Misterele craterelor masive care se formează în permafrostul siberian, descoperite de oamenii de ştiinţă
https://www.mdpi.com/
Un crater masiv a apărut în tundra siberiană anul trecut – o puternică explozie de gaz metan aruncând gheață și stâncă la sute de metri distanță și lăsând o gaură circulară în peisajul gol și straniu al regiunii, potrivit CNN.
Este cea de-a 17-a gaură care a apărut în peninsulele îndepărtate Yamal și Gyda din zona arctică a Rusiei de când prima a fost văzută în 2013. Oamenii de știință cred că aceste cratere sunt legate de schimbările climatice. Fotografii cu drone, modelarea 3D și inteligența artificială ajută la dezvăluirea secretelor lor.
https://www.mdpi.com/
„Noul crater este bine conservat, deoarece apa de suprafață nu se acumulase încă în crater atunci când l-am analizat, ceea ce ne-a permis să studiem un crater „proaspăt”, neatins de degradare”, a declarat Evgeny Chuvilin, cercetător principal la Centrul de recuperare a hidrocarburilor al Institutului de Știință și Tehnologie Skolkovo din Moscova.
A fost, de asemenea, prima dată când cercetătorii au reușit să zboare cu o dronă adânc într-un crater – ajungând la 10-15 metri sub pământ, permițându-le să capteze forma cavității subterane în care s-a acumulat metan.
Chuvilin a făcut parte dintr-o echipă de oameni de știință ruși care au vizitat craterul în august 2020. Descoperirile lor au fost publicate în revista Geosciences săptămâna trecută.
Schimbările climatice
Drona a realizat în jur de 80 de imagini, permițând cercetătorilor să construiască un model 3D al craterului, care are o adâncime de 30 de metri – imaginați-vă trei autobuze puse cap la cap.
Autorul studiului, Igor Bogoyavlensky, de la Institutul de Cercetare a Petrolului și Gazelor de la Academia Rusă de Științe, a pilotat drona și a spus că a trebuit să se întindă pe marginea craterului adânc de 10 etaje pentru a controla drona. “Am reușit să obținem datele pentru modelul 3D”, a spus el.
Modelul, care a arătat grote sau caverne neobișnuite în partea inferioară a craterului, a confirmat în mare măsură ceea ce oamenii de știință au spus: gazul metan se construiește într-o cavitate din gheață, provocând apariția unei movile la nivelul solului. Movila crește în dimensiuni înainte de a arunca gheața și alte resturi prin explozie, lăsând în urmă craterul masiv.
Ceea ce este încă neclar este sursa metanului. Ar putea proveni din straturi adânci din Pământ sau mai aproape de suprafață – sau dintr-o combinație a celor două, potrivit specialiştilor.
Permafrostul este un imens rezervor natural de metan, un puternic gaz cu efect de seră mult mai eficient decât dioxidul de carbon la captarea căldurii și la încălzirea planetei.
Verile mai calde – Arctica se încălzește de două ori mai repede decât media globală – au slăbit stratul de permafrost, care acționează ca un capac, facilitând evacuarea gazului. Unii experți estimează că solurile din regiunea permafrost conțin de două ori mai mult carbon decât atmosfera, făcând regiunea extrem de importantă în lupta împotriva schimbărilor climatice.
“Schimbările climatice, desigur, au un impact asupra probabilității de apariție a craterelor de gaze arse în permafrostul arctic”, a spus Chuvilin.
Cu ajutorul imaginilor prin satelit, cercetătorii au reușit să identifice și momentul în care s-a format craterul. Ei cred că movila ar fi explodat la un moment dat între 15 mai și 9 iunie 2020. Craterul a fost văzut pentru prima dată în timpul unui zbor cu elicopterul, pe 16 iulie 2020.
Momentul nu a fost aleatoriu, potrivit lui Chuvilin. „Aceasta este perioada anului, când există un flux mare de energie solară, care face ca zăpada să se topească și straturile superioare ale solului să se încălzească, provoacând modificări ale proprietăților lor.
În timp ce aceste cratere au apărut într-o regiune foarte puțin populată, ele prezintă riscuri pentru indigeni și pentru infrastructura de petrol și gaze. Găurile sunt de obicei găsite accidental în timpul zborurilor cu elicopterul sau de către păstorii de reni.
Cartografierea craterelor
Deși până acum au fost documentate 17 cratere, nu se știe câte sunt în total sau când ar putea exploda următorul.
Oamenii de știință nu au încă instrumente bune pentru detectarea și cartografierea craterelor cu emisii de gaze, deși o echipă de la Woodwell Climate Research Center din Massachusetts încearcă să schimbe acest lucru.
Pentru a înregistra modificările din peisajul arctic și, probabil, în cele din urmă pentru a prezice unde ar putea apărea următorul crater prin explozie, cercetătorii au conceput un algoritm pentru a cuantifica modificările caracteristicilor, cum ar fi înălțimea movilelor și extinderea sau micșorarea lacurilor de pe peninsulele Yamal și Gyda.
Modelul oamenilor de știință a prezis corect toate cele șapte cratere raportate până în 2017 și a dezvăluit formarea a trei noi.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că aceste cratere sunt un semn neliniștitor că cele mai nordice zone ale planetei noastre suferă schimbări radicale.
Aproximativ 5% din cei 327.000 de kilometri pătrați de echipa studiată au văzut schimbări bruște ale peisajului între 1984 și 2017. Aceste modificări includ prăbușiri ale solului, formarea de noi lacuri și dispariția altora, plus eroziunea malurilor râurilor, potrivit cercetării, publicată în revista Geosciences în ianuarie.
“Aceste cratere reprezintă un … proces care anterior nu era cunoscut oamenilor de știință”, a spus Sue Natali, directorul programului Arctic la Woodwell Climate Research Center și coautor al studiului, într-un comunicat.
“Craterele și alte schimbări bruște care au loc în peisajul arctic sunt indicative ale unei Arctice care se încălzește și se dezgheață rapid, ceea ce poate avea consecințe grave pentru locuitorii din zonă și la nivel global.”