Как проваливался Ямал
20 Июля 2015 - 15:39
  • site_alt_text
  • 4025
  • |
  • site_alt_text
  • 0
Тэги:
  • Как проваливался Ямал

Восхищение всего мира вызвала воронка диаметром 60 метров, обнаруженная в районе Бонавенковского нефтегазоконденсатного месторождения на Ямале в июне 2014 года. В научных кругах ее назвали воронкой газового выброса. За 2014 год природный феномен обследовали три экспедиции, организованные Центром освоения Арктики.

Недавно с Ямала вернулась четвертая. Ее целью было исследовать, как изменился за прошедший год кратер вблизи поймы реки Морды-Яха, а также изучить тундровые озера, имеющие такую же круглую форму. Специалисты убеждены, что они появились благодаря аналогичным процессам. Своими открытиями ученые поделились с «Русской планетой».

Выстрел метангидратного ружья

Раскрыть тайну появления Ямальской воронки ученым помогли так называемые бугры пучения, достаточно часто возникающие в арктической тундре.

— На территориях, где распространена вечная мерзлота, встречается такое явление, как бугры пучения, или пинго, как их принято называть в мировой геологической науке, — поясняет корреспонденту РП Валерий Носков, член-корреспондент РАН. — Со стороны они выглядят как холмы правильной округлой формы. Их высота может достигать 80 метров, а диаметр — нескольких километров. Ранее было принято считать, что бугры пучения образуются исключительно в результате многолетнего промерзания глинистых грунтов, напитанных водой. Однако теперь становится ясно, что они могут появляться и при обратном процессе — оттаивании палеомерзлоты, вызванном глобальным потеплением. Арктика как гиперчувствительная экосистема первой реагирует на климатические изменения, и бугры пучения — прямое тому свидетельство.

ekb_voronka_vrez1.jpg

Летом 2012–2013 годов, когда образовалась Ямальская воронка, температура воздуха в районе ее появления на 5 градусов превышала норму, а за последние 20 лет из-за систематического потепления вечномерзлые грунты, залегающие на этой территории на глубине 20 м, прогрелись примерно на 2 градуса.

Когда верхние горизонты мерзлоты начинают оттаивать под воздействием высоких температур, высвобождается заключенный в них газ метан. Он содержится в вечномерзлых грунтах в форме реликтовых газогидратов.

— Газовые гидраты и, в частности, гидраты метана — это кристаллические соединения, сформировавшиеся из воды и газа, — говорит Валерий Носков. — Впервые гипотеза о наличии реликтовых газовых гидратов в зоне вечной мерзлоты была высказана советскими учеными в 40-е годы прошлого века, а в 1960-е их впервые обнаружили. По последним оценкам, в настоящий момент в арктической зоне вечной мерзлоты, в том числе и под водой, заперто в виде метана и его гидратов не менее 1,4 тысячи гигатонн газа. Около 5–10% от этого количества выходит на поверхность в результате оттаивания вечномерзлых грунтов, поскольку газогидраты становятся нестабильными при повышении температуры.

Существует даже апокалиптическая теория о так называемом метангидратном ружье: многие исследователи опасаются, что повышение температуры воды в Мировом океане и впадающих в него реках запустит необратимый процесс высвобождения метана из подводных и подземных отложений газовых гидратов. Попав в атмосферу, метан, который является более сильным парниковым газом, чем углекислый, станет причиной дальнейшего потепления. В результате высвободится еще больше метана, и произойдет катастрофа.

Некоторые ученые полагают, что аналогичный процесс послужил причиной пермского вымирания, когда 250 млн лет назад погибло 96% земных организмов.

ekb_voronka_vrez2.jpg

— Настолько пессимистичный сценарий все же маловероятен: большинство газовых гидратов сосредоточено слишком глубоко, чтобы резко отреагировать на потепление, — продолжает Носков. — Чтобы они прогрелись и высвободился заключенный в них метан, потребуются тысячелетия. Тем не менее экспедиция российских, американских и шведских ученых, которая под руководством Наталии Шаховой и Игоря Семилетова два года назад исследовала вечную мерзлоту на арктическом шельфе Сибири, пришла к выводу, что объемы выбросов метана в атмосферу в этой зоне увеличились в два раза относительно расчетных. Из-за разрывов в вечной мерзлоте, образовавшихся на морском дне, уже высвободились миллионы тонн метана, в результате чего в некоторых арктических регионах его концентрация выросла в 100 раз. В любой момент может высвободиться еще до 50 гигатонн гидратов, что увеличит содержание метана в атмосфере в 12 раз и приведет к критическому уровню парникового эффекта. В США еще в 2008 году потенциальное высвобождение гидратов метана в Арктике включено в число четырех глобальных климатических угроз.

