Исследование предлагает новое объяснение происхождения кратеров в сибирской вечной мерзлоте

Новое исследование сообщает, что загадочные кратеры, впервые появившиеся в сибирской вечной мерзлоте десять лет назад, были вызваны взрывным высвобождением метана, замороженного под землей, из-за изменений давления, обусловленных изменением климата. Работа предлагает свежий взгляд на происхождение кратеров, впервые обнаруженных на Ямальском полуострове в России в 2014 году.

Исследование показывает, что необычная геология региона в сочетании с потеплением климата запустила процесс, который привел к высвобождению газообразного метана из гидратов метана в вечной мерзлоте. «Существуют очень, очень специфические условия, позволяющие этому явлению произойти», — сказала Ана Моргадо, инженер-химик из Кембриджского университета и один из авторов исследования. «Мы говорим об очень нишевом геологическом пространстве». Работа была опубликована в журнале Geophysical Research Letters.

Ямальский полуостров — низменная территория, выступающая в Карское море из северо-центральной части России. В 2014 году появились сообщения о кратере шириной примерно 70 метров, внезапно образовавшемся в вечной мерзлоте. За последующее десятилетие другие кратеры были обнаружены как на Ямале, так и на соседнем Гыданском полуострове. Новое объяснение утверждает, что потепление поверхности приводит к быстрому изменению давления глубоко под землей, вызывая высвобождение взрывоопасного метана.

Авторы исследования говорят, что «насосом» послужил процесс осмоса. Толстая, глинистая вечная мерзлота Ямала действует как осмотический барьер, а потепление меняет его. Внутри вечной мерзлоты находятся уникальные незамерзающие слои высокосоленой воды — криопэги. Под ними лежит слой кристаллизованных гидратов метана. Потепление вызывает таяние и углубление сезонно-талого «активного слоя» до контакта с криопэгом. Высвобождающаяся вода под осмотическим давлением поступает в криопэг, давление в котором нарастает, создавая трещины в грунте. Это вызывает внезапное падение давления на глубине, что разрушает гидраты метана, приводит к выбросу газа и физическому взрыву. Подготовка к взрыву может длиться десятилетиями, что согласуется с усилением потепления климата с 1980-х годов.

«Это может быть очень редко происходящим явлением, — отмечает Ана Моргадо. — Но количество высвобождаемого метана может оказать довольно большое влияние на глобальное потепление».