În urmă cu un deceniu, un crater misterios a apărut în Arctica rusă, formând o gaură uriașă și zimțată de sute de metri lățime, care se scufunda într-un abis de cerneală. Era înconjurat de bucăți enorme de pământ și gheață, mărturie a forțelor violente care l-au creat, arată CNN.

Din 2014, peste 20 de astfel de cratere au explodat, marcând peisajul îndepărtat al peninsulelor Yamal și Gydan din nord-vestul Siberiei – cel mai recent dintre acestea a fost descoperit în august.

Craterele au intrigat și au derutat oamenii de știință, care au petrecut ani de zile încercând să afle cum au erupt. Au apărut o serie de ipoteze, inclusiv teorii nebunești precum o lovitură de meteorit sau chiar extratereștri.

Misterul craterelor care au explodat în permafrostul din Siberia a fost deslușit.

Acum, o echipă de ingineri, fizicieni și informaticieni afirmă că au găsit o nouă explicație. Concluziile lor, prezentate într-un studiu publicat luna trecută, sugerează că este vorba de un amestec de schimbări climatice provocate de om și de geologia neobișnuită a regiunii.

Oamenii de știință erau deja în general de acord că craterele se formează atunci când gazele prinse sub tundră – inclusiv metanul care încălzește planeta – se acumulează în subteran, provocând apariția unei movile la suprafață. Atunci când presiunea de dedesubt depășește rezistența solului de deasupra, movila explodează, emițând gaze, arată CNN.

Mecanismele specifice de formare a presiunii și proveniența exactă a gazului sunt încă în dezbatere.

Ana Morgado, autoare a studiului și inginer chimist la Universitatea din Cambridge, a declarat că echipa din spatele noii cercetări a decis să abordeze întrebările ca pe o muncă de detectiv.

Mai întâi s-au gândit dacă exploziile ar putea fi reacții chimice, dar acest lucru a fost rapid exclus. „Nu a fost raportat nimic legat de combustia chimică”, a spus Morgado.

Trebuia să fie fizică atunci, a declarat ea pentru CNN, „cum ar fi pomparea unui cauciuc”. Ceea ce au descoperit cercetătorii se învârte în jurul geologiei complexe a acestei porțiuni specifice din Siberia.

 

Aceasta se prezintă astfel: sub pământ se află permafrostul gros – o amestecătură de sol, roci și sedimente ținute împreună de gheață. Sub acestea se află un strat de „hidrați de metan”, o formă solidă de metan.

Între cele două straturi se află niște buzunare neobișnuite, groase de aproximativ 1,5 metri, de apă sărată, necongelată, numite „cryopegs”.

Pe măsură ce schimbările climatice determină temperaturi mai ridicate, stratul superior de sol se topește, ceea ce face ca apa să se scurgă prin permafrost și să ajungă în criopeg, infiltrându-se în acest strat sărat, conform cercetării.

Problema este că nu există suficient spațiu pentru apa suplimentară, astfel încât cryopeg-ul se umflă, presiunea crește și solul se fracturează, trimițând fisuri la suprafață. Aceste fisuri provoacă o scădere rapidă a presiunii în adâncuri, deteriorând hidrații de metan și provocând o eliberare explozivă de gaz.

Graficul arată procesul prin care încălzirea temperaturilor și geografia unică a regiunii pot duce la apariția craterelor explozive, conform noilor cercetări. Graficul nu este la scară.
Graficul prezintă procesul prin care încălzirea temperaturilor și geografia unică a regiunii pot duce la apariția craterelor explozive, conform unor noi cercetări. Graficul nu este la scară. Uniunea Americană de Geofizică
Potrivit studiului, acest dans complex între topirea permafrostului și metan poate dura zeci de ani înainte de producerea unei explozii.

Procesul „este foarte specific regiunii”, a spus Morgado, astfel încât, deși crede că au rezolvat puzzle-ul în această parte a Arcticii, dacă cratere explozive similare apar în locuri cu o geologie diferită, „ar putea exista un alt mister de rezolvat”.

