Prije deset godina, misteriozni krater pojavio se na ruskom Arktiku, formirajući ogromnu nazubljenu rupu široku stotine stopa, koja se spuštala u tamni ponor.
Bio je okružen golemim komadima zemlje i leda, što svjedoči o nasilnim silama koje su ga stvorile.
Od 2014. eksplodiralo je više od 20 takvih kratera, ostavljajući tragove na udaljenom krajoliku poluotoka Yamal i Gydan u sjeverozapadnom Sibiru — od kojih je najnoviji otkriven u avgustu.
Krateri su zaintrigirali i zbunili naučnike, koji su godinama pokušavali otkriti kako su nastali. Pojavio se niz hipoteza, uključujući ludije teorije poput udara meteora ili čak vanzemaljaca.
Sada, tim inženjera, fizičara i računalnih naučnika kaže da je pronašao novo objašnjenje. Njihovi nalazi, izneseni u studiji objavljenoj prošlog mjeseca, sugeriraju da je riječ o mješavini klimatskih promjena koje je uzrokovao čovjek i neobične geologije regije.
Mystery of Siberia's giant exploding craters may finally be solved :
Eight giant, 160ft-deep (50m) craters in Siberian permafrost have baffled scientists since their discovery more than a decade ago, but a new theory may finally explain how they formed.
The craters are unique… pic.twitter.com/moHTRUc4LY— Archaeo - Histories (@archeohistories) April 15, 2024
Naučnike su se već općenito složili da krateri nastaju kada se plinovi zarobljeni ispod tundre - uključujući metan koji zagrijava planet - nakupljaju pod zemljom, uzrokujući pojavu humka na površini. Kada tlak ispod premaši snagu tla iznad, humak eksplodira, izbacujući plinove.
Ono o čemu se još uvijek raspravlja jesu specifičniji mehanizmi nastajanja pritiska i odakle točno plin dolazi.
Novo istraživanje
Tim koji stoji iza novog istraživanja odlučio je pristupiti pitanjima poput detektivskog posla, rekla je Ana Morgado, autorica studije i kemijska inženjerka na Sveučilištu Cambridge.
Prvo su razmatrali jesu li eksplozije možda kemijske reakcije, no to je brzo odbačeno. "Nije bilo izvještaja o bilo čemu povezanom s kemijskim izgaranjem", rekao je Morgado.
Tada je to moralo biti fizički, rekla je za CNN, "kao pumpanje gume".
Ono što su istraživači otkrili vrti se oko složene geologije ovog specifičnog dijela Sibira.
To ide ovako: ispod zemlje je gusti permafrost — zbrka tla, kamenja i sedimenta koje zajedno drži led. Ispod toga nalazi se sloj "metanskih hidrata", čvrstog oblika metana.
U sendviču između to dvoje nalaze se neobični džepovi, oko 3 stope debeli, slane, nezamrznute vode zvani "kriopegi".
Kako klimatske promjene pokreću toplije temperature, gornji sloj tla se topi, uzrokujući curenje vode kroz permafrost u kriopeg, prodirući u ovaj slani sloj, prema istraživanju.
Problem je u tome što nema dovoljno mjesta za dodatnu vodu, pa kriopeg bubri, raste pritisak i tlo se lomi, šaljući pukotine na površinu. Ove pukotine uzrokuju nagli pad tlaka u dubinama, oštećujući hidrate metana i uzrokujući eksplozivno oslobađanje plina.
Ovaj složeni ples između topljenja permafrosta i metana može trajati desetljećima prije nego što se dogodi eksplozija, pokazalo je istraživanje.
Proces je "vrlo specifičan za regiju", rekla je Morgado, pa iako vjeruje da su riješili zagonetku u ovom dijelu Arktika, ako se slični eksplozivni krateri pojave na mjestima s drugačijom geologijom, "možda postoji još jedan misterij za riješiti. "
Da li je zagonetka zaista riješena?
Drugi naučnici nisu sigurni da je zagonetka riješena.
Evgeny Chuvilin, vodeći istraživač na Institutu za nauku i tehnologiju Skolkovo u Moskvi, koji je proveo godine proučavajući kratere izbliza, rekao je da je ideja studije "nova", ali odbacuje ideju da se uklapa u geologiju regije.
Permafrost u sjeverozapadnom Sibiru neobičan je zbog vrlo velikih količina leda i metana, rekao je za CNN. Bilo bi teško da se voda iz gornjeg sloja tla probije kroz ovaj debeli, poput leda gust sloj da dopre do kriopegova duboko ispod zemlje.
Nalazi su "još uvijek preopćeniti" i ne uzimaju u obzir složenost regije, rekao je za CNN.
Njegovo vlastito istraživanje fokusira se na nakupljanje metana u šupljinama u gornjim slojevima permafrosta, prije nego što pritisak postane toliko visok da eksplodira.
Ima još toga što treba učiniti kako bi se pomoglo u rješavanju misterija o tome kako se točno ovaj proces odvija, rekao je.
Njegov oprez ponavlja i Lauren Schurmeier, geofizičarka sa Sveučilišta na Havajima. Rekla je da iako istraživanje ima smisla u teoriji, još uvijek postoji "mnogo potencijalnih izvora plina za ove kratere."
Morgado je rekla da je uvjerena u teoriju, ali "uvijek se može obogatiti razmatranjem dodatnih faktora", dodala je.
Klimatske promjene
Međutim, ono oko čega se većina naučnika slaže je da klimatske promjene igraju ulogu i da bi mogle dovesti do povećanja ovih eksplozivnih kratera u budućnosti.
Globalno zatopljenje "utječe na čvrstoću smrznute stijene koja prekriva podzemni led sa šupljinama zasićenim plinom", rekao je Chuvilin, što olakšava izbijanje plina odozdo. Kako se klimatske promjene ubrzavaju, dodao je, to može dovesti do veće degradacije permafrosta, snažnog ispuštanja plina i novih kratera.
Schurmeier ide dalje. "Klimatske promjene vjerovatno su glavni pokretač", rekla je. Mnogi su se krateri pojavili nakon neobično toplih ljeta i trebali bismo ih očekivati više kako se Arktik zagrijava, dodala je.
Ne samo da su krateri pogođeni klimatskim promjenama, oni im također doprinose. Svaka eksplozija izbacuje metan koji je prethodno bio zaključan, duboko u zemlji, plin koji je do 80 puta učinkovitiji u zadržavanju topline u atmosferi kratkoročno nego ugljični dioksid.
Iako metan koji proizvodi svaki pojedinačni krater nije jako značajan u smislu njegovog utjecaja na globalno zagrijavanje, rekao je Schurmeier, "oni su zastrašujući znak da se Arktik mijenja."
