Tajemství explodující Sibiře odhaleno: Vědci vysvětlují vznik obřích kráterů
Obrovské krátery v severozápadní části Sibiře nejsou podle vědců důsledkem povrchového tání, ale hlubinných výbuchů metanu prorážejících oslabený permafrost.
Na odlehlých poloostrovech Jamal a Gydan v západní Sibiři se v posledních letech objevily obrovské krátery, které vypadají, jako pozůstatky mohutné exploze. Tyto „krátery výronů plynů“ (Gas Emission Craters, GECs), poprvé zdokumentované v roce 2014, fascinují nejen svou velikostí – mohou být hluboké až 164 metrů a široké přes 30 metrů – ale i tím, jak náhle a dramaticky vznikají. Přes dlouhodobé spekulace teprve nyní vědci z Univerzity v Oslu spolu s ruskými kolegy přišli s vysvětlením, které dává celý příběh do nového světla.
Permafrost jako zátka šampaňského
Až dosud se mělo za to, že za vznikem kráterů stojí především tání svrchní vrstvy permafrostu – podobně jako u Batagajského kráteru, známého jako „Sibiřská brána do pekla“. Mezi hlavní podezřelé odborníci řadili kryopegy – podzemní slaná jezírka, která při rozpínání vytvářejí dutiny, metanové hydráty – nestabilní sloučeniny vody a metanu, které se mohou rozpadat při oteplení a tání plynem nabitého podzemního ledu.
Všechny tyto procesy ale probíhají i v jiných částech Arktidy a krátery vzniklé explozí se zatím vyskytly pouze v západní Sibiři. To naznačovalo, že v tomto regionu musí hrát roli něco speciálního.
Vědci se rozhodli nahlédnout pod pokličku – doslova. Pomocí jednoduchého fyzikálního modelu představili permafrost jako těžkou „zátku“ v láhvi s tlakovaným plynem. Spočítali, jak velký tlak by musel vzniknout v různých typech dutin, aby se vytvořil výbuch takového rozsahu, jaký vidíme u kráterů.
Ukázalo se, že malé a mělké kapsy plynu nestačí – než by vůbec došlo k explozi, plyn by unikl nebo se tlak rozptýlil. Skutečnou sílu mohou dodat pouze hlubší dutiny, kde se hromadí plyn – zejména metan – a tlak roste dlouhou dobu, než permafrost nad nimi náhle praskne.
Země praskající pod tlakem
Jamalský a Gydanský poloostrov se nachází nad rozsáhlými zásobami zemního plynu. V horninovém podloží se navíc nacházejí zlomy a pukