Kluczowe badania nad arktycznymi eksplozjami
Badania w tej sprawie po raz pierwszy szczegółowo opisują mechanizm powstawania gigantycznych kraterów przy udziale emisji gazu. Te niezwykłe struktury osiągają głębokość ponad 50 metrów i dziesiątki metrów średnicy, tworząc niemal idealne cylindry w syberyjskim krajobrazie. Od momentu odkrycia pierwszego takiego krateru w 2014 roku naukowcy zidentyfikowali osiem podobnych formacji, wszystkie zlokalizowane na ograniczonym obszarze zachodniosyberyjskich półwyspów. Każda z tych gigantycznych dziur powstała w wyniku spontanicznej podziemnej eksplozji, która wyrzuciła ogromne ilości ziemi i lodu na setki metrów w powietrze.
Czytaj też: Geolodzy zmienili obraz hadeiku. Tektonika płyt wyglądała inaczej niż sądziliśmy
Międzynarodowy zespół pod kierownictwem Helge Hellevanga opracował model pokazujący złożony łańcuch zdarzeń prowadzących do eksplozji. Gaz ziemny i ciepło unoszące się z głębszych warstw stopniowo topią pokrywę wiecznej zmarzliny, która normalnie stanowi naturalną barierę dla gazów uwięzionych pod powierzchnią. W miarę jak ta warstwa staje się coraz cieńsza, ciśnienie gazu pod spodem rośnie. Globalne ocieplenie dodatkowo przyspiesza ten proces, tworząc idealne warunki dla katastrofy. Gdy ciśnienie osiągnie punkt krytyczny, dochodzi do gwałtownego wybuchu, który dosłownie wysadza fragment terenu w powietrze.
Proponujemy, aby tworzenie się GEC było powiązane ze specyficznymi warunkami w okolicy, w tym obfitym wytwarzaniem i wyciekiem gazu ziemnego oraz ogólnie ograniczoną grubością wiecznej zmarzliny — wyjaśnia Hellevang
Unikalne warunki zachodniej Syberii
Dlaczego te eksplozje występują tylko w tym konkretnym regionie? Okazuje się, że zachodnia Syberia ma wyjątkowe warunki geologiczne. Wieczna zmarzlina jest tu szczególnie gruba, sięgając nawet 500 metrów, podczas gdy w innych rejonach Arktyki rzadko przekracza 100 metrów. Do tego dochodzą obfite złoża gazu ziemnego, specyficzna struktura gleby o niskiej dyfuzyjności cieplnej oraz obecność płytkich hydratów gazu na głębokości 60-80 metrów. Kratery formują się tam, gdzie struktury talikowe pod jeziorami i rzekami łączą się z miejscowym ścieńczeniem wiecznej zmarzliny, często w pobliżu uskoków geologicznych. Wykrywanie nowych kraterów nie jest proste. Szybko wypełniają się wodą i osadami, przez co wyglądają jak zwykłe jeziora polodowcowe. Wielu takich zdarzeń prawdopodobnie w ogóle nie rejestrujemy.
Czytaj też: Rosja pokonała technologiczne bariery w energetyce jądrowej. Nowa wirówka działa na nieznanych zasadach
Problem ma też szerszy kontekst klimatyczny. Arktyczna wieczna zmarzlina magazynuje około 1700 miliardów ton gazu, głównie metanu. Uwalnianie tego gazu tworzy niebezpieczne sprzężenie zwrotne. Zasada jest prosta: im więcej metanu trafia do atmosfery, tym szybciej postępuje ocieplenie, które z kolei powoduje dalsze topnienie zmarzliny. Naukowcy planują teraz badania terenowe i symulacje komputerowe, aby dokładniej przetestować swój model. To ważne nie tylko dla zrozumienia samego zjawiska, ale też dla przewidywania przyszłych eksplozji i lepszego oszacowania wpływu topniejącej zmarzliny na globalny klimat. Syberyjskie kratery to nie tylko ciekawostka geologiczna, lecz również jeden z najbardziej spektakularnych przejawów zmian zachodzących w Arktyce. Pokazują, jak delikatna może być równowaga w przyrodzie i jak nieoczekiwane mogą być konsekwencje naruszenia tej równowagi.