Пару лет назад мы уже обсуждали эти гигантские сибирские воронки. Теперь понятно, что это газ. Ученые говорят: чистая удача, что эти взрывы до сих пор никого не убили и ничего не разрушили.
Научные сотрудники Сколтеха подробно описали процесс появления кратеров на полуострове Ямал и в других регионах Западной Сибири. Исследователи установили, что все 20 известных кратеров образовались из-за глобального потепления — оно растапливает вечную мерзлоту, в результате чего большие массы природного газа резко вырываются из-под земли. Работа сколковских учёных доступна в рецензируемом журнале Geosciences.
Первый ямальский кратер диаметром 20 метров и глубиной более 50 метров обнаружили летом 2014 года в центральной части полуострова. Позже геологи и сотрудники добывающих компаний нашли ещё два десятка кратеров разных размеров. В попытках объяснить их происхождение учёные выдвинули множество версий — от падения метеорита до криовулканизма. Но главной гипотезой были взрывы накопившегося метана из-за таяния вечной мерзлоты.
Учёные из Центра добычи углеводородов Сколтеха подтвердили правильность этой гипотезы, используя данные, собранные на С17 — одном из самых крупных известных кратеров на Ямале. Их модель показывает, что для взрыва нужно сочетание нескольких факторов — прежде всего, это небольшая толщина слоя вечной мерзлоты, её высокая насыщенность метаном и наличие подземных резервуаров холодной солёной воды вперемешку с природным газом.
Таяние вечной мерзлоты приводит к появлению быстрых потоков смеси талой и подземной солёной воды — они начинают циркулировать в грунте и ещё сильнее размывать ледяную «крышку». В какой-то момент её прочности становится недостаточно, чтобы сдерживать огромное давление метана, накопившегося под землёй. Происходит взрыв, который разбрасывает куски льда и почвы на сотни метров вокруг и образует кратер глубиной десятки метров.
Кратер С17, который образовался в 2020 году
Руководитель группы учёных Евгений Чувилин сообщил в интервью изданию Motherboard, что известны случаи, когда такие кратеры появлялись в нескольких километрах от промышленных объектов — и это чистая удача, что эти взрывы до сих пор никого не убили и ничего не разрушили. Большая часть территории полуострова Ямал потенциально опасна — здесь природный газ повсеместно накапливается в верхних слоях вечной мерзлоты.
Схема геофизических процессов, приводящих к взрывному высвобождению подземного газа
Взрывы подземного газа — не единственная опасность, которую глобальное потепление несёт Сибири. Большинство жилых и промышленных построек в этом регионе рассчитаны на прочный слой вечной мерзлоты — если он растает, то грунт просто не выдержит веса сооружений. Как показывает исследование американских учёных, как минимум треть объектов инфраструктуры и 45% добывающих предприятий на российском севере могут разрушиться из-за изменения климата.
Кратер С17 вблизи и участок его стенки
Министерство по развитию Дальнего Востока и Арктики оценивает потери России от таяния вечной мерзлоты в 50-150 миллиардов рублей ежегодно. МЧС России по Красноярскому краю сообщало, что этот процесс уже деформировал около 40% зданий в Воркуте, 60% сооружений в Игарке, Диксоне, Вилюйске и Норильске, и почти все — в национальных посёлках Таймыра. Масштабный разлив топлива в Норильске также мог произойти из-за таяния вечной мерзлоты.
Journal information