Части сибирской тундры периодически взрываются, в результате чего образуются гигантские кратеры. Новое исследование ученых объясняет, почему так происходит, сообщает Gizmodo.
Исследователи занимаются изучением этого феномена с 2014 года, когда на Ямальском полуострове внезапно возникла дыра глубиной 50 метров. С тех пор они обнаружили более десятка подобных кратеров на Ямальском и Гыданском полуостровах и связали их образование с изменением климата. Но множество вопросов оставалось без ответов. Теперь же ученые нашли некоторые из них.
Новое исследование основано на предыдущих работах, которые показали, что уникальная геология региона в сочетании с повышением температуры может спровоцировать внезапные выбросы метана из-под вечной мерзлоты. По мере таяния вечной мерзлоты вода просачивается в подземные карманы с соленой водой, называемые криопэгами, запуская этот процесс.
На Ямальском полуострове толщина криопэгов составляет около метра, они залегают на глубине около 50 метров. Под ними находится еще один слой, заполненный кристоллизированным метаном. По мере того, как талая вода просачивается в криопэги, давление растет, создавая трещины в почве, которые поднимаются к поверхности. Это меняет направление градиента давления, вызывая внезапное падение давления на глубине, которое повреждает кристаллы метана и его запускает взрывной выброс.
Но объяснений тому, почему такие взрывы происходят только в Сибири, хотя остальные части Арктики тоже стремительно теплеют, не было. По словам Хельге Хеллеванга, геоэколога из Университета Осло и ведущего автора нового исследования, ни одна из существующих моделей образования кратеров не может ответить на этот вопрос.
Ученый и его коллеги критически проанализировали существующие модели и пришли к выводу, что кратеры слишком большие, чтобы их появление можно было объяснить взрывом небольших газовых карманов. Они построили собственные компьютерные модели, чтобы получить более детальное представление об их образовании, и обнаружили, что это может быть связано с разломами в этом районе.
Согласно новым моделям, газ и тепло, поднимающиеся через разломы из глубины земли, могут оказаться в герметичной полости под вечной мерзлотой. По мере таяния вечной мерзлоты эта изоляция ослабевает. Тем временем внутри полости нарастает давление, поскольку более высокие температуры высвобождают газ, запертый подо льдом. Это, в сочетании с газом под высоким давлением, поднимающимся из глубоко расположенных разломов, может привести к взрыву всей системы.
По мнению ученых, основной причиной появления кратеров являются глубинные тепло и газ, поднимающиеся из-под вечной мерзлоты. Нагрев атмосферы также играет свою роль, хоть и косвенную. Он создает условия для перемещения газа и тепла через разломы и провоцирует взрывы.
«По мере того, как нагрев атмосферы и ослабление поверхностной вечной мерзлоты [продолжаются], вполне вероятно, что взрывы будут происходить чаще», — заявил Хеллеванг.