Учёные спустились на дно воронки, образовавшейся в Ямало-Ненецком автономном округе. Гигантская дыра в земле собрала миллионы просмотров на YouTube Ямальская воронка и Бермудский треугольник

На полуострове Ямал огромных дыр, так называемых "воронок" или "кратеров". До сих пор было известно о трех дырах, самая большая и изученная из которых находилась неподалеку от поселка Бованенково.

Но недавно профессор Василий Богоявленский , зав. филиалом кафедры геологии в ИПНГ РАН, обнаружил на спутниковых снимках Ямала еще несколько новых дыр , включая одну огромную дыру (от 50 до 100 метров в диаметре), уже заполненную водой, но окруженную россыпью более мелких отверстий. Об этом пишет издание Siberian Times.

Теперь нам известно о семи больших кратерах, вместо трех,обнаруженных ранее. Пять из них непосредственно на полуострове, один в Ямало-Ненецком автономном округе и один на севере Красноярского края, вблизи Таймыра.

Богоявленский встревожен своим открытием и просит расследовать появление новых кратеров, чтоб предотвратить вероятную катастрофу в будущем.

Снимки со спутника, сделанные в неуказанный промежуток времени, показывают как сначала в этом месте появились мелкие дыры, а потом огромная дыра, которая сразу заполнилась водой.

Согласно версии ученых, изучавших предыдущие дыры на Ямале, их появление было следствием выброса метана из подтаявшей вечной мерзлоты, скорее всего в результате глобального потепления. Появление новых дыр свидетельствует о том, что этот процесс продолжается и каждый новый выброс метана может привести к серии взрывов, которые могут привести к пожару. Местные жители уже сообщали ранее, что видели сильные вспышки света.

Новые кратеры помечены красным цветом

На этом снимке озеро на Ямале со следами метанового выброса на поверхности

Кратеры, обнаруженные ранее и изучаемые сейчас учеными.

В 2014 году весь мир взволновало обнаружение на полуострове Ямал огромных дыр, так называемых «воронок» или «кратеров». До сих пор было известно о трех дырах, самая большая и изученная из которых находилась неподалеку от поселка Бованенково.

Но недавно профессор Василий Богоявленский, зав. филиалом кафедры геологии в ИПНГ РАН, обнаружил на спутниковых снимках Ямала еще несколько новых дыр, включая одну огромную дыру (от 50 до 100 метров в диаметре), уже заполненную водой, но окруженную россыпью более мелких отверстий. Об этом пишет издание Siberian Times.

— Теперь нам известно о семи больших кратерах, вместо трех,обнаруженных ранее. Пять из них непосредственно на полуострове, один в Ямало-Ненецком автономном округе и один на севере Красноярского края, вблизи Таймыра.

Новые кратеры помечены красным цветом

На этом снимке озеро на Ямале со следами метанового выброса на поверхности

Кратеры, обнаруженные ранее и изучаемые сейчас учеными.

Накануне вечером с полуострова Ямал вернулись ученые, которые по поручению Главы региона были направлены на место образования ямальской «черной дыры» - загадочного явления вблизи Бованенковского месторождения - для проведения первоначального научного исследования и сбора данных с целью последующего детального изучения необычного феномена.

Напомним, загадочная огромная воронка в тундре привлекла внимание общественности в конце прошлой недели, когда в Интернете появилось видео полета над ней. В течение нескольких дней ученые со всей страны озвучивали свои версии происхождения ямальской «черной дыры» (образование карстовой воронки, падение метеорита, образование бугра пучения, взрыв «подземного шампанского» , выброс сланцевого газа и т.д.), однако все они были основаны лишь на визуальном заключении, сделанном после просмотра видео.

Но, возможно, уже в скором времени мы сможем получить аргументированные ответы на вопросы: что привело к образованию воронки и какова вероятность появления подобных провалов в будущем? Первичные данные уже появились в распоряжении ученых. Их собрали доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник Института криосферы Земли Сибирского отделения РАН Марина Лейбман и старший научный сотрудник ГКУ ЯНАО «Научный центр изучения Арктики» Андрей Плеханов.