Взрывы кратеров

Высвобождающийся в результате повышения температуры из газовых гидратов метан начинает подниматься к поверхности земли в зонах разлома, которые могут быть расположены как под водой, так и на суше. Выйти наружу ему мешает многолетняя мерзлота. Под давлением сжатого газа почва в буквальном смысле раздувается. Образуется гигантский пузырь, на фоне равнинного тундрового ландшафта выглядящий фантастично. Газ давит на вечную мерзлоту, к тому же подогревая ее снизу: температура метана составляет около +30 оС, а мерзлоты — около минус 9–10 оС. Подтаивая, верхний слой мерзлоты слабеет и в какой-то момент больше не может противостоять давлению снизу. Газ вырывается наружу. Происходит взрыв. Почвенная «пробка» вылетает, как из бутылки шампанского.

— При этом давление газа может быть относительно небольшим, — объясняет куратор 4-й экспедиции к воронке газового выброса, заместитель директора по научной работе Института проблем нефти и газа, член-корреспондент РАН, доктор технических наук Василий Богоявленский. — Двенадцати с небольшим атмосфер достаточно, чтобы такой бугор взорвался. При меньшем давлении бугры пучения постепенно разрушаются под воздействием высокой температуры, и на их месте также образуются кратеры, но это происходит без взрыва. На территории Ямала расположено как минимум четыре объекта, связанных с подземными выбросами газа. Во время последней экспедиции нам удалось посетить два из них.

ekb_voronka_vrez3.jpg

Оттаивание палеомерзлоты под воздействием глобального потепления неизбежно повлечет появление новых воронок, аналогичных Ямальской, поскольку в арктическом регионе имеется множество газосодержащих пород. Причем из-за повышения температуры они могут возникать все чаще.

Единственное, что в состоянии сделать ученые — это предсказать, где и когда они появятся, чтобы вовремя эвакуировать людей. Ведь вечная мерзлота распространена более чем на 60% территории России. На ней построены такие крупные города, как Якутск, Воркута и Норильск.

Экологическая катастрофа произойдет, если кратеры возникнут под месторождением или путепроводом. Так, ближайший нефтепровод расположен всего в четырех километрах от Ямальской воронки, а нефтегазовое месторождение — в 28-ми.

Участники экспедиции констатировали, что размер Ямальской воронки постоянно увеличивается. На сегодняшний день ее глубина составляет около 50 м, то есть в нее может спокойно поместиться 25-этажный дом. Часть объема гигантского кратера заполнилась водой — набралось не менее 10 м в глубину. Исследователи убеждены, что со временем геологическое новообразование возле Бованенковского месторождения превратится в точно такое же тундровое озеро, как и множество других, расположенных на территории Ямала.

Спуститься в кратер и обследовать его изнутри у участников четвертой экспедиции возможности не было.

ekb_voronka_vrez4.jpg

— Сейчас идет постоянное обрушение краев воронки, внутрь сползает оттаявшая глина, спускаться опасно, — пояснил корреспонденту РП директор Российского центра освоения Арктики Владимир Пушкарев. — Поэтому добраться до дна кратера и взять пробы грунта и льда для проведения химического и изотопного анализа мы смогли лишь во время третьей экспедиции (в ноябре 2014 года), когда стены воронки подмерзли.

Образцы, взятые во время самой первой экспедиции, состоявшейся в июле прошлого года, показали высокое содержание метана в кратере. Концентрация метана у дна воронки составила около 9,6%, в то время как обычно она не превышает 0,000179%. Это служит дополнительным аргументом в пользу правильности термогазовой теории происхождения Ямальской воронки.

