VEDA pokročila: Tajomstvo vybuchujúcich kráterov na Sibíri je konečne odhalené

V roku 2021 sa na polostrove Jamal na Sibíri objavil zvláštny kráter. Náhly výskyt krátera a aj materiálu, ktorý ho obklopoval, naznačoval, že bol spôsobený nejakým druhom výbuchu. Odvtedy vedci a miestni obyvatelia objavili niekoľko ďalších kráterov, ktoré sa v tejto oblasti za posledné roky vyskytli.

Tieto sibírske krátery sú aj pomerne veľké, pričom niektoré z nich sú hlboké až 50 metrov. Vedci okamžite začali so skúmaním, čo tieto krátery spôsobuje. Počas svojich výskumov identifikovali nezvyčajne vysoké hladiny metánu v okolí kráterov, čo naznačovalo, že tento skleníkový plyn sa uvoľňuje z gigantických dier.

To viedlo vedcov k presvedčeniu, že veľké množstvo plynu zachyteného pod sibírskym permafrostom unikalo v dôsledku klimatických zmien. Bolo však potrebné ďalšie skúmanie, aby sa presne zistilo, ako sa tieto masívne diery formovali.

Nejde o chemickú reakciu

Podľa novej štúdie v Geophysical Research Letters hypotéza topenia permafrostu nestačila na vysvetlenie kráterov. Namiesto toho sa autori domnievajú, že séria špecifických podmienok vytvorených nezvyčajnou geológiou regiónu a vplyvmi klimatických zmien naštartovali proces, ktorý viedol k uvoľňovaniu metánu takýmto explozívnym spôsobom. 

Nové vysvetlenie, ktoré ponúka Ana Morgado, chemická inžinierka z univerzity v Cambridge, predpokladá, že povrchové otepľovanie vedie k rýchlej zmene tlaku hlboko pod zemou, čo nakoniec spôsobí silné uvoľnenie metánu. Tento záver skúmali tak, že posúdili, či sa proces spustil fyzikálnou alebo chemickou reakciou.

Podľa vedcov existujú len dva spôsoby, ako je možné dosiahnuť výbuch, a to buď dôjde k chemickej reakcii a dôjde k výbuchu, ako keď vybuchne dynamit, alebo fyzikálny dôsledok, ako keď nahustíte pneumatiku bicykla, kým nevybuchne. 

V prípade sibírskych kráterov neexistovali žiadne dôkazy o chemických reakciách, čo znamenalo, že museli byť fyzikálne. Ale ako by to bolo možné?

Pre lepšie vysvetlenie budeme naďalej používať analógiu s bicyklom. Ak pneumatiku príliš napumpujete, nakoniec praskne. Takže v tomto prípade išlo len o to zistiť, čo je tou pomyselnou pumpou na Sibíri.

Tu je vysvetlenie záhadných výbuchov

Odpoveďou bola osmóza, teda proces, pri ktorom sa tekutina pohybuje, aby sa vyrovnala koncentrácia týchto rozpustených látok. Polostrov Jamal má totiž hustý ílovitý permafrost, ktorý zvyčajne funguje ako osmotická bariéra, ale zmena klímy túto bariéru narušila.

Keď sa priemerné teploty na Sibíri zvýšili, aktívna vrstva sa topí a expanduje smerom nadol, až kým nedosiahne vrstvu kryopegu v dôsledku osmotického tlaku. Pretože v tejto vrstve nie je dostatok miesta na zadržanie prebytočnej roztopenej vody, začne sa zvyšovať tlak.

Tento tlak spôsobí, že sa objavia trhliny, ktoré sa dostanú na povrch, čo vedie k náhlemu poklesu tlaku v hĺbke. Táto náhla zmena tlaku poškodí hydrát metánu pod kryopegmi, čo má za následok uvoľnenie metánového plynu, ktorý vedie k veľkému výbuchu.