zemlji takođe 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.