Планета Земля

Раскрыта загадка сибирских кратеров На просторах полуостровов Ямал и Гыдан в Западной Сибири природа создала загадочное явление — массивные кратеры, словно пробитые в земной коре неведомой силой. Более десяти лет учёные ломали голову над их происхождением, и теперь говорят, что знают причину появления столь странных образований. Эти газовые эмиссионные кратеры (ГЭК), впервые найденные в 2014 году, поражают воображение: цилиндрические шахты, окружённые отвесными стенами из вечной мерзлоты, глубиной до 164 метров и шириной до 30 метров. На данный момент обнаружено восемь таких образований. Вокруг них на сотни метров разбросаны обломки породы, а сами шахты уходят вглубь земли, словно следы мощного взрыва. Первоначально предполагалось, что кратеры связаны с таянием вечной мерзлоты, вызванным глобальным потеплением. Однако их уникальность (встречаются они только в этом регионе Арктики) заставила учёных копать глубже, в прямом и переносном смысле. Команда учёных из Университета Осло совместно с российскими коллегами разобрались в причинах появления ГЭК. Они рассмотрели все существующие гипотезы: от таяния подземного льда, насыщенного газом, до распада гидратов метана — кристаллических структур, стабильных только при низких температурах и высоком давлении. Ещё одна теория предполагала, что взрывы вызваны расширением криопэгов — скоплений солёной воды в мёрзлой почве. Однако ни одна из этих идей не объясняла, почему кратеры появляются исключительно в Западной Сибири. Чтобы проверить гипотезы, учёные создали модель, рассматривающую верхние слои вечной мерзлоты как «пробку» в бутылке с газом под давлением. Они варьировали толщину мёрзлого слоя и размер газовой полости под ним, рассчитывая, какое давление необходимо для выброса обломков на такие расстояния. И получилось, что небольшие полости вблизи поверхности не могут так сильно рвануть — газ просто просачивается наружу, не вызывая катастрофического разрушения. Видно, причина лежит глубже. Ямал и Гыдан расположены в регионе с огромными запасами природного газа, а их недра пронизаны линиями разломов. Они, словно каналы, позволяют метану и теплу подниматься из глубин земли. Там, где разломы пересекаются с озёрами или реками, вечная мерзлота истончается, образуя талики — зоны постоянного таяния. Это слабые места: под давлением газа из глубин мёрзлая «крышка» резко ломается, создавая вертикальную шахту. Со временем кратер заполняется водой и льдом, превращаясь в подобие термокарстового озера, скрытого из виду. Глобальное потепление, конечно же, играет свою роль в этом процессе, но оно не причина, в только катализатор. Таяние вечной мерзлоты, вызванное повышением температуры, увеличивает количество озёр и талых зон, ослабляя мёрзлый покров над разломами. Причина же — метан, поднимающийся из глубин. Каждый взрыв выбрасывает в атмосферу значительное количество этого мощного парникового газа. Так создаётся порочный круг: выбросы метана усиливают потепление, а потепление, в свою очередь, способствует образованию новых кратеров, выбрасывающих метан.

Человечество создаёт горные породы за десятилетия В прибрежной зоне Западной Камбрии (Великобритания) учёные обнаружили, что промышленные отходы, такие как шлак от чугунолитейных заводов, превращаются в настоящие горные породы всего за несколько десятилетий. Это открытие переворачивает традиционные представления о геологии. Добро пожаловать в эпоху «антропокластического цикла». Шлак, который стал камнем В XIX и XX веках Западная Камбрия была сердцем британской металлургии. Заводы в районе Дервент-Хау выплавляли чугун и сталь, оставляя горы шлака — побочного продукта производства. Этот шлак сбрасывали на побережье, создавая огромные отвалы. Казалось бы, что такого – просто мусор. Но природа и время так не думали. Шлак эродировал, переносился волнами и течениями, оседал на берегу и… превратился в прочную породу, напоминающую серо-голубой конгломерат с гладкой, почти стекловидной текстурой. И это уже не просто куча мусора. Порода сцементирована минералами: кальцит, гётит и брусит «склеили» между собой обломки шлака. И у них на это ушло менее 150 лет, а в некоторых случаях — всего 35 лет. В этот шедевр природа прихватила и другие ингредиенты, кроме шлака. В одной из таких пород нашли алюминиевую бирку от банки, датируемую не ранее 1989 года, и монету Георга V 1934 года, буквально вплавленную в камень. Антропокластический цикл Геологи привыкли думать, что обломочные породы (осадочные горные породы, состоящие из разрозненных кусков)— результат тысячелетних процессов эрозии, транспортировки и литификации. Но оказалось, бывает и по-другому, антропогенные породы формируются гораздо быстрее. Всё дело в химическом составе отходов. Шлак, богатый кальцием и другими активными соединениями, ускоряет образование цементирующих минералов. Волны, ветер и морская вода делают остальное, перерабатывая отходы в твёрдую породу. Это открытие заставляет пересмотреть модели формирования прибрежных ландшафтов. Антропогенные породы – не какая-то особенность Камбрии. Только в Великобритании насчитывается около 120 км побережья, покрытого шлаковыми отложениями. А, вероятно, подобные процессы, идут и в других промышленных регионах мира — от старых сталелитейных заводов США до угольных отвалов в Китае. Эти новые породы могут менять динамику прибрежной эрозии и даже влиять на морские экосистемы, создавая необычные «антропогенные рифы». Открытие антропокластического цикла — это не просто геологический курьёз, а показатель того, как глубоко деятельность человека переплетается с природными процессами. Мы уже не просто потребители ресурсов — мы буквально формируем новые горные породы и ландшафты, причём невероятно быстро.

