Το μυστήριο των τεράστιων κρατήρων στην τούνδρα της Σιβηρίας και ο ρόλος της κλιματικής αλλαγής

Τα μέλη του εντυπωσιάστηκαν από το μέγεθος, τη συμμετρία αλλά και την εκρηκτική δύναμη της φύσης η οποία πιθανότατα υπήρξε υπεύθυνη για τη δημιουργία του.

Οι επιστήμονες δεν μπορούν να είναι σίγουροι πώς ακριβώς δημιουργήθηκε η τεράστια τρύπα, η ένατη τουλάχιστον που έχει εντοπιστεί στην περιοχή από το 2013.

Οι αρχικές θεωρίες ήθελαν τον πρώτο κρατήρα που ανακαλύφθηκε κοντά σε μια περιοχή άντλησης πετρελαίου και φυσικού αερίου στη χερσόνησο Γιαμάλ στη βορειοδυτική Σιβηρία περιλάμβαναν από πτώση μετεωρίτη, μέχρι προσγείωση UFO και κατάρρευση μιας μυστικής υπόγειας στρατιωτικής εγκατάστασης.

Ενώ οι επιστήμονες τώρα εκτιμούν ότι η γιγάντια τρύπα συνδέεται με μια εκρηκτική συσσώρευση αερίου μεθανίου, το οποίο θα μπορούσε να είναι το ανησυχητικό αποτέλεσμα των υψηλών θερμοκρασιών στην περιοχή, υπάρχουν ακόμα πολλά που δεν γνωρίζουν.

«Αυτή τη στιγμή, δεν υπάρχει καμία αποδεκτή θεωρία σχετικά με το πώς σχηματίζονται αυτά τα πολύπλοκα φαινόμενα», δηλώνει ο Εβγκένι Τσουβίλιν, επικεφαλής ερευνητής στο Κέντρο Ανάκτησης Υδρογονανθράκων του Ινστιτούτου Επιστήμης και Τεχνολογίας του Σκόλκοβο, ο οποίος επισκέφθηκε την τοποθεσία του πιο πρόσφατου κρατήρα για μελέτη.

«Είναι πιθανό να σχηματίζονται εδώ και χρόνια, αλλά είναι δύσκολο να εκτιμηθεί το πότε. Δεδομένου ότι οι κρατήρες εμφανίζονται συνήθως σε ακατοίκητες και σε μεγάλο βαθμό παρθένες περιοχές της Αρκτικής, συχνά δεν υπάρχει κανείς να τους δει και να τους αναφέρει», δήλωσε ο Τσουβίλιν.

«Ακόμα και τώρα, οι κρατήρες βρίσκονται κυρίως τυχαία κατά τη διάρκεια μη επιστημονικών πτήσεων με ελικόπτερα ή από κτηνοτρόφους ταράνδων και κυνηγούς».

Το πέρμαφροστ (σ.σ. το μόνιμα παγωμένο έδαφος), που αναλογεί στα δύο τρίτα της ρωσικής επικράτειας, είναι μια τεράστια φυσική δεξαμενή μεθανίου και τα πρόσφατα ζεστά καλοκαίρια, συμπεριλαμβανομένου αυτού του 2020, μπορεί να έχουν παίξει ρόλο στη δημιουργία αυτών των κρατήρων.

Εξορύσσοντας… ένα μυστήριο

Ο Τσουβίλιν και η ομάδα του είναι από τους λίγους επιστήμονες που μπήκαν μέσα σε έναν τέτοιο κρατήρα για να μελετήσουν πώς σχηματίστηκε και από πού προέρχεται το αέριο που τον δημιούργησε. Για την πρόσβαση στον κρατήρα απαιτείται αναρριχητικός εξοπλισμός και υπάρχει ένα περιορισμένο «παράθυρο»: οι κρατήρες μετατρέπονται σε λίμνες μέσα σε δύο χρόνια από τον σχηματισμό τους.

Οι επιστήμονες πήραν δείγματα εδάφους, πάγου και πάγου από το χείλος μιας τρύπας - γνωστή ως κρατήρας Erkuta - κατά τη διάρκεια μιας εκδρομής το 2017 μετά την ανακάλυψή της από βιολόγους που βρέθηκαν στην περιοχή για παρατήρηση. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν παρατηρήσεις με drone μετά από έξι μήνες.

«Το κύριο ζήτημα με αυτούς τους κρατήρες είναι το πόσο απίστευτα γρήγορα, γεωλογικά, σχηματίζονται και πόσο βραχύβια είναι πριν μετατραπούν σε λίμνες», λέει ο Τσουβιλίν. «Η εύρεση ενός [κρατήρα] στην απομακρυσμένη Αρκτική είναι πάντα μια τύχη για τους επιστήμονες».

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε τον Ιούνιο, έδειξε ότι τα αέρια, κυρίως το μεθάνιο, μπορούν να συσσωρευτούν στα ανώτερα στρώματα του πέρμαφροστ από πολλές πηγές, τόσο από τα βαθιά στρώματα της Γης όσο και τα πιο κοντινά στην επιφάνεια. Η συσσώρευση αυτών των αερίων μπορεί να δημιουργήσει πίεση που είναι αρκετά ισχυρή ώστε να διαρρεύσει στα ανώτερα στρώματα του παγωμένου εδάφους, να θρυμματίσει τη γη και τους βράχους και να δημιουργήσει τον κρατήρα.

«Θέλουμε να τονίσουμε ότι οι μελέτες αυτού του θέματος βρίσκονται σε πολύ πρώιμο στάδιο και κάθε νέος κρατήρας οδηγεί σε νέες έρευνες και ανακαλύψεις», διευκρινίζει.

«Αυτές οι εκπομπές μεθανίου συμβάλλουν επίσης στην αύξηση των συγκεντρώσεων των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα και η ίδια η κλιματική αλλαγή μπορεί να είναι ένας παράγοντας για την αύξηση του κρυοβολισμού (έκρηξη βράχων, πάγου, νερού και αερίων που αφήνει πίσω της έναν κρατήρα). Αλλά αυτό εξακολουθεί να είναι κάτι που πρέπει να ερευνηθεί», λέει ο Τσουβίλιν.

Η ομάδα του θα δημοσιεύσει λεπτομέρειες για τον πιο πρόσφατο κρατήρα σύντομα σε ένα επιστημονικό περιοδικό. Ο επιστήμονας προσθέτει ότι είναι ένας από τους μεγαλύτερους που έχουν βρεθεί μέχρι στιγμής.

Ακραία καλοκαίρια

Η Μαρίνα Λέιμπμαν, Ρωσίδα ειδικός στο Ινστιτούτο Κρυόσφαιρας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, ήταν μία από τους επιστήμονες που ανάλυσαν τις εκπομπές πέντε κρατήρων χρησιμοποιώντας απομακρυσμένα δεδομένα και έρευνες στο πεδίο.

Οι ερευνητές βρήκαν ότι οι κρατήρες διαθέτουν μερικά παρόμοια χαρακτηριστικά, κυρίως ένα ανάχωμα ύψους 2 έως 6 μέτρων που σχηματίστηκε πριν από την έκρηξη. Όλοι οι κρατήρες βρίσκονταν επίσης σε απαλές πλαγιές και είχαν ένα χαμηλότερο τμήμα που ήταν κυλινδρικό σαν δοχείο πριν ανοίξει σε ένα χωνί, με διάμετρο ανοίγματος περίπου 20 έως 25 μέτρα πλάτος. Όλες οι εκρήξεις έριξαν πάγο, ο οποίος σε ορισμένες περιπτώσεις άφησαν τρύπες στην επιφάνεια.

Η Λέιμπμαν πίστευε ότι τα εξαιρετικά καυτά καλοκαίρια στην περιοχή το 2012 και το 2016, και πάλι φέτος, μπορεί να έχουν διαδραματίσει ρόλο στην ανάπτυξη και την έκρηξη αυτών των αναχωμάτων. Τα αναχώματα εμφανίζονται και εκρήγνυνται μέσα σε τρία έως πέντε χρόνια.

«Η απελευθέρωση του μεθανίου από το παγωμένο έδαφος... πιθανότατα προκαλείται από την άνοδο της θερμοκρασίας του αέρα και του εδάφους τις τελευταίες δεκαετίες. Ο σχηματισμός όλων των GEC (κρατήρες εκπομπών αερίων) προηγήθηκε από ανώμαλα θερμά καλοκαίρια» λέει η μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε τον περασμένο Ιούλιο.

Όταν η Νάταλι πρωτάκουσε γι’ αυτούς τους κρατήρες, παρατήρησε: «έμοιαζαν με τρέλα αλλά είναι σίγουρα ότι είναι αληθινοί. Μπορεί οι άνθρωποι να μην έχουν δει πολλούς αλλά υπήρχαν και εξακολουθούν να υπάρχουν».

Κλιματική αλλαγή

Ελάχιστοι άνθρωποι έχουν δει με τα μάτια τους τέτοιες εκρήξεις, ωστόσο αποτελούν πράγματι απειλή για όσους ζουν σε αυτές τις απομονωμένες περιοχές, λέει ο Βασίλι Μπογκογιαλέβνσκι, καθηγητής στο Ερευνητικό Ινστιτούτο για το Πετρέλαιο και το Φυσικό Αέριο της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημόνων.

Ο καθηγητής μίλησε με μία κτηνοτρόφο ταράνδων η οποία το 2017 ήταν μάρτυρας μιας τεράστιας έκρηξης στη χερσόνησο Γιαμάλ.

«Κάθε πρωί πήγαινε σε αυτό το μικρό ανάχωμα παγετού στο ποτάμι επειδή ήταν το ψηλότερο μέρος και αναζητούσε τον τάρανδό της, και το πρωί της έκρηξης, πήγε ξανά όταν άρχισε να αισθάνεται κάτι στα πόδια της. Φοβήθηκε και έτρεξε. Όταν βρέθηκε σε απόσταση 200 ή 300 μέτρων, έγινε η έκρηξη. Θα μπορούσε να είχε σκοτωθεί», λέει ο καθηγητής. Άλλοι κρατήρες έχουν δημιουργηθεί σε απόσταση μικρότερων από 3 χιλιόμετρα από σιδηροδρομικούς σταθμούς και έναν αγωγό πετρελαίου, προσθέτει.

Ο Μπογκογιαλέβνσκι δεν είναι πεπεισμένος ότι η κύρια αιτία αυτών των κρατήρων είναι η άνοδος της θερμοκρασίας που συνδέεται με την κλιματική αλλαγή. Κάτοικοι σε χωριά και κοινότητες βοσκής με τους οποίους μίλησε του είπαν ότι οι παλαιότερες γενιές έχουν μοιραστεί ιστορίες εκρήξεων που δημιούργησαν κρατήρες στην τούνδρα. Ο καθηγητής θεωρεί ότι η βασική αιτία είναι το αέριο που προσπαθεί να μετακινηθεί στην επιφάνεια από βαθιά στρώματα της Γης.

Η Λέιμπμαν λέει ότι η ομάδα της έχει πραγματοποιήσει εργαστηριακές δοκιμές σε μεθάνιο από ορισμένους από τους κρατήρες και δεν πιστεύει ότι το αέριο προέρχεται από βαθιά μέσα στο έδαφος.

«Η ομάδα μας και άλλοι έκαναν εργαστηριακές δοκιμές του μεθανίου από τον κρατήρα. Η ισότοπη σύνθεσή του αποδεικνύει ότι αυτό το μεθάνιο δεν προήλθε από τις βαθιές πηγές», διευκρινίζει.

«Είναι δύσκολο να αποκλείσουμε τις ακραίες θερμοκρασίες επειδή το πρώτο σετ κρατήρων εμφανίστηκε μετά το ακραίο (καλοκαίρι του) 2012, το άλλο μετά το ακραίο καλοκαίρι του 2016 και το νεότερο μετά το ακραίο 2020. Τίποτα στο μεταξύ», πρόσθεσε.

Ομοίως, η Νάταλι θεωρεί ότι η κλιματική αλλαγή παίζει ρόλο - αν και χρειάζονται περισσότερα δεδομένα για να πει οριστικά.

«Υπήρξε μια σειρά από αφύσικα ζεστά καλοκαίρια στην Αρκτική. Μπορείτε να φανταστείτε πώς είναι να εξασθενεί το στρώμα permafrost. Σκεφτείτε το σαν ένα καπάκι, αν ξεπαγώσετε αυτό το καπάκι, αυτό γίνεται λίγο πιο χαλαρό, συντελώντας προωθώντας την ικανότητα του εδάφους να εκραγεί», λέει.

«Είναι σαν με τους τυφώνες. Χρειάστηκε πολύς χρόνος για να βγουν επιστήμονες και έρευνες για να πουν ναι, η κλιματική αλλαγή προκαλεί ισχυρότερους τυφώνες. Υπάρχουν τόσο λίγα στοιχεία για αυτές τις τρύπες, ώστε να είναι δύσκολο να πούμε με βεβαιότητα, αλλά εγώ είμαι πολύ σίγουρη ότι η κλιματική αλλαγή παίζει ρόλο σε αυτό».

Massive mystery holes appear in Siberian tundra — and could be linked to climate change, by Katie Hunt, CNN