Alți oameni de știință sunt mai puțin siguri că puzzle-ul a fost rezolvat.

Evgeny Chuvilin, cercetător științific principal la Institutul de Știință și Tehnologie Skolkovo din Moscova, care a petrecut ani de zile studiind craterele de aproape, a declarat că ideea studiului este „nouă”, dar respinge ideea că se potrivește cu geologia regiunii.

Permafrostul din nord-vestul Siberiei este neobișnuit pentru cantitățile sale foarte mari atât de gheață, cât și de metan, a declarat el pentru CNN. Ar fi greu pentru apa din stratul superior de sol să treacă prin acest strat gros și dens de gheață pentru a ajunge la criopegurile din adâncul solului.

Descoperirile sunt „încă prea generale” și nu țin cont de complexitatea regiunii, a declarat el pentru CNN.

Propriile sale cercetări se concentrează pe metanul care se acumulează în cavitățile din nivelurile superioare ale permafrostului, înainte ca presiunea să devină atât de mare încât să explodeze.

Oamenii de știință spun că acum știu de ce s-a întâmplat asta

Mai sunt încă multe de făcut pentru a ajuta la rezolvarea misterelor legate de modul exact în care se desfășoară acest proces, a spus el. Prudența sa este împărtășită de Lauren Schurmeier, geofizician la Universitatea din Hawaii. Ea a spus că, deși cercetarea are sens în teorie, există încă „multe surse potențiale de gaz pentru aceste cratere”.

Morgado a spus că are încredere în teorie, dar „aceasta poate fi întotdeauna îmbogățită prin luarea în considerare a unor factori suplimentari”, a adăugat ea.

Cu toate acestea, majoritatea oamenilor de știință sunt de acord că schimbările climatice joacă un rol și pot duce la o creștere a acestor cratere explozive în viitor.

Încălzirea globală „afectează rezistența rocilor înghețate care acoperă gheața subterană cu cavități saturate cu gaz”, a declarat Chuvilin, făcând mai ușoară izbucnirea gazului de dedesubt. Pe măsură ce schimbările climatice se accelerează, a adăugat el, ar putea duce la o mai mare degradare a permafrostului, la explozii puternice de gaze și la noi cratere.

Craterele au intrigat și au derutat oamenii de știință, care au petrecut ani de zile încercând să afle cum au erupt.Au apărut o serie de ipoteze, inclusiv teorii nebunești precum o lovitură de meteorit sau chiar extratereștri. Acum, o echipă de ingineri, fizicieni și informaticieni afirmă că au găsit o nouă explicație.

Concluziile lor, prezentate într-un studiu publicat luna trecută, sugerează că este vorba de un amestec de schimbări climatice provocate de om și de geologia neobișnuită a regiunii. Oamenii de știință erau deja în general de acord că craterele se formează atunci când gazele prinse sub tundră – inclusiv metanul care încălzește planeta – se acumulează în subteran, provocând apariția unei movile la suprafață.

Atunci când presiunea de dedesubt depășește rezistența solului de deasupra, movila explodează, emițând gaze.

Mecanismele specifice de formare a presiunii și proveniența exactă a gazului sunt încă în dezbatere. Ana Morgado, autoare a studiului și inginer chimist la Universitatea din Cambridge, a declarat că echipa din spatele noii cercetări a decis să abordeze întrebările ca pe o muncă de detectiv.

Mai întâi s-au gândit dacă exploziile ar putea fi reacții chimice, dar acest lucru a fost rapid exclus.

„Nu a fost raportat nimic legat de combustia chimică”, a spus Morgado. Trebuia să fie fizică atunci, a declarat ea pentru CNN, „cum ar fi pomparea unui cauciuc”.

Aceasta se prezintă astfel: sub pământ se află permafrostul gros – o amestecătură de sol, roci și sedimente ținute împreună de gheață.Sub acestea se află un strat de „hidrați de metan”, o formă solidă de metan.