Ученые заявили о том, что смогли приблизиться к разгадке тайны загадочных «морозных холмов», разбросанных по всей Сибири, которые периодически лопаются, образуя гигантские кратеры. Теперь же исследователи смогли понять причины этого, сообщает Live Science.
Морозные холмы – это области вечной мерзлоты, которые выпирают, когда под поверхностью скапливается жидкость. По словам ученых, к этому могут привести две «системы»: открытая и закрытая. В открытой системе вода и газ, скапливающиеся под вечной мерзлотой, перемещаются и просачиваются на поверхность через трещины. Но в закрытой системе вода и газ оказываются в ловушке в кармане, который раздувается, оказывая все большее давление на вечную мерзлоту.
В препринте, который был опубликован недавно, ученые утверждали, что перемещение природного газа между коренной породой и вышележащей вечной мерзлотой приводит к таянию снизу. Это таяние создает карманы в вечной мерзлоте, где могут скапливаться жидкости, но они не полностью изолированы от газа под ними или от поверхности. Карманы растут по мере того, как в них поступает больше газа, что приводит к большему таянию и повышению давления, что заставляет землю разбухать. Газ в основном представляет собой термогенный метан, который, вероятно, непрерывно образуется как побочный продукт при нагревании органического вещества.
«Мы называем это кухней, потому что это похоже на готовку, и это создает газ», — заявил Хельге Хеллеванг, профессор наук об окружающей среде в Университете Осло в Норвегии и ведущий автор нового исследования.
В закрытой системе газ и вода поступают из глубины коренной породы. Жидкости поднимаются и образуют карман внутри вечной мерзлоты, который «окружен замерзшими породами со всех сторон» и поэтому не дает протечек.
Хеллеванг отметил, что, несмотря на различия закрытых и открытых систем, ничто не мешает им переходить из одной в другую.
Ученые не знали, как газ накапливается под холмами, но они знали, что эти холмы могут разрываться и образовывать гигантские кратеры. Одним из самых известных примеров является Ямальский кратер шириной 20 и глубиной 50 метров. Его обнаружили в 2014 году. С тех пор ученые задокументировали еще семь таких гигантских кратеров на Ямале и соседних полуостровах Гыдан.
Российские ученые считают, что холмы «взрываются», но Хеллеванг с ними не согласен. Для взрывов требуется источник воспламенения, например, высокая температура или электричество, но «очень сложно поджечь газ при температуре ниже нуля», — сказал он. «Это больше похоже на извержение, чем на взрыв».
По его словам, открытые системы создают давление, необходимое для извержения, но расход газа в них очень низкий. Закрытые системы с большей долей вероятности спровоцируют извержения, поскольку в них сразу же происходит большее нарастание давления. Но риск извержения обеих систем растет по мере повышения температуры и таяния вечной мерзлоты.
«Изменение климата ослабляет поверхность за счет таяния сверху. В какой-то момент вечная мерзлота становится настолько тонкой, что не может выдерживать давление газовых карманов внизу, что может спровоцировать извержения», - объяснил Хеллеванг.
Ранее ученые заявили о том, что «врата в ад» или Батагайский мегаобвал в Сибири ежегодно «активно разрастается». Это гигантское образование в вечной мерзлоте увеличивается на миллион кубических метров каждый год, по мере таяния мерзлоты.