Eksplodujące kratery na Syberii. Rozwikłano ich zagadkę

Tajemnicze kratery o głębokości 50 metrów i średnicy sięgającej 70 metrów po raz pierwszy pojawiły się na półwyspach Jamał i Gydan w Rosji w 2014 roku. Jak pisze portal Live Science, kawałki skał i lodu porozrzucane po krajobrazie wokół kraterów wskazywały na to, że powstały one w wyniku gigantycznych eksplozji. Takie geologiczne twory nigdy nie zostały znalezione w żadnym innym miejscu w Arktyce. Teraz nowe badania mogą wreszcie wyjaśnić, dlaczego te eksplozje występują tylko na Syberii.

"Na Syberii występują bardzo specyficzne warunki, które pozwalają na utworzenie się takich kraterów" - napisała w oświadczeniu autorka badania Ana Morgado z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii. "To może być bardzo rzadkie zjawisko, ale ilość uwalnianego podczas niego metanu może mieć dość duży wpływ na globalne ocieplenie" - dodała.

W ciągu ostatniej dekady naukowcy rozważali kilka czynników, które mogły przyczynić się do powstawania tajemniczych kraterów na Syberii. Genezę ich powstania łączyli z rozmarzaniem wieloletniej zmarzliny i rozpadem kryształów wody i metanu, zwanych hydratami metanu, na metan i wodę.

- Wiedzieliśmy, że coś powoduje rozpad warstwy hydratów metanu - tłumaczyła w rozmowie z Live Science Morgado.

Aby dowiedzieć się, w jaki sposób wszystkie te czynniki są ze sobą powiązane, naukowcy z Uniwersytetu Cambridge i hiszpańskiego Universidad de Granada opracowali serię równań i przeprowadzili eksperymenty w laboratorium, które naśladowały wieczną zmarzlinę. Ustalili, że eksplozje są prawdopodobnie spowodowane wysokim ciśnieniem, które eksploduje jak balon, gdy jest nadmiernie napompowany. Następnie musieli dowiedzieć się, co spowodowało to nadciśnienie.

Z badań opublikowanych 26 września w czasopiśmie Geophysical Research Letters wynika, że eksplodują kriopegi, czyli kieszenie, soczewki bardzo zimnych solanek. Znajdują się one bezpośrednio nad hydratem metanu. Kriopegi znalezione zostały tylko w północnej Rosji. Są pozostałością prehistorycznych mórz, które zniknęły podczas ostatniej epoki lodowcowej. Kriopegi pozostają ciekłe pomimo ich lodowego otoczenia ze względu na wysokie ciśnienie i zawartość soli.

Ponieważ kriopegi są znacznie bardziej zasolone niż otaczająca je wieczna zmarzlina, woda z topniejącej zmarzliny spływa do ich kieszeni, aby wyrównać stężenie soli między dwoma zbiornikami wodnymi. To powoli buduje ciśnienie wewnątrz kriopegów. Ostatecznie naprężenie staje się tak duże, że w wiecznej zmarzlinie nad kriopegami powstają pęknięcia. Powoduje to uwolnienie ciśnienia w wiecznej zmarzlinie.

Hydraty metanu znajdujące się bezpośrednio pod kriopegami są stabilne dzięki niskim temperaturom i wysokiemu ciśnieniu, więc nagły spadek ciśnienia w tych warstwach może spowodować, że metan oddzieli się od kryształów i powróci do stanu gazowego, wywołując ogromną eksplozję. Autorzy badania zauważyli, że procesy te prawdopodobnie zachodzą przez kilka dziesięcioleci, dlatego eksplozje są rzadkie.