В 2014 году на севере Западной Сибири нашли огромный кратер неясного происхождения. Сегодня поговорим, что это за явление, и почему таких воронок, вероятно, будет только больше.
Что прорывается сквозь вечные льды
Всего в 2 метрах под землей на огромной части Евразии, Северной Америки и Антарктиды залегает заледеневший слой пород, который почти не оттаивает уже тысячи лет — многолетняя или вечная мерзлота.
В этом слое помимо воды и различного грунта много углеводородных газов, 99% которых составляет метан. В одном кубометре мерзлоты может быть до 50 граммов метана.
Когда мерзлота все же подтаивает, метан высвобождается, приближаясь к поверхности. В большом количестве в грунте содержится и органическое вещество — остатки растений и организмов, живших тысячи и миллионы лет назад. При оттаивании его начинают перерабатывать микробы, которые… да, тоже выделяют метан.
Не трудно догадаться, что если где-то накопится достаточно метана (если плотность грунта не позволит ему выходить в атмосферу постепенно), газ может вырваться из-под земли во взрывной манере. Подобные выбросы на месторождениях известны давно, еще с 1930-х годов. Нередко они связаны с другим известным явлением — буграми пучения, которые образуют холмы из-за давления льда под бугром, а затем оставляют воронки, когда лед тает.
Принцип прост: бугор растет, пока под ним накапливается газ, а при достижении критического давления метан вырывается с образованием воронки. Если газ воспламеняется — происходит взрыв. Местные потом рассказывают, что слышали оглушительный треск.
Казалось бы, все понятно. Но есть нюанс: углубления после бугров пучения достигают в диаметре от 1 до 25 метров, а в глубину — всего лишь от 2 до 5 метров. А в обнаруженный на полуострове Ямал кратер поместился бы многоэтажный дом!
По всей видимости, свежие сибирские воронки отличаются от давно известных бугров пучения. И ясно с ними далеко не все.
Климатическая бомба
Явления, подобные ямальскому кратеру, ученые назвали воронками газового выброса. Типичные черты: диаметр от 20 до 30 метров, глубина — от 20 до 70 метров. Вокруг воронок — вал из выброшенного грунта, напоминающий края метеоритного кратера, причем грунт можно обнаружить за 100 метров от воронки.
На стенках воронки находят замерзшие породы, что подтверждает, что газ прорвался сквозь мерзлоту. А если быстро взять пробы воздуха, то в нем, как правило, повышенное содержание метана. Отнести к буграм пучения такие воронки не получается еще и потому, что не во всех случаях удается подтвердить, что до прорыва был бугор.
К 2022 году обнаружили пару десятков подобных или похожих кратеров, все они — на севере Западной Сибири, на полуострове Ямал или вокруг него. Почему при активном наблюдении со спутников подобные воронки не находят в Арктике западного полушария или Антарктиде — неизвестно; вероятно, дело в уникальных условиях сибирской мерзлоты и местных залежах газа.
Единого мнения по поводу природы воронок у ученых тоже нет. Одни считают, что мерзлоту «разогревают» снизу залежи нефти, другие – что источником тепла служат поверхностные водоемы. Третья гипотеза относит феномен к криовулканизму — аналогу вулканизма на некоторых телах Солнечной системы вроде Плутона и Титана, где вместо горячей магмы извергается вода и метан.
Популярна гипотеза, связывающая появление воронок с изменением климата: поскольку быстрее всего климат теплеет в Арктике, там быстрее всего тает вечная мерзлота, высвобождая древний метан.
Если дело действительно в потеплении, число кратеров будет только увеличиваться с ростом температуры. Это не только несет угрозу местным поселениям и инфраструктуре, но и всему мировому климату: ведь метан — парниковый газ, и чем больше разогревается Сибирь, тем больше высвобождается метана, и так по кругу, где процесс потепления в Арктике разгоняет сам себя.
На данном этапе, впрочем, воронок слишком мало, чтобы внести заметный вклад в изменение климата. А чтобы уверенно связать появление воронок с потеплением, нужно больше исследований. Одно можно сказать точно: если жизнь закинет вас в арктическую тундру, приближаться к подозрительным буграм лучше не стоит.