Nuo 2014 m. išsprogo daugiau kaip 20 tokių kraterių, išgraužusių atokų šiaurės vakarų Sibiro Jamalo ir Gydano pusiasalių kraštovaizdį – naujausias iš jų aptiktas šių metų rugpjūtį.
Šie krateriai suintrigavo ir suglumino mokslininkus, kurie jau daugelį metų bando išsiaiškinti, kaip jie atsirado. Iškelta daugybė hipotezių, tarp jų – ir drąsesnės teorijos, pavyzdžiui, apie meteorito smūgį ar net ateivius.
Dabar inžinierių, fizikų ir kompiuterių mokslininkų komanda teigia radusi naują paaiškinimą. Jų išvados, pateiktos praėjusį mėnesį paskelbtame tyrime, rodo, kad tai žmogaus sukeltų klimato pokyčių ir neįprastos regiono geologijos derinys.
Mokslininkai jau anksčiau iš esmės sutarė, kad krateriai susidaro, kai po tundra įkalintos dujos, tarp jų – ir planetą kaitinantis metanas, susikaupia po žeme ir dėl to paviršiuje atsiranda kalva. Kai slėgis apačioje viršija viršuje esančio grunto jėgą, kalva sprogsta, išspjaudama dujas.
Vis dar diskutuojama dėl konkretesnių mechanizmų, kaip susidaro slėgis ir iš kur tiksliai atsiranda dujos. Naujojo tyrimo komanda nusprendė į šiuos klausimus pažvelgti kaip į detektyvą, sakė tyrimo autorė, Kembridžo universiteto chemijos inžinierė Ana Morgado. Pirmiausia jie svarstė, ar sprogimai gali būti cheminės reakcijos, tačiau tai greitai buvo atmesta. „Nebuvo jokių pranešimų apie ką nors, kas būtų susiję su cheminiu degimu“, – teigia A.Morgado.
Tuomet tai turėjo būti fizikiniai reiškiniai, „pavyzdžiui, padangos pumpavimas“, sakė ji CNN. Tai, ką tyrėjai nustatė, susiję su sudėtinga šio konkretaus Sibiro gabalėlio geologija.
Ji tokia: po žeme yra storas amžinojo įšalo sluoksnis – dirvožemio, uolienų ir nuosėdų mišinys, kurį laiko ledas. Po juo yra metano hidratų – kietos formos metano – sluoksnis. Tarp šių dviejų sluoksnių yra neįprastos maždaug metro storio sūraus neužšalusio vandens kišenės, vadinamos „kriopegais“.
Tyrimo duomenimis, dėl klimato kaitos, kuri lemia aukštesnę temperatūrą, tirpsta viršutinis dirvožemio sluoksnis, todėl vanduo pro amžinąjį įšalą sunkiasi žemyn ir patenka į kriopegus, prasiskverbdamas į šį sūrų sluoksnį.
Problema ta, kad papildomam vandeniui neužtenka vietos, todėl kriopegas išsipučia, didėja slėgis ir gruntas įtrūksta, o į paviršių nusidriekia plyšiai. Dėl šių plyšių gelmėse sparčiai krinta slėgis, kuris pažeidžia metano hidratus ir sukelia sprogstantį dujų išsiskyrimą.
Šis sudėtingas šokis tarp tirpstančio amžinojo įšalo ir metano gali trukti dešimtmečius, kol įvyksta sprogimas, nustatyta tyrime.
A.Morgado sakė, kad šis procesas „labai būdingas regionui“, todėl nors ji tiki, kad šioje Arkties dalyje jiems pavyko išspręsti galvosūkį, jei panašūs sprogimo krateriai atsiras kitose geologinėse vietose, „gali būti, kad teks išspręsti dar vieną paslaptį“. Kiti mokslininkai nėra tokie tikri, kad dėlionė įminta.
Maskvos Skolkovo mokslo ir technologijų instituto vyriausiasis mokslininkas Jevgenijus Čuvilinas, daug metų iš arti tyrinėjęs kraterius, teigė, kad tyrimo idėja yra „nauja“, tačiau atmeta mintį, kad ji atitinka regiono geologiją.
Šiaurės vakarų Sibire esantis amžinasis įšalas neįprastas tuo, kad jame yra labai daug ir ledo, ir metano, teigė jis CNN. Vandeniui iš viršutinio dirvožemio sluoksnio būtų sunku prasiskverbti pro šį storą, tankų ledo sluoksnį, kad pasiektų giliai po žeme esančius kriopegus.
Jis sakė CNN, kad išvados vis dar yra „pernelyg bendro pobūdžio“ ir neatsižvelgiama į regiono sudėtingumą.
Jo paties tyrimuose daugiausia dėmesio skiriama metanui, kuris kaupiasi ertmėse viršutiniuose amžinojo įšalo sluoksniuose, kol slėgis tampa toks didelis, kad sprogsta. Jo teigimu, dar reikia daug nuveikti, kad būtų galima įminti paslaptis, kaip tiksliai vyksta šis procesas.
Jam antrina ir Havajų universiteto geofizikė Lauren Schurmeier. Ji sakė, kad nors teoriškai šis tyrimas prasmingas, vis dar yra „daug potencialių dujų šaltinių šiuose krateriuose“. A.Morgado teigė, kad yra įsitikinusi savo teorija, tačiau „ją visada galima praturtinti, atsižvelgiant į papildomus veiksnius“. Tačiau dauguma mokslininkų sutinka, kad klimato kaita vaidina tam tikrą vaidmenį ir ateityje gali lemti tokių sprogstančių kraterių atvejų dažnėjimą.
Pasaulinis atšilimas „turi įtakos užšalusių uolienų, dengiančių požeminį ledą su dujų prisotintomis ertmėmis, tvirtumui“, – sakė J.Čuvilinas, todėl dujoms lengviau prasiveržti iš apačios. Jis pridūrė, kad spartėjanti klimato kaita gali lemti didesnį amžinojo įšalo irimą, galingus dujų išsiveržimus ir naujus kraterius. L.Schurmeier žengė dar toliau. „Tikėtina, kad klimato kaita yra pagrindinis veiksnys“, – mano ji. Daugelis kraterių atsirado po neįprastai šiltų vasarų, todėl šylant Arkties klimatui, jų turėtume tikėtis dar daugiau, pridėjo ji.
Kraterius ne tik veikia klimato kaita, bet jie ir prisideda prie jos. Kiekvieno sprogimo metu išsiveržia metanas, kuris anksčiau buvo užrakintas giliai žemėje, o šios dujos iki 80 kartų efektyviau nei anglies dioksidas sulaiko šilumą atmosferoje trumpuoju laikotarpiu.
Nors kiekvieno atskiro kraterio išskiriamas metanas nėra labai reikšmingas, kalbant apie jo poveikį pasauliniam atšilimui, L.Schurmeier sakė, kad „tai yra bauginantis ženklas, jog Arktis keičiasi“.
Mokslininkai toliau tirs šiuos reiškinius ne tik todėl, kad geriau juos supratus būtų galima numatyti, kur jie gali pasireikšti ateityje. Dauguma jų įvyksta atokiose vietovėse, tačiau baiminamasi, kad jie gali paveikti ir gyvenamąsias vietoves – arba naftos ir dujų gavybos operacijas regione.
Mokslininkai toliau tirs šiuos sprogstamuosius reiškinius ne tik todėl, kad geriau juos supratus būtų galima numatyti, kur jie gali pasireikšti ateityje. Dauguma jų įvyksta atokiose vietovėse, tačiau baiminamasi, kad jie gali paveikti ir gyvenamąsias vietoves arba naftos ir dujų gavybos operacijas regione.
A.Morgado nuomone, šie krateriai yra įrodymas, kad žmonės keičia klimatą ir destabilizuoja Žemę naujais būdais. „Ir tai vyksta labai greitai, – įspėjo ji. – Tai jau nebe tūkstantmečiai, tai įvyksta per porą dešimtmečių“.
