Самопроизвольные газовые взрывы на севере России учащаются из-за изменения климата и некоторых специфических местных условий.
Первый кратер был обнаружен в 2014 году на крайнем севере Западной Сибири — результат спонтанного подземного взрыва, разбросавшего землю во все стороны. Затем последовали новые находки, причем некоторые воронки достигают глубины свыше 45 метров.
Изначально причина оставалась загадкой, но в конечном итоге ученые связали взрывы с изменением климата и повышением температур. Они пришли к выводу, что по мере таяния вечной мерзлоты под поверхностью могут образовываться карманы метана.
Однако вопросы оставались: почему взрывы происходят только в Сибири, хотя вся Арктика нагревается быстрее, чем остальная планета? участятся ли они с дальнейшим потеплением?
Ответы на эти вопросы найдены в новом исследовании в журнале Science of The Total Environment.
Его ведущий автор, эколог-геофизик Хельге Хеллеванг из Университета Осло, впервые заинтересовался кратерами на Ямале и Гыданском полуострове, посмотрев короткий документальный фильм BBC.
«Мы сразу же захотели понять, как они могли образоваться», — вспоминает он.
Начали с изучения литературы — и обнаружили, что ни одно из найденных исследований по этой теме не объясняет, почему из всей огромной территории вечной мерзлоты в Арктике взрывные кратеры сосредоточены только на двух полуостровах.
Поэтому Хеллеванг и его коллеги решили внимательнее изучить данные. Они собрали обзор опубликованных наблюдений на английском и русском языках, на основе которого построили собственные компьютерные модели происхождения взрывов.
Эта часть Сибири известна своими крупными месторождениями природного газа. Но на Ямале и Гыданском полуострове также есть признаки истончения вечной мерзлоты, связанные с разломами — по сути, трещинами в подстилающей породе, вызванными тектонической активностью в этом районе. Вероятно, они играют роль в образовании газовых кратеров, предположили ученые.
Вычислительные модели показали создание условий для взрыва. Сначала газ поднимается через разломы в полость под вечной мерзлотой, которая достаточно тверда, чтобы предотвратить утечку. Когда потепление растапливает вечную мерзлоту, образуя мелкие озера на поверхности, природная пробка ослабевает. А давление в полости тем временем нарастает, поскольку тепло параллельно высвобождает запертый подо льдом газ, который смешивается с избыточно сжатым газом из глубоких разломов. Если давление в полости становится слишком сильным — все это может привести к мощному взрыву. И иногда так и происходит.
С момента первого открытия в 2014 году на двух полуостровах было обнаружено от восьми до как минимум семнадцати газовых кратеров, в зависимости от того, как их определять. И, по словам доктора Хеллеванга, это явление может стать более распространенным.
«Поскольку атмосферный нагрев и ослабление поверхностной вечной мерзлоты продолжаются, вероятно, будет происходить больше взрывов», — объясняет он.
Новое исследование удачно объединило предыдущие работы, считает геолог Евгений Чувилин из Сколковского института науки и технологий. Но, хотя используемые модели хороши, геология района «плохо изучена», потому что никто не бурил эти кратеры на полную глубину.
«Доступные отдельные геофизические данные остаются косвенными и неподтвержденными», — подчеркнул Чувилин.
Одним из ограничений предложенных командой Хеллеванга моделей он назвал то, что они не объясняют, как изначально образовались полости под поверхностью.
Вполне возможно, что подобные взрывы происходили и в прошлом, но их могли не заметить из-за меньшей частоты спутниковых наблюдений за этим районом и низкой плотности населения. Кроме того, кратеры могли заполниться упавшими обратно обломками или водой.
«Эти кратеры быстро превращаются в озера, когда тают или заполняются водой, поэтому вполне возможно, что мы не заметили их образования до того, как они начали исчезать. В этом районе гораздо больше озероподобных структур, чем кратеров», — заметила Лорен Шурмайер из Гавайского университета, опубликовавшая свое исследование о газовых кратерах в 2023 году.
Хеллеванг признался, что хотел бы понаблюдать за превращением кратеров в озера, чтобы увидеть, станут ли они похожими на другие водоемы в регионе. Около 9000–10000 лет назад условия там были схожими или более теплыми — поэтому вполне возможно, что подобные кратеры возникали и тогда.
Если так, то некоторые озера могут похвастаться весьма бурным прошлым, заключил он: «Многие из этих озер могли быть кратерами выбросов».
Загадочные взрывные кратеры в Сибири получают объяснение
Предложено новое объяснение взрывов вечной мерзлоты в Сибири
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram
