Hatalmas lyukak a szibériai permafrosztban, amiknek a rejtélyét a tudósok most feloldották
Az óriás kráter hirtelen és szó szerint robbanásszerűen jelent meg a szibériai tundrában tavaly – a metángáz erőteljes kifújása a jeget és sziklákat több száz méterrel arrébb dobta, és tátongó kör alakú sebet hagyott az üres és kísérteties tájon.
Ez volt a 17. lyuk, amely a távoli Jamal- és Gidai-félszigeten jelent meg az orosz sarkvidéken, mivel az elsőt 2013-ban észlelték, zavarba ejtve a tudósokat. Úgy gondolják, hogy a kráterek összefüggésben állnak az éghajlatváltozással. A drónfotózás, a 3D modellezés és a mesterséges intelligencia segítenek felfedni titkaikat.
„Az új kráter egyedülállóan jól megőrződött, mivel a felszín alatti víz még nem halmozódott fel a kráterben, amikor felmértük, ami lehetővé tette számunkra, hogy egy „friss” krátert tanulmányozzunk, amelyet nem érint az erózió,” mondta Jevgenyij Csuvilin, a Moszkvai Skolkovo Tudományos és Technológiai Intézet Szénhidrogén-kitermelési Központja kutatóközpontjának vezető kutatója.
Ez volt az első alkalom arra is, hogy a kutatók drónt tudtak mélyen egy kráterbe vezetni – 10-15 méterrel a talaj alatt, lehetővé téve számukra, hogy rögzítsék a föld alatti üreg alakját, ahol a metán felhalmozódott.
Csuvilin egy orosz tudósokból álló csapat tagja volt, akik 2020 augusztusában látogatták meg a krátert. Eredményeiket a múlt héten tették közzé a Geosciences folyóiratban. (A most olvasott írás 2021. február 17-én jelent meg, a CNN-en.)
Klímaváltozás
A drón körülbelül 80 képet készített, így a kutatók 3D-s modellt készíthettek a 30 méter mély kráterről – képzeljük el, hogy beleférne három busz.
A tanulmány szerzője, Igor Bogojavlenszkij, az Orosz Tudományos Akadémia Olaj- és Gázkutató Intézetének munkatársa volt a drónpilóta, és azt mondta, hogy le kellett feküdnie a 10 emeletes mély kráter szélére, és karját a szélén kellett lelógatnia, hogy irányítsa a drónt.
„Háromszor kerültünk közel ahhoz, hogy elveszítsük, de sikerült megszereznünk a 3D modell adatait,” mondta.
A modell, amely szokatlan üregeket vagy barlangokat mutatott a kráter alsó részében, nagymértékben megerősítette azt, amit a tudósok feltételeztek: metángáz épül fel a jég egy üregében, emiatt halom jelenik meg a talaj szintjén. A halom mérete megnő, mielőtt robbanás történik, ami kifújja a jeget és egyéb törmeléket, és maga mögött hagyja a hatalmas krátert.
Ami még mindig nem világos, az a metán forrása. Jöhet a Föld mély rétegeiből vagy közelebb a felszínhez – vagy a kettő kombinációjából.
A permafroszt egy hatalmas természetes tározója a metánnak, egy erős üvegházhatású gáznak, amely sokkal hatékonyabb a hő elfogásában és a bolygó felmelegítésében, mint a szén-dioxid. A melegebb nyarak – az Északi-sark kétszer gyorsabban melegszik, mint a globális átlag – gyengítették a permafroszt réteget, amely kipattant kupakként működik, megkönnyítve a gázok távozását. Egyes szakértők becslései szerint a permafroszt régió talajai kétszer annyi szén-dioxidot tartalmaznak, mint a légkör, így a régió rendkívül fontos az éghajlatváltozás elleni küzdelemben.
„Az éghajlatváltozás természetesen hatással van annak valószínűségére, hogy a gázkifúvásos kráterek megjelennek a sarkvidéki örökfagyban,” mondta Csuvilin.
A műholdfelvételek segítségével a kutatók azt is meg tudták határozni, hogy mikor keletkezett a kráter. Úgy vélik, hogy a halom valamikor 2020. május 15. és június 9. között robbanhatott fel. A krátert először egy helikopterrepülés során észlelték 2020. július 16-án.
Csuvilin szerint az időzítés nem volt véletlenszerű. „Ez az az évszak, amikor nagy a napenergia-beáramlás, ami miatt a hó elolvad, és a talaj felső rétegei felmelegednek, és ez megváltoztatja tulajdonságaikat és viselkedésüket.”
Bár ezek a kráterek egy nagyon ritkán lakott régióban jelentek meg, veszélyeket jelentenek az őslakosokra és az olaj- és gázinfrastruktúrára. A lyukakat általában véletlenül találják meg helikopterrepülések során vagy rénszarvas pásztorok fedezik fel őket.
A kráterek feltérképezése és előrejelzése
Míg eddig 17 krátert dokumentáltak, nem tudni, hogy összesen hány van, és mikor robbanhat ki a következő.
A tudósok még nem rendelkeznek elég jó eszközökkel a gázkibocsátó kráterek észlelésére és feltérképezésére, bár a Massachusetts-i Woodwell Klímakutató Központ csapata ezen próbál változtatni.
A sarkvidéki tájban bekövetkezett változások naplózásához, és talán végső soron a jövőbeli kráterek előfordulásának előrejelzéséhez a kutatók kifejlesztettek egy algoritmust az olyan jellemzők változásának számszerűsítésére, mint a halmok magassága, valamint a Jamal- és a Gidai-félsziget tavainak tágulása vagy zsugorodása.
A kráter 30 méter mély. A tudósok egy 3D-s modellt készítettek róla egy drón által készített képek felhasználásával.
A tudósok modellje helyesen jósolta meg mind a hét krátert, amelyekről a tudósok 2017-ben beszámoltak, és három új keletkezését tárta fel.
A kutatók azt is megállapították, hogy a kráterek csak egy nyugtalanító jele annak, hogy bolygónk legészakibb területei radikális változásokon mennek keresztül.
A kutatás szerint a 327.000 négyzetkilométer mintegy 5%-a hirtelen és váratlanul megváltozott a tájban 1984 és 2017 között. Ezek a változások magukban foglalják a talaj omlását, új tavak kialakulását és mások eltűnését, valamint a folyókanyarulatok erózióját, mindez januárban jelent meg a Geosciences folyóiratban.
„Ezek a kráterek egy ... folyamatot képviselnek, amelyet a tudósok korábban nem ismertek,” mondta Sue Natali, a Woodwell Klímakutató Központ sarkvidéki programigazgatója és a tanulmány társszerzője.
„A kráterek és a sarkvidéki tájon bekövetkező egyéb hirtelen változások gyorsan felmelegedő és felolvadó sarkvidéket jeleznek, ami súlyos következményekkel járhat a sarkvidéki lakosokra és globálisan is.”
Szöveg forrása: edition.cnn.com
Képek forrása: edition.cnn.com; vemaps.com
(Itt oktatási célból szerepelnek.)
