A kép csak illusztráció (Forrás: Wikimedia)

Mint ismeretes, 2014-ben egy furcsa kráter jelent meg Szibériában, a Jamal-félszigeten.

A hirtelen keletkezett képződmény és környezete arra utalt, hogy valamilyen robbanás okozhatta, így alakult ki. Azóta a tudósok és a helyiek több hasonló krátert is felfedeztek a térségben, írja az IFLScience.

hirdetés

Ezek a kráterek nem apró mélyedések: némelyik akár 50 méter (165 láb) mély is lehet. A kutatók vizsgálatai során rendkívül magas metánszintet mértek a kráterek körül, ami arra engedett következtetni, hogy az üvegházhatású gáz a permafroszt (állandóan fagyott talaj) alól szabadul fel, ahogy a klímaváltozás miatt a helyi hőmérséklet emelkedik.

További vizsgálatokra volt azonban szükség annak megértéséhez, hogy pontosan hogyan alakulnak ki ezek az óriási lyukak. Egytanulmány szerint a permafroszt olvadása önmagában nem elég magyarázat, azaz a szerzők úgy vélik, hogy a terület sajátos geológiája és a klímaváltozás együttes hatása indította el azt a folyamatot, amely végül robbanásszerű metánkibocsátáshoz vezetett.

A metánrobbanások titka

„Nagyon speciális feltételek szükségesek ahhoz, hogy ez a jelenség bekövetkezzen” – mondta Ana Morgado, a Cambridge-i Egyetem vegyészmérnöke. „Egy igen szűk geológiai térségről beszélünk.”

Morgado és kollégái új magyarázata szerint a felszín felmelegedése gyors nyomásváltozást idéz elő a mélyben, amely végül a metángáz erőteljes felszabadulásához vezet. A kutatók ezt a következtetést annak vizsgálatával érték el, hogy vajon fizikai vagy kémiai reakció indította-e el a folyamatot.

„Csak kétféleképpen lehet robbanást elérni” – magyarázta Julyan Cartwright geofizikus, a Spanyol Nemzeti Kutatási Tanács tagja. „Vagy kémiai reakció történik, mint amikor a dinamitrúd felrobban, vagy olyan fizikai folyamat, mint amikor túlfújjuk a bicikligumit, ami végül kipukkad.”

A szibériai kráterek esetében nem találtak kémiai reakciókra utaló jeleket, tehát a robbanás fizikai eredetű lehetett. De hogyan?

A kutatók szerint a jelenség, maradva az előbbi példánál, hasonlítható a biciklipumpához. Ha túl sok levegőt pumpálunk a gumiabroncsba, az végül kipukkan. Az igazi kérdés az volt, hogy mi okozza a "pumpálást" ebben az esetben. A válasz az ozmózis, az a folyamat, amely során egy folyadék kiegyenlíti a benne oldott anyagok koncentrációját.

A kráterek kialakulásának folyamata

A Jamal-félsziget vastag, agyagszerű permafrosztja általában ozmotikus gátként működik, ám a klímaváltozás megváltoztatta ezt a folyamatot.

A permafroszt rétege, amely 180 és 300 méter (591 és 984 láb) vastagságú, egy felszíni réteg, az úgynevezett „aktív réteg” alatt helyezkedik el. Míg a permafroszt réteg állandóan fagyott állapotban marad, az aktív réteg az évszakokkal együtt olvad és újrafagy.

A permafrosztban bizonyos helyeken speciális rétegek találhatók, amelyeket fagymentes, magas sótartalmú víz, úgynevezett kriopégek alkotnak. Ezek a rétegek a nyomás és a sótartalom miatt folyékony állapotban maradnak. A kriopégek alatt pedig metán-hidrát kristályos réteg található, amelynek stabilnak kellene maradnia az alacsony hőmérséklet és a magas nyomás miatt.

Azonban az átlaghőmérséklet emelkedésével az aktív réteg olvadni kezd, és egészen a kriopég rétegig terjed. Az ozmotikus nyomás miatt nem marad elég hely a rétegben az olvadékvíz számára, így nyomás kezd felhalmozódni. Ez a nyomás repedéseket okoz, amelyek a felszínig terjednek, és ami hirtelen nyomásesést eredményez a mélyben. Ez a hirtelen nyomásváltozás károsítja a kriopégek alatti metán-hidrátot, ami metángáz felszabadulását eredményezi – és, mint a túlfújt bicikligumi esetében, fizikai robbanáshoz vezet.

A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy ezeknek a robbanásoknak a folyamata akár évtizedekig is eltarthat, ami összhangban van a klímaváltozás 1980-as évektől tapasztalható fokozódásával.

„Ez talán egy ritka jelenség” – mondta Morgado. „De az a metánmennyiség, amely felszabadul, jelentős hatással lehet a globális felmelegedésre.”

A tanulmány a Geophysical Research Letters folyóiratban jelent meg.

Amennyiben tetszett a cikk, illetve más hasonló híreket is szívesen olvasna, itt lájkolhatja Facebook oldalunkat!

Kapcsolódó anyagok:

Katasztrofális higanyszennyezés fenyeget az olvadó sarkvidéki permafroszt miatt

A nyitókép forrás: By Sergey N. Buldovicz, Vanda Z. Khilimonyuk, Andrey Y. Bychkov, Evgeny N. Ospennikov, Sergey A. Vorobyev, Aleksey Y. Gunar, Evgeny I. Gorshkov, Evgeny M. Chuvilin, Maria Y. Cherbunina, Pavel I. Kotov, Natalia V. Lubnina, Rimma G. Motenko & Ruslan M. Amanzhurov - wikipedia, CC BY 4.0, wikimedia