Wielkie wybuchające dziury na Syberii. Zagadka rozwiązana

Naukowcy w swojej publikacji na łamach magazynu Geophysical Research Letters proponują nową teorię dotyczącą powstawania ogromnych eksplodujących kraterów, które pojawiają się na Syberii i od kilkunastu lat spędzają sen z powiek wielu badaczy. Od czasu pierwszej obserwacji na powierzchni pojawiło się ich dużo więcej i jak przekonuje inżynier chemik Ana Morgado z Uniwersytetu w Cambridge, ogromne ilości uwalnianego przez nie metanu mogą mieć duży wpływ na globalne ocieplenie.

Co więcej, jej zespół ma też swój pomysł na wytłumaczenie ich powstawania, zaznaczając przy okazji, że to ekstremalnie "niszowa przestrzeń geologiczna". Jak wyjaśniają, istnieją "bardzo, bardzo specyficzne warunki", które pozwalają na wystąpienie tego zjawiska. Badacze odkryli, że nie chodzi tu tylko o rozszerzanie się i wzbijanie gazu z topniejącej wiecznej zmarzliny pod wpływem wyższych temperatur.

A ponieważ w żadnym z badanych przypadków wybuchów nie zaobserwowano świateł ani produktów spalania, które świadczyłyby o zachodzącej reakcji chemicznej, badacze doszli do wniosku, że musi chodzić o fizykę. Proponują zjawisko osmozy, czyli tendencję płynu do przemieszczania się w sposób wyrównujący stężenia rozpuszczonych w nim substancji. 

W miarę jak wieczna zmarzlina ociepla się (sezonowo, a obecnie także na dłuższe okresy z powodu zmian klimatycznych), tętniąca życiem gleba na powierzchni rozmarza i rozszerza się w dół, a świeża woda z topniejącego lodu przesiąka przez wieczną zmarzlinę. Zwykle to wahanie temperatury sięga płytko, ale przez zmiany klimatyczne penetruje głębiej w glebę. 

Tam, jak donoszą badacze, dociera do warstwy słonej wody zwanej kriopegiem, która zwykle unika zamarzania ze względu na zasolenie oraz ciśnienie z góry. Ta jest zazwyczaj osadzony nad warstwą hydratów metanu, skrystalizowaną mieszaniną wody i gazu metanowego utrzymywaną dzięki wysokiemu ciśnieniu i niskiej temperaturze. Jednak gdy woda z topniejącego lodu napływa, kriopeg, z jego niskim ciśnieniem i wysoką zawartością soli, nie tylko pochłania ją, gdy przesiąka ona z powierzchni, ale działa jak rodzaj pompy.

Gdy to podziemne ciśnienie rośnie, tworzy szczeliny w wiecznej zmarzlinie powyżej. Stabilne schronienie hydratów metanu jest teraz naruszone i uwalniają się one w postaci metanu, który wybucha w wyniku fizycznej eksplozji. Co ważne, do tej pory sądzono, że te pęknięcia w glebie zachodzą w skali tysięcy lat, jednak nowe badanie wykazało, że siły osmotyczne mogą przyspieszyć ten proces do zaledwie kilku dekad, co pokrywa się z przyspieszonym globalnym ociepleniem, które rozpoczęło się w latach 80.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!