ОБЗОР: Ученые ждут появления в вечной мерзлоте новых воронок, подобных Ямальскому кратеру
Ученые выяснили, что причиной появления знаменитого Ямальского кратера стал газ метан, связали "взрыв" с потеплением климата и прогнозируют появление подобных воронок в зоне вечной мерзлоты в дальнейшем; велика вероятность, что один из кратеров появится уже в ближайшее время.
ПОЯВЛЕНИЕ КРАТЕРА
Кратер неизвестного происхождения на Ямале в 30 километрах от базы нефтедобытчиков Бованенково в июле 2014 года обнаружили пилоты вертолета, обслуживающего нефтегазоконденсатное месторождение Бованенковское. Кратер, представляющий собой крупную воронку в земле с отвесными стенами и водой на дне, вызвал большой интерес со стороны ученых со всего мира.
По данным на лето прошлого года, верхний диаметр кратера составлял 40 метров, внутренний (горловина кратера) - 28 метров. Глубина воронки составляла 24,6 метра, при этом 10 метров глубины занимала вода.
По данным специалистов Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН (ИНГГ СО РАН), которые летом 2015 года повторно обследовали кратер, в настоящее время он почти полностью оказался заполнен водой. Его глубина составляет 20-25 метров, и еще через год это место будет сложно отличить от множества других озер, распространенных на Ямале. При этом внешний диаметр кратера увеличился на 5-10 метров.
ПНЕВМОВЗРЫВ
"Мы проанализировали космоснимки высокого разрешения, которые были сделаны до образования воронки. В месте образования кратера располагался так называемый "бугор пучения" (поднятие грунта) практически идеально круглой формы. Мы сделали выводы, что взорвался как раз такой "бугор пучения", - рассказал журналистам во вторник старший научный сотрудник ИНГГ СО РАН Владимир Оленченко.
Ученый сообщил, что в настоящее время существует две основных гипотезы происхождения кратера, однако все они связаны с выбросом газа метана. Первая версия - глубинная, заключается в том, что газ из глубинных залежей поднялся вверх по разломам земной коры.
Вторая гипотеза, к которой склоняются ученые сибирского института - внешняя. Она заключается в том, что в результате глобального потепления гидраты метана (газ в твердом состоянии), залегающие на глубине около 60 метров, разрушаются, при этом высвобождается большое количество метана, что приводит к возрастанию давления и взрыву "бугров".
В свою очередь, заместитель директора ИНГГ СО РАН по науке Игорь Ельцов отметил, что Ямальский кратер стал примером того, как изменение температурных условий в слое вечной мерзлоты Земли приводит к тому, что газогидраты выходят из своего стабильного состояния, в котором находились сотни лет.
"Условия в последние десятилетия привели к тому, что гидрат метана то там, то там проявляет себя массовыми выходами. Объем газа при выходе из твердого состояния в газообразное увеличивается примерно в 163 раза. Это приводит к взрывам, выбросам. Это такая пневмомашина, которая может в любой момент сработать", - сказал Ельцов.
Он отметил, что уникальность Ямальского кратера состоит в том, что он появился в результате не просто взрыва, при котором выделяется большое количество тепла и воронка имеет конусообразную форму, а в результате пневмовзрыва.
"Мы это обсуждали с директором института гидродинамики, поставили эту задачу для взрывников. Они нас натолкнули на мысль, что геометрия кратера была подготовлена процессами, которые предшествовали взрыву. Это очевидно вытаивание такой правильной геометрической формы. Мне этот процесс напоминает пробку от шампанского. То есть это не традиционный взрыв, а взрыв без существенного повышения температуры, пневмохлопок. Очевидно, что он готовился очень долго, на это ушли годы", - рассказал ученый.
БУДУТ НОВЫЕ КРАТЕРЫ?
Ученые сошлись во мнении, что в ближайшее время стоит ожидать образования подобным образом новых кратеров в зоне вечной мерзлоты. В частности, один из них может появиться уже совсем скоро, так как ученые недалеко от исследуемого кратера обнаружили новый "бугор пучения".
"Когда часть наших сотрудников возвращалась из экспедиции, то с вертолета недалеко от этого кратера обнаружили еще один "бугор пучения" аномальных размеров, но пока мы держим в тайне координаты этого объекта, чтобы не допустить туда паломничества, поскольку он в любой момент может взорваться", - сказал Владимир Оленченко.
Он отметил, что по диаметру потенциальный новый кратер больше обнаруженного в 2012 году. Ученые планируют отслеживать изменения, которые будут происходить с этим бугром с помощью снимков со спутника и облетов на вертолете.
В свою очередь, замдиректора ИННГ Игорь Ельцов сообщил, что в целом количество метана, которое накопилось в недрах Земли за все время ее существования огромно. И если по разным оценкам традиционного объемы традиционного метана составляют около 200 миллионов кубометров, то этого же метана в форме газогидратов в миллионы раз больше.
"Газогидраты при определенных условиях соотношения давления и температур могут существовать в условиях Земли в виде льда. Они могут быть "захоронены" в вечной мерзлоте или же на дне океанов и других водоемов, например, озера Байкал. Однако Земля не соблюдает условия, при которых газогидраты остаются стабильными, и преподносит "сюрпризы", которые в видимой части этого айсберга мы называем глобальным потеплением климата", - считает ученый.
Он отметил, что с точки зрения науки пока эти явления практически не изучены, однако глубже понять причины появления кратеров, подобных Ямальскому, крайне необходимо.
"Прогноз нам необходим, потому что, например, в шести километрах от Ямальского кратера находится магистральный газопровод, в 36 километрах действующий промысел Бованенковского месторождения. Это явление, конечно, несет колоссальную опасность. Современные исследования показывают, что оно вряд ли носит единичный характер", - сказал Ельцов.
Он добавил, что к настоящему времени уже найдены аналогичные воронки, имеющие ту же природу, что и Ямальский кратер. Пять из них находится на территории Ямала и еще одна образовалась на Таймыре практически сразу после знаменитого Ямальского кратера.
В целом, ученый считает, что говорить о какой-то газогидратной катастрофе преждевременно, однако если потепление будет идти такими же темпами, то в зоне повышенного риска оказываются российские города на Ямале - Новый Уренгой, Надым, Салехард. Ученые планирует продолжить работы по изучению необычного явления природы.
ПОЯВЛЕНИЕ КРАТЕРА
Кратер неизвестного происхождения на Ямале в 30 километрах от базы нефтедобытчиков Бованенково в июле 2014 года обнаружили пилоты вертолета, обслуживающего нефтегазоконденсатное месторождение Бованенковское. Кратер, представляющий собой крупную воронку в земле с отвесными стенами и водой на дне, вызвал большой интерес со стороны ученых со всего мира.
По данным на лето прошлого года, верхний диаметр кратера составлял 40 метров, внутренний (горловина кратера) - 28 метров. Глубина воронки составляла 24,6 метра, при этом 10 метров глубины занимала вода.
По данным специалистов Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАН (ИНГГ СО РАН), которые летом 2015 года повторно обследовали кратер, в настоящее время он почти полностью оказался заполнен водой. Его глубина составляет 20-25 метров, и еще через год это место будет сложно отличить от множества других озер, распространенных на Ямале. При этом внешний диаметр кратера увеличился на 5-10 метров.
ПНЕВМОВЗРЫВ
"Мы проанализировали космоснимки высокого разрешения, которые были сделаны до образования воронки. В месте образования кратера располагался так называемый "бугор пучения" (поднятие грунта) практически идеально круглой формы. Мы сделали выводы, что взорвался как раз такой "бугор пучения", - рассказал журналистам во вторник старший научный сотрудник ИНГГ СО РАН Владимир Оленченко.
Ученый сообщил, что в настоящее время существует две основных гипотезы происхождения кратера, однако все они связаны с выбросом газа метана. Первая версия - глубинная, заключается в том, что газ из глубинных залежей поднялся вверх по разломам земной коры.
Вторая гипотеза, к которой склоняются ученые сибирского института - внешняя. Она заключается в том, что в результате глобального потепления гидраты метана (газ в твердом состоянии), залегающие на глубине около 60 метров, разрушаются, при этом высвобождается большое количество метана, что приводит к возрастанию давления и взрыву "бугров".
В свою очередь, заместитель директора ИНГГ СО РАН по науке Игорь Ельцов отметил, что Ямальский кратер стал примером того, как изменение температурных условий в слое вечной мерзлоты Земли приводит к тому, что газогидраты выходят из своего стабильного состояния, в котором находились сотни лет.
"Условия в последние десятилетия привели к тому, что гидрат метана то там, то там проявляет себя массовыми выходами. Объем газа при выходе из твердого состояния в газообразное увеличивается примерно в 163 раза. Это приводит к взрывам, выбросам. Это такая пневмомашина, которая может в любой момент сработать", - сказал Ельцов.
Он отметил, что уникальность Ямальского кратера состоит в том, что он появился в результате не просто взрыва, при котором выделяется большое количество тепла и воронка имеет конусообразную форму, а в результате пневмовзрыва.
"Мы это обсуждали с директором института гидродинамики, поставили эту задачу для взрывников. Они нас натолкнули на мысль, что геометрия кратера была подготовлена процессами, которые предшествовали взрыву. Это очевидно вытаивание такой правильной геометрической формы. Мне этот процесс напоминает пробку от шампанского. То есть это не традиционный взрыв, а взрыв без существенного повышения температуры, пневмохлопок. Очевидно, что он готовился очень долго, на это ушли годы", - рассказал ученый.
БУДУТ НОВЫЕ КРАТЕРЫ?
Ученые сошлись во мнении, что в ближайшее время стоит ожидать образования подобным образом новых кратеров в зоне вечной мерзлоты. В частности, один из них может появиться уже совсем скоро, так как ученые недалеко от исследуемого кратера обнаружили новый "бугор пучения".
"Когда часть наших сотрудников возвращалась из экспедиции, то с вертолета недалеко от этого кратера обнаружили еще один "бугор пучения" аномальных размеров, но пока мы держим в тайне координаты этого объекта, чтобы не допустить туда паломничества, поскольку он в любой момент может взорваться", - сказал Владимир Оленченко.
Он отметил, что по диаметру потенциальный новый кратер больше обнаруженного в 2012 году. Ученые планируют отслеживать изменения, которые будут происходить с этим бугром с помощью снимков со спутника и облетов на вертолете.
В свою очередь, замдиректора ИННГ Игорь Ельцов сообщил, что в целом количество метана, которое накопилось в недрах Земли за все время ее существования огромно. И если по разным оценкам традиционного объемы традиционного метана составляют около 200 миллионов кубометров, то этого же метана в форме газогидратов в миллионы раз больше.
"Газогидраты при определенных условиях соотношения давления и температур могут существовать в условиях Земли в виде льда. Они могут быть "захоронены" в вечной мерзлоте или же на дне океанов и других водоемов, например, озера Байкал. Однако Земля не соблюдает условия, при которых газогидраты остаются стабильными, и преподносит "сюрпризы", которые в видимой части этого айсберга мы называем глобальным потеплением климата", - считает ученый.
Он отметил, что с точки зрения науки пока эти явления практически не изучены, однако глубже понять причины появления кратеров, подобных Ямальскому, крайне необходимо.
"Прогноз нам необходим, потому что, например, в шести километрах от Ямальского кратера находится магистральный газопровод, в 36 километрах действующий промысел Бованенковского месторождения. Это явление, конечно, несет колоссальную опасность. Современные исследования показывают, что оно вряд ли носит единичный характер", - сказал Ельцов.
Он добавил, что к настоящему времени уже найдены аналогичные воронки, имеющие ту же природу, что и Ямальский кратер. Пять из них находится на территории Ямала и еще одна образовалась на Таймыре практически сразу после знаменитого Ямальского кратера.
В целом, ученый считает, что говорить о какой-то газогидратной катастрофе преждевременно, однако если потепление будет идти такими же темпами, то в зоне повышенного риска оказываются российские города на Ямале - Новый Уренгой, Надым, Салехард. Ученые планирует продолжить работы по изучению необычного явления природы.