Экспериментальная установка моделирует взрывы метана в Арктике

Российские исследователи создали экспериментальную установку для моделирования газодинамических процессов и прогнозирования взрывов в арктических грунтах. Это необходимо из-за таяния вечной мерзлоты, ведущего к учащению взрывов подземного метана, угрожающих инфраструктуре и климату.

Новый подход, описанный в журнале Cold Regions Science and Technology, позволяет изучать газопроницаемость мерзлых пород с учётом меняющихся естественных факторов (температуры, давления, насыщенности пород незамерзающей водой и гидратами), а не только для фиксированных условий. Это приближает моделирование к реальности.

«Мы предлагаем изучать более широкий спектр условий и поведения параметров. Теперь мы можем моделировать интересные природные сценарии и проверять различные теоретические положения, приближаясь к прогнозированию выбросов метана из вечной мерзлоты», — говорит инженер «Сколтеха» Максим Жмаев.

Установка позволяет проводить эксперименты на образцах мерзлой породы, варьируя температуру и давление газа. Она оснащена акустическими датчиками для контроля фазового состава. Пробные эксперименты уже показали работоспособность подхода, например, в измерении критических температур, при которых нагретая мерзлая порода становится частично проницаемой для газа.

По словам экспертов, точно предсказать место и время конкретного взрыва, как землетрясение, невозможно, но можно отслеживать опасные зоны. Ключевой индикатор — аномально быстрый рост бугра пучения (более 50 см в год), который можно наблюдать из космоса. Интенсивность же таких событий в целом растёт из-за таяния мерзлоты, высвобождающей накопленный метан: его запасы в недрах оцениваются в 6 млрд тонн.