Химики наконец разгадали тайну возникающих кратеров в Сибири

В 2014 году на Ямальском полуострове в Сибири был обнаружен странный кратер. С тех пор были найдены несколько подобных отверстий. Геологи, исследовавшие эти места, пришли к выводу, что они возникли в результате взрывов.

Эти взрывы оказались довольно мощными, так как речь идет не о каких-то мелких ямках — глубина некоторых достигает 50 метров. При этом в районе кратеров были обнаружены высокие уровни метана, что привело ученых к мысли, что горючий газ, который в больших объемах находится под сибирской вечной мерзлотой, начал высвобождаться из-за повышения средней температуры в регионе. Однако дальнейшие исследования показали, что только таяние мерзлоты не могло вызвать такие взрывы.

Теперь, благодаря группе химиков, наконец-то стало понятно, почему начали появляться эти кратеры. В своей статье, опубликованной в Geophysical Research Letters, ученые объяснили, что ключевую роль сыграли резкие изменения давления под землей.

Ана Моргадо — инженер-химик из Кембриджского университета, которая участвовала в исследовании, говорит:

Для этого явления нужны очень специфические условия . Мы говорим о крайне узкой геологической зоне.

Изучив состав грунта в районе кратеров, Моргадо и ее коллеги пришли к выводу, что взрыв не был результатом химической реакции, а имел физическую причину.

Ответ был найден в многослойной структуре грунта. На поверхности находится почва, которая оттаивает и снова замерзает в зависимости от сезона. Под ней расположена вечная мерзлота, которая остается замерзшей постоянно. Но ниже начинается самое интересное — и потенциально опасное.

Во время последнего ледникового периода уровень моря понизился из-за образования ледников. Оставшаяся соль привела к образованию криопегов — геологического слоя, который не замерзает из-за высокого содержания соли. На Ямале криопеги имеют толщину около 1 метра и могут находиться на глубине до 50 метров. Еще глубже, под криопегами, находится слой с кристаллизованным метаном.

Тысячелетиями баланс между этими слоями сохранялся, но повышение температуры нарушило цикл. С 1980-х годов вода из верхнего слоя почвы начала таять сильнее, проникая все глубже. В конце концов, она достигла криопегов.

Вода начала накапливаться, что привело к повышению давления в криопегах. В итоге начали появляться трещины, через которые давление резко падало. Все это происходило над слоем с метаном, что, по сути, было похоже на игру с огнем на пиротехническом складе. Газ вырывался на поверхность, и, как результат, происходил взрыв.

Самопроизвольные взрывы — это плохо, но не опасно. Что хуже, так это метан — мощный парниковый газ, который удерживает гораздо больше тепла, чем углекислый газ. Так как взрывы вызваны изменением климата, это создает замкнутый круг: нагревание вызывает взрывы, которые, в свою очередь, усиливают нагревание. Пока неясно, как часто происходят такие взрывы, но Моргадо отмечает, что этот процесс может быть достаточно редким явлением.