Как вулканы заморозили Землю Более 700 миллионов лет назад Земля пережила глобальное оледенение, известное как «Земля-снежок». Льды покрыли планету от полюсов до тропиков, заморозив океаны и озёра. Новое исследование объясняет, как это случилось. Тогда, около 720 млн. лет назад, на территории современной Аляски, Канады и Гренландии произошли мощные извержения, известные как события Франклина. Они выбросили колоссальные объёмы свежей горной породы. В отличие от других крупных извержений в истории Земли, эти совпали с уже холодным климатом. К тому же в то время на планете ещё не было растений — они появятся гораздо позже. Без растительного покрова свежие породы подвергались интенсивному выветриванию. Химические реакции между ними, водой и воздухом активно поглощали углекислый газ (CO₂) — газ, который удерживает тепло в атмосфере. Меньше CO₂ — холоднее климат. Учёные смоделировали этот процесс и выяснили, что массовая эрозия на такой огромной территории реально могла снизить уровень CO₂ в атмосфере до критического минимума. Без достаточного количества углекислого газа Земля потеряла способность удерживать тепло, что привело к стремительному оледенению. Температура упала настолько, что даже тропические регионы покрылись льдом. Интересно, что извержения такого масштаба в другие эпохи не вызывали таких последствий. Почему? Всё дело в сочетании факторов – как говорится, все звёзды сошлись. Во-первых, масштабы извержений Франклина были исключительными, создав огромные площади подверженной эрозии породы. Во-вторых, отсутствие растений ускорило выветривание, тогда как в более поздние эпохи растительность замедляла этот процесс, сохраняя CO₂ в атмосфере. Да и климат уже был холодным, что усилило эффект. В более же тёплых климатических условиях, при высокой концентрации углекислого газа в атмосфере или при наличии растительного покрова аналогичные извержения не приводили к глобальному замерзанию.

Изменение климата будит спящие вулканы Ледники могут скрывать множество неожиданных секретов, в том числе и дремлющую мощь вулканов. Новое исследование, представленное на Гольдшмидтовской конференции в Праге, показывает, что их таяние может стать спусковым крючком для мощных вулканических извержений. Учёные изучили шесть вулканов в чилийских Андах, включая спящий гигант Мочо-Чошуэнко, и обнаружили, что ледники реально влияют на вулканическую активность. Они давят своей тяжестью на земную кору и, как пробка на бутылке шампанского, не дают вулкану взорваться. Во время последнего ледникового периода (26 000–18 000 лет назад), огромные ледяные щиты в Патагонии буквально запирали магму на глубине 10-15 км под землёй. Она, богатая кремнием, копилась в подземных резервуарах, не находя выхода. Но вот лёд начал таять, давление ослабло, и магма, насыщенная газами, получила свободу. Газы расширялись, и это приводило к взрывным извержениям, которые оставили следы в кристаллах, найденных учёными. Исследователи из Висконсинского университета и их коллеги использовали аргоновое датирование и кристаллографический анализ, чтобы восстановить эту древнюю историю. И, похоже, она повторяется прямо сейчас, везде, где исчезают ледники. Особенно актуально такое явление для Исландии и Антарктиды. Да и вообще, современное таяние может пробудить сотни спящих вулканов по всему миру: на Аляске, в Новой Зеландии, в России. Вулканы — не просто красивое «огненное шоу». Их извержения выбрасывают в атмосферу пепел и газы, влияя на климат. Парадокс в том, что изменение климата, вызывая таяние ледников, может запустить цепную реакцию: больше извержений — больше пепла и газов — ещё больше изменений в климате. В краткосрочной перспективе вулканические извержения выбрасывают аэрозоль и временно охлаждают планету. Однако при частых извержениях эффект становится противоположным. Такая связь настораживает учёных, ведь общей картины ещё нет, они только начинают разбираться, как связаны эти процессы.