Разгадка Бермудского треугольника

Четыре экспедиции позволили исключить все остальные версии происхождения Ямальской воронки. За год появились десятки теорий появления кратера. Гигантскую яму в тундре называли воротами в ад, предвещающими конец света, норой неизвестного науке огромного животного, следом от крушения инопланетного корабля и результатом испытания ядерной бомбы. Выдвигались и более правдоподобные версии, например падение метеорита.

— Если бы Ямальская воронка образовалась от падения метеорита, то в этом месте отмечался бы повышенный радиационный фон, а ничего подобного нет, — говорит Валерий Носков. — Кроме того, вокруг нет никаких следов обугливания или других последствий воздействия высокой температуры. Не обнаружены и куски метеорита. Последнее можно было бы объяснить тем, что метеорит состоял целиком изо льда, и поэтому его фрагменты не могли быть найдены. В пользу этой версии говорит воронковидная форма кратера, которая могла стать следствием вращения метеорита в почве, а также потемневшие края провала. Однако не заметить падения настолько большого небесного тела невозможно, тем более что всего в 30 км от места предполагаемого падения работает крупное месторождение. Столкновение метеорита с земной поверхностью вызвало бы сотрясение почвы, которое неизбежно было бы зафиксировано.

ekb_voronka_vrez5.jpg
 
Дополнительным аргументом в пользу метеоритной теории появления Ямальской воронки могли бы стать обстоятельства возникновения еще одного аналогичного кратера размером поменьше. Он обнаружен оленеводами в Тазовском районе Ямала, в 90 км от села Антипаюта в сентябре 2013 года. Они утверждали, что его появлению предшествовала яркая вспышка, а затем последовал взрыв. Некоторые отметили, что перед этим видели в небе яркий след от падающего небесного тела.

— Маловероятно, что почти в одно и то же время практически на одной территории упали два метеорита одинакового состава, вызвавшие появление кратеров одинаковой структуры, — говорит Валерий Носков. — А наличие вспышки и взрыва очень легко объяснимо, поскольку при смешении метана с воздухом в определенных пропорциях образуется взрывоопасная смесь. Выделившийся из газовых гидратов газ мог стать причиной сильного взрыва. Что касается следа от метеорита в небе, то люди склонны выдавать желаемое за действительное. Прозаичное объяснение происхождения Ямальской воронки многим не по вкусу.

Чтобы утешить любителей фантастики и сторонников теории заговоров, ученый рассказал, что термогазовое происхождение Ямальской воронки напрямую связывает ее со знаменитым Бермудским треугольником. В 1984 году канадский химик Дональд Дэвидсон предложил любопытную версию объяснения этого феномена. Он рассказал, что в этой части Мирового океана на дне залегают газовые гидраты, содержащие метан. В 1990 году исследования, в ходе которых было пробурено несколько глубоководных скважин, подтвердили его правоту. Когда газ выделяется из гидратов и проникает через сдерживающий его слой почвы, он поднимается к поверхности. По мере подъема давление воды падает, и небольшие пузырьки газа увеличиваются в размере. Когда они достигают поверхности воды, она превращается в кипящую пену. Судно, очутившееся в газовом облаке, больше не может удерживаться на поверхности воды, поскольку ее плотность резко падает, и идет ко дну. Экипажи самолетов, оказавшихся в облаке метана, погибают от удушья. А малейшей искры может быть достаточно, чтобы взрывоопасный метан взорвался и судно или самолет сгорели за считанные секунды. Экипажи даже не успевают подать сигнал бедствия. Причем когда в этот район прибывают спасатели, они не могут отыскать никаких следов. И все это происходит из-за наличия на дне точно таких же газовых гидратов, как в зоне образования Ямальской воронки.

Фото:  правительство.янао.рф
site_alt_text
Автор: Русская планета
LiveJournal Share Button

Возврат к списку

Уважаемые читатели! При размещении комментариев просим соблюдать взаимное уважение, как к героям наших публикаций, так и друг к другу. Комментарии, носящие оскорбительный характер, порочащие честь и достоинство, деловую репутацию, в адрес объектов и субъектов публикаций, а также противоречащие нормам Закона РФ о СМИ, могут быть удалены.

Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений