На Ямале обнаружили первый на Земле ледяной вулкан

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова изучили обнаруженную на Ямале крупную воронку (диаметр более 20 метров), имевшую неясное происхождение. Оказалось, что она образована не прорывами подземного метана, а из-за процессов криовулканизма, которые, как считалось ранее, существуют лишь на некоторых планетах Солнечной системы. Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports.

В последние четыре года на Ямале находят все больше загадочных воронок, часто довольно большого диаметра. До недавнего времени их происхождение оставалось загадкой. Считалось, что это результат прорывов метана из-под земли, следы своего рода взрывов. Метан, согласно этим гипотезам, мог попасть туда из глубоких подземных месторождений вследствие протаивания прилегающего грунта из-за глобального потепления.

Однако авторы новой работы подошли к проблеме со свежим взглядом. Они изучили признаки промерзания грунтов и структурные особенности льда, встречающиеся в породах близ воронки. Кроме того, они детально исследовали состав талой воды, скапливающейся в воронке, и спутниковые снимки местности до ее образования и после.

Выяснилось, что на самом деле картина взрыва не имеет ничего общего с прорывом метана из подземных месторождений. На снимках за считанные годы перед образованием воронки на ее месте был бугор — выступ, нетипичный для равнинной тундры. Сопоставив это явление с данными анализа самой воронки, авторы работы пришли к выводу, что она возникла в результате ранее неизвестных процессов, которые они назвали криовулканизмом — по аналогии со сходными процессами, идущими на других небесных телах. Следует отметить, что ямальский криовулканизм — биогенного происхождения, что отличает его от абиогенного криовулканизма на иных планетах Солнечной системы.

Открытый исследователями из МГУ процесс начинается тогда, когда небольшое тундровое озеро постепенно высыхает. В этот момент ранее свободное от вечной мерзлоты дно водоема начинает постепенно замерзать сверху вниз. Заледеневший грунт в верхней части такого талика образует «крышку». При этом под ней остается большое количество «размороженного» углекислого газа, часть из которого, по всей видимости, биогенного происхождения (продукты жизнедеятельности бактерий, как установили после анализов проб из воронки). Когда давление под «крышкой» достигает достаточно высоких значений, бугор взрывается, оставляя на своем месте воронку, окруженную валом.

Новая работа имеет большое научное и заметное практическое значение. Получается, что на Земле идет активное извержение газов, не имеющее связи с вулканизмом. Оно реализуются исключительно за счет процессов, происходящих в криосфере, — примерно так же, как на Церере, Марсе или Энцеладе, спутнике Сатурна. Иными словами, геологические процессы, идущие в Арктике, могут принципиально отличаться от тех, что имеют место в других частях Земли.

Практическое значение работы в том, что она указывает на возможность заранее предвидеть подобные взрывы, которые регулярно происходят на Ямале в последние несколько лет. Они достаточно серьезно пугают местных жителей и власти. Теперь, когда известно, что на месте будущей воронки несколько лет будет находиться заметный бугор (от двух до пяти метров высотой), можно будет заранее подготовиться к возможности подобных событий и ограничить посещение этих мест и строительство в прилегающей зоне.

Авторам не удалось однозначно установить, связано ли глобальное потепление с образованием на Ямале подобных воронок, ведь ранее такое природное явление не наблюдалось. Возможно, что потепление способствует образованию «заготовок» для криовулканов, поскольку провоцирует оттаивание отдельных пластов вечной мерзлоты, что вместе с их последующих замерзанием ведет к образованию подобных воронок. Впрочем, против этой версии говорит то, что почти две трети территории России покрыты вечной мерзлотой, но таких воронок пока нигде, кроме Ямала, зарегистрировано не было.