Загадка сибирских кратеров раскрыта
Учёные, наконец, выяснили, что вызывает эти мощные взрывы и почему они происходят только в определённых районах Арктики.
Спонтанные газовые взрывы, оставляющие после себя огромные кратеры, учащаются на севере России. Как сообщает издание «Наука», причина этого явления кроется в изменении климата и уникальных геологических условиях региона.
Первый такой кратер был обнаружен в 2014 году на крайнем севере Западной Сибири — результат внезапного подземного взрыва, разбросавшего грунт во все стороны. Впоследствии были найдены и другие воронки, причём некоторые из них достигают глубины более 45 метров.
Изначально причина взрывов оставалась загадкой, но в конечном итоге учёные связали их с глобальным потеплением. Они пришли к выводу, что по мере таяния вечной мерзлоты под поверхностью могут образовываться карманы, наполненные метаном.
Однако оставались нерешённые вопросы: почему взрывы происходят исключительно в Сибири, хотя вся Арктика нагревается быстрее, чем остальная планета? И участятся ли они с дальнейшим повышением температур?
Ответы на эти вопросы удалось найти в новом исследовании, опубликованном в журнале Science of The Total Environment.
Ведущий автор работы, эколог-геофизик Хельге Хеллеванг из Университета Осло, впервые заинтересовался кратерами на Ямале и Гыданском полуострове, посмотрев короткий документальный фильм BBC.
«Мы сразу же захотели понять, как они могли образоваться», — вспоминает он.
Учёные начали с изучения научной литературы и с удивлением обнаружили, что ни одна из существующих работ не объясняет, почему из всей огромной территории арктической вечной мерзлоты взрывные кратеры сосредоточены только на этих двух полуостровах.
Тогда Хеллеванг и его коллеги решили внимательнее изучить данные. Они собрали обзор опубликованных наблюдений на английском и русском языках и на их основе построили собственные компьютерные модели, объясняющие происхождение взрывов.
Иллюстрация: Science of The Total Environment 2025
Эта часть Сибири известна своими крупными месторождениями природного газа. Но на Ямале и Гыданском полуострове также есть признаки истончения вечной мерзлоты, связанные с разломами — по сути, трещинами в подстилающей породе, вызванными тектонической активностью в этом районе. Учёные предположили, что именно эти разломы играют ключевую роль в образовании газовых кратеров.
Вычислительные модели показали, как создаются условия для катастрофического взрыва. Сначала газ поднимается через разломы в полость под вечной мерзлотой, которая достаточно тверда, чтобы предотвратить утечку. Когда потепление растапливает вечную мерзлоту, образуя на поверхности мелкие озёра, природная пробка ослабевает. Давление в полости тем временем нарастает, поскольку тепло высвобождает запертый подо льдом газ, который смешивается с избыточно сжатым газом из глубоких разломов. Если давление становится слишком сильным, происходит мощный взрыв.
С момента первого открытия в 2014 году на двух полуостровах было обнаружено от восьми до как минимум семнадцати газовых кратеров, в зависимости от метода их определения. И, по словам доктора Хеллеванга, это явление может стать более распространённым.
«Поскольку атмосферный нагрев и ослабление поверхностной вечной мерзлоты продолжаются, вероятно, будет происходить больше взрывов», — объясняет он.
Геолог Евгений Чувилин из Сколковского института науки и технологий считает, что новое исследование удачно объединило предыдущие работы. Однако, хотя используемые модели и хороши, геология района остаётся «плохо изученной», потому что никто не бурил эти кратеры на полную глубину.
«Доступные отдельные геофизические данные остаются косвенными и неподтверждёнными», — подчеркнул Чувилин.
Одним из ограничений предложенных командой Хеллеванга моделей он назвал то, что они не объясняют, как изначально образовались полости под поверхностью.
Вполне возможно, что подобные взрывы происходили и в прошлом, но их могли не заметить из-за меньшего количества спутниковых наблюдений за этим районом и низкой плотности населения. Кроме того, кратеры могли быстро заполниться упавшими обратно обломками или водой.
«Эти кратеры быстро превращаются в озёра, когда тают или заполняются водой, поэтому вполне возможно, что мы не заметили их образования до того, как они начали исчезать. В этом районе гораздо больше озероподобных структур, чем кратеров», — заметила Лорен Шурмайер из Гавайского университета, опубликовавшая своё исследование о газовых кратерах в 2023 году.
Хеллеванг признался, что хотел бы понаблюдать за превращением кратеров в озёра, чтобы увидеть, станут ли они похожими на другие водоёмы в регионе. Около 9000–10000 лет назад условия там были схожими или даже более тёплыми — поэтому вполне возможно, что подобные кратеры возникали и тогда.
«Многие из этих озёр могли быть кратерами выбросов», — заключил он, предполагая, что некоторые водоёмы региона могут похвастаться весьма бурным прошлым.