Прибыв на место образования провала, первым делом ученые измерили уровень радиации и негативных веществ. Приборы никаких опасных отклонений от нормы в близи воронки не показали. После этого научные сотрудники измерили приблизительный диаметр дыры. По словам Андрея Плеханова, диаметр воронки по внутреннему краю составляет ориентировочно 40 метров, по внешнему – 60, фрагменты выброса разбросаны на расстояние до 120 метров. Глубину воронки, отмечает Плеханов, измерить не удалось, для этого нужны специалисты с серьезным альпинистским снаряжением, так как края насыпи постоянно обваливаются.

На данный момент ученые, побывавшие у воронки, склоняются к тому, что провал - это результат некоего природного явления, природу которого еще только предстоит выяснить. О том, что это не результат падения метеорита, говорит отсутствие следов обугливания, следов присутствия человека и техники также не нашлось, поэтому о техногенном воздействии речи не идет.

«Это чисто механический выброс, который, скорее всего, произошел из-за повышения давления при промерзании и изменении объема некоторой полости, в которой были запасы болотного газа. Видно, вокруг была вода, есть следы ручьев», - передает слова Марины Лейбман пресс-служба Губернатора ЯНАО.

Также ученые измерили глубину мерзлотного слоя в окрестностях произошедшего выброса. Эти сведения помогут более-менее точно определить дату начала образования провала. Максимальная глубина протаивания составила 73 сантиметра. В ближайшее время сильной деформации стенок воронки не предвидится.

Данные, собранные во время первоначальной экспедиции, будут тщательно изучены.

«Многие ученые, занимающиеся четвертичной геологией, пожелали бы изучить вертикальную стенку кратера. Отмечу, что в научной литературе есть теория, что на Ямале круглые озера образованы за счет выброса болотного газа, но глубокие озера могут быть просто следствием термокарстового процесса. Наблюдая происходящее сегодня, я вижу, что теория вполне может иметь глубокий смысл», -

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова разгадали тайну (диаметр более 20 метров), имевшего неясное происхождение. Оказалось, что он образован не прорывами подземного метана, а в результате процессов криовулканизма, которые, как считалось ранее, существуют лишь на некоторых планетах Солнечной системы. Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports, кратко о находке рассказывает издание «Чердак».

В последние четыре года на Ямале находят все больше загадочных провалов, 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 провала на его месте был бугор - выступ, нетипичный для равнинной тундры. Сопоставив это явление с данными анализа самого ямальского провала, авторы работы пришли к выводу, что он возник 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 реализуется 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 будущего провала 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 провалов, ведь ранее такое природное явление не наблюдалось. Возможно, потепление способствует образованию «заготовок» для криовулканов, поскольку провоцирует оттаивание отдельных пластов вечной мерзлоты, что вместе с их последующим замерзанием ведет к образованию подобных провалов. Впрочем, против этой версии говорит то, что почти две трети территории России покрыты вечной мерзлотой, но таких провалов пока нигде, кроме Ямала, зарегистрировано не было.

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.

Когда верхние горизонты мерзлоты начинают оттаивать под воздействием высоких температур, высвобождается заключенный в них метан. Фото: правительство.янао.рф

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.

Сейчас идет постоянное обрушение краев воронки, внутрь сползает оттаявшая глина, спускаться опасно. Фото: правительство.янао.рф

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.

Размер Ямальской воронки постоянно увеличивается: сейчас ее глубина составляет около 50 м. Фото: правительство.янао.рф

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 16-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.

Оттаивание палеомерзлоты под воздействием глобального потепления неизбежно приведет к появлению новых воронок. Фото: правительство.янао.рф

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.

Если бы Ямальская воронка образовалась от падения метеорита, то в этом месте отмечался бы повышенный радиационный фон. Фото: правительство.янао.рф

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.