До 50 метрів глибиною: Вчені нарешті пояснили причини виникнення величезних кратерів у Сибіру

У 2014 році на півострові Ямал у Сибіру з'явився дивний кратер – його раптова поява наводила на думку, що він утворився внаслідок якогось вибуху. З того часу там виявили ше кілька подібних дір. Тепер вчені вважають, що знають, що спричинило появу низки загадкових кратерів у Сибіру протягом останнього десятиліття. Про це пише видання IFL Science, спираючись на дослідження, опубліковане в журналі Geophysical Research Letters, передають Патріоти України.

Зазначається, що кратери в Сибіру – не маленькі вибоїни. Деякі з них мають глибину до 50 метрів. Крім того, час досліджень вчені виявили незвично високий рівень метану навколо кратерів.

Це наштовхнуло дослідників на думку, що велика кількість газу, ув'язненого під сибірською вічною мерзлотою, виходила назовні, оскільки зміна клімату спричинила підвищення місцевих температур. Однак, щоб з'ясувати, як саме утворюються ці масивні діри, потрібні були подальші дослідження.

Згідно з новим дослідженням, гіпотеза танення вічної мерзлоти була недостатньою для пояснення кратерів. Натомість автори вважають, що низка специфічних умов, створених доволі нетиповою геологією регіону та наслідками зміни клімату, запустили процес, який призвів до вивільнення метану з вибухонебезпечними результатами.

"Існують дуже, дуже специфічні умови, які дозволяють цьому явищу відбуватися. Ми говоримо про дуже нішевий геологічний простір", – каже Ана Моргадо, інженер-хімік з Кембриджського університету.

Дослідники вважають, що потепління на поверхні призводить до швидкої зміни тиску глибоко під землею, що зрештою спричиняє потужний викид газу метану.

"Існує лише два способи, як може статися вибух. Або відбувається хімічна реакція, і ви отримуєте вибух, як вибухає динаміт, або ви накачуєте велосипедну шину, поки вона не вибухне – це фізика", – пояснив Джуліан Картрайт, геофізик з Іспанської національної дослідницької ради.

Проте у випадку з сибірськими кратерами не було жодних доказів хімічних реакцій, а це означає, що вони мали бути фізичними. Аби пояснити їх появу, дослідники провели аналогію з насосом і велосипедною шиною. Якщо занадто сильно накачати шину, вона зрештою лопне – тож залишалося лише встановити, що було "насосом" у випадку з кратерами.

Вчені дійшли висновку, що ключем є осмос – процес, за допомогою якого рідина рухається, щоб вирівняти концентрацію розчинених у ній речовин.

Півострів Ямал має товсту глинисту вічну мерзлоту, яка зазвичай функціонує як осмотичний бар'єр, але зміна клімату змінила цю ситуацію. На деяких ділянках на півострові є особливі шари незамерзлої води з високою мінералізацією, відомі як кріопеги. Вони залишаються в рідкому стані завдяки тиску і своїй солоності, а вже під цими шарами знаходиться шар кристалізованих метановодяних твердих речовин, відомих як гідрати метану. Вони повинні залишатися стабільними завдяки низьким температурам і високому тиску.

Проте через глобальне потепління середні температури зросли. Через це активний шар тане і розширюється вниз, поки не досягне шару кріопегів під дією осмотичного тиску. І через те, що в цьому шарі недостатньо місця, щоб утримати зайву талу воду, тиск зростає і спричиняє появу тріщин, які піднімаються до поверхні. Це, своєю чергою, призводить до різкого падіння тиску на глибині.

Саме цей різкий перепад тиску утворює гідрат метану під кріопегами, що призводить до вивільнення газу метану. Як наслідок – до фізичного вибуху. На думку вчених, процеси, які зрештою призводять до подібних вибухів, можуть тривати десятиліттями. І їхня теорія узгоджується з потеплінням клімату, яке фіксується з 1980-х років.