Частини сибірської тундри періодично вибухають, унаслідок чого утворюються гігантські кратери. Нове дослідження вчених пояснює, чому так відбувається, повідомляє Gizmodo.
Дослідники займаються вивченням цього феномена з 2014 року, коли на Ямальському півострові раптово виникла діра глибиною 50 метрів. Відтоді вони виявили понад десяток подібних кратерів на Ямальському і Гиданському півостровах і пов'язали їхнє утворення зі зміною клімату. Але безліч питань залишалося без відповідей. Тепер же вчені знайшли деякі з них.
Нове дослідження засноване на попередніх роботах, які показали, що унікальна геологія регіону в поєднанні з підвищенням температури може спровокувати раптові викиди метану з-під вічної мерзлоти. У міру танення вічної мерзлоти вода просочується в підземні кишені з солоною водою, звані кріопегами, запускаючи цей процес.
На Ямальському півострові товщина кріопегів становить близько метра, вони залягають на глибині близько 50 метрів. Під ними знаходиться ще один шар, заповнений кристолізованим метаном. У міру того, як тала вода просочується в кріопеги, тиск зростає, створюючи тріщини в ґрунті, які піднімаються до поверхні. Це змінює напрямок градієнта тиску, спричиняючи раптове падіння тиску на глибині, яке пошкоджує кристали метану і запускає вибуховий викид.
Але пояснень тому, чому такі вибухи відбуваються тільки в Сибіру, хоча інші частини Арктики теж стрімко теплішають, не було. За словами Хельге Хеллеванга, геоеколога з Університету Осло і провідного автора нового дослідження, жодна з наявних моделей утворення кратерів не може відповісти на це питання.
Вчений і його колеги критично проаналізували наявні моделі та дійшли висновку, що кратери занадто великі, щоб їхню появу можна було пояснити вибухом невеликих газових кишень. Вони побудували власні комп'ютерні моделі, щоб отримати більш детальне уявлення про їхнє утворення, і виявили, що це може бути пов'язано з розломами в цьому районі.
Згідно з новими моделями, газ і тепло, що піднімаються через розломи з глибини землі, можуть опинитися в герметичній порожнині під вічною мерзлотою. У міру танення вічної мерзлоти ця ізоляція слабшає. Тим часом усередині порожнини наростає тиск, оскільки вищі температури вивільняють газ, замкнений під льодом. Це, в поєднанні з газом під високим тиском, що піднімається з глибоко розташованих розломів, може призвести до вибуху всієї системи.
На думку вчених, основною причиною появи кратерів є глибинні тепло і газ, що піднімаються з-під вічної мерзлоти. Нагрівання атмосфери також відіграє свою роль, хоч і непряму. Воно створює умови для переміщення газу і тепла через розломи і провокує вибухи.
"У міру того, як нагрівання атмосфери й ослаблення поверхневої вічної мерзлоти [тривають], цілком імовірно, що вибухи відбуватимуться частіше", — заявив Хеллеванг.