Сибирь, с ее бескрайними просторами и великолепными пейзажами, хранит множество тайн. Одной из самых загадочных стали кратеры, появившиеся в вечной мерзлоте полуострова Ямал. Эти странные образования, впервые зафиксированные в 2014 году, привлекли внимание ученых и стали предметом многочисленных исследований. Новая работа группы ученых предлагает уникальное объяснение их возникновения, связывая это явление с климатическими изменениями и высвобождением замороженного метана.
Кратеры на Ямале представляют собой нечто большее, чем просто геологические аномалии. Они напоминают о том, как климатические изменения могут влиять на нашу планету. В течение последних десяти лет ученые наблюдали за этими образованиями, пытаясь понять, что стоит за их внезапным появлением. Первоначальные гипотезы связывали кратеры с таянием вечной мерзлоты и накоплением метана под землей. Новое исследование британских ученых предлагает более сложное объяснение.
Ана Моргадо, инженер-химик из Кембриджского университета и один из авторов исследования, подчеркивает, что для возникновения кратеров необходимы очень специфические условия. Полуостров Ямал, представляющий собой низменный массив, вдающийся в Карское море, стал идеальным местом для изучения этого явления. Кратер диаметром около 70 метров, который появился в 2014 году, стал началом череды открытий. В последующие годы были обнаружены несколько других кратеров, что только усилило интерес к этой теме.
Некоторые ученые связывали взрывы, приводящие к образованию кратеров, с близостью к месторождениям природного газа. Однако команда Моргадо пошла дальше, исследуя физические и химические процессы, которые могут стоять за этими явлениями. Они определили, что взрывы происходят не из-за химических реакций, а благодаря физическим изменениям, связанным с давлением под землей.
Исследователи обратили внимание на осмос — процесс, при котором жидкость движется, чтобы уравнять концентрацию растворенных веществ. В этом случае толстый слой глины, составляющий вечную мерзлоту, действует как барьер, который меняется под воздействием потепления. Этот слой, достигающий толщины до 300 метров, остается замороженным в течение всего года, но изменения температуры вызывают его таяние.
Под слоем глины находятся криопэги — необычные слои высокосоленой воды, которые остаются в жидком состоянии благодаря давлению и солености. Когда потепление приводит к таянию верхнего слоя почвы, вода начинает перемещаться через осмос в криопэги. Однако пространство в криопэгах не позволяет удерживать всю эту воду, что создает давление. Это давление вызывает трещины в почве, и как только оно достигает критической отметки, происходит взрыв, высвобождающий метан.
Моргадо сравнивает этот процесс с детективной работой, где каждое открытие приводит к новым вопросам. Ученые выяснили, что подготовка к взрыву может занимать десятилетия, что совпадает с глобальным потеплением, начавшимся в 1980-х годах. Исследование также акцентирует внимание на потенциальном влиянии высвобождаемого метана на глобальное потепление. Несмотря на то что кратеры могут представлять собой редкое явление, количество метана, выбрасываемого в атмосферу, может оказать серьезное воздействие на климатические изменения.