Российские учёные смогли окончательно разгадать загадку огромных кратеров, образующихся в сибирской вечной мерзлоте. В прошлом году в сибирской тундре образовался новый массивный кратер, когда после мощного выброса метана лёд и грунт оказались разбросаны на сотни метров вокруг — а в почве осталась зияющая круглая дыра. Причём число таких крупных кратеров, обнаруженных на удалённых российских полуостровах Ямал и Гыдан за последние несколько лет, уже превысило полтора десятка, сообщает CNN.
Первая подобная дыра, возникшая в 2013 году, серьёзно озадачила учёных, отмечается в статье. Была выдвинута версия, что появление таких кратеров связано с климатическими изменениями. Снятые с беспилотников фотографии, а также созданные на их базе трехмёрные модели благодаря привлечению искусственного интеллекта помогают провести более тщательный анализ и раскрыть эти секреты.
«Новый кратер очень хорошо сохранился, поскольку поверхностные воды ещё не скопились внутри него, когда мы его обследовали. Это позволило нам изучить «свежий» кратер, не тронутый эрозией», — рассказал журналистам Евгений Чувилин, ведущий научный сотрудник Центра добычи углеводородов Сколковского института науки и технологии. Он вошёл в состав группы российских учёных, которые побывали на месте образования кратера в августе прошлого года, поясняется в статье.
Свои выводы по итогам анализа всех полученных данных они опубликовали на прошлой неделе в журнале Geosciences. Исследователям также впервые удалось запустить тогда внутрь кратера беспилотный летательный аппарат, который опустился на 10—15 м ниже уровня поверхности и дал им возможность сфотографировать форму подземной полости, где накапливался метан. Дрон сделал около 80 снимков, на основе которых российские учёные создали трехмёрную модель кратера глубиной около 30 м.
Как рассказал ещё один из авторов исследования Игорь Богоявленский, сотрудник Института проблем нефти и газа Российской академии наук, при запуске дрона ему пришлось лежать на краю обрыва кратера высотой с 10-этажный дом — и управлять беспилотником, свесив руки в этот огромный кратер. «Мы трижды были близки к его потере, но всё же съёмку успешно выполнили, что позволило построить 3D-модель», — пояснил он.
Эта виртуальная модель показала необычные гроты и полости в нижней части кратера, в основном подтвердив первоначальные предположения учёных о том, что метан скапливается в ледяной полости и «вспучивает» землю, которая начинает образовывать бугор на поверхности. Этот бугор постепенно увеличивается в размерах, а потом в какой-то момент происходит настоящий взрыв. При этом почва и лёд выбрасываются с большой силой наружу и остаётся массивный кратер, говорится в статье.
Однако конкретный источник метана по-прежнему неясен, отмечает CNN. Исследователи предполагают, что газ может либо подниматься из глубоких слоёв почвы — либо образовываться выше, ближе к поверхности. Возможно также, что всё происходит в результате сочетания этих двух источников, сообщает CNN. Дело в том, что вечная мерзлота является огромным природным хранилищем метана. Этот мощный парниковый газ намного эффективнее, чем углекислый газ, улавливает тепло и нагревает нашу планету.
Слишком тёплые летние сезоны в последние годы (учитывая, что Арктика «теплеет» в среднем вдвое быстрее, чем весь остальной мир) всё больше ослабляют слой вечной мерзлоты, которая выполняет роль своеобразной «крышки», поэтому и газу становится легче вырваться на поверхность. По оценкам некоторых учёных, в почве в районе вечной мерзлоты содержится в два раза больше углерода, чем в атмосфере. Поэтому данный регион имеет исключительно важное значение для борьбы с изменениями климата, подчёркивается в статье.
Пока такие воронки были замечены лишь в очень малонаселённом регионе России. Однако даже сейчас они представляют опасность для коренного населения и нефтегазовой инфраструктуры, подчёркивается в статье. Обычно такие кратеры случайно находят оленеводы или вертолётчики во время полетов. На сегодня документально уже подтверждено существование 17 кратеров, однако точно неизвестно, сколько их всего — и когда именно произойдёт следующий взрыв?
У ученых пока нет надёжных средств для их оперативного обнаружения и нанесения на карту, поясняет CNN. Массачусетский Центр климатических исследований Вудвелла также решил подключиться к исследованиям, чтобы попытаться улучшить ситуацию с прогнозами. Чтобы точнее фиксировать изменения в арктическом ландшафте, а потом и прогнозировать места образования очередных кратеров, американские учёные создали специальный алгоритм количественного определения изменений в рельефе, таких как высота бугров, а также увеличение и уменьшение озёр на Ямальском и Гыданском полуостровах.
Они также создали свою трёхмерную модель последнего кратера глубиной 30 м, воспользовавшись снятыми с беспилотника фотографиями. По словам американских исследователей, эта модель позволила им верно вычислить все семь кратеров, о существовании которых стало известно к 2017 году, а также спрогнозировала формирование трёх новых.
Американские исследователи также пришли к выводу, что «дыры» в вечной мерзлоте — это лишь один из тревожных знаков, которые сигнализируют о радикальных переменах в северных широтах нашей планеты. Обследовав около 327 тыс. квадратных километров территории, они обнаружили на 5% площади резкие изменения в ландшафте за период с 1984-го по 2017 год. К таким изменениям относятся обрушения грунта, образование новых озёр и исчезновение старых, а также эрозия речных излучин, поясняется в статье.
Данные этого исследования также были опубликованы в журнале Geosciences в январе. Программный директор Центра климатических исследований Вудвелла Сью Натали, которая стала одним из соавторов доклада, рассказала журналистам, что эти кратеры представляют собой «ранее неизвестный науке процесс», который несёт определённую угрозу для всего человечества. «Кратеры и прочие резкие изменения, происходящие в рельефе Арктики, указывают на её быстрое потепление и таяние. Это может иметь самые серьёзные последствия для жителей Арктики и для всего мира», — цитирует её заявление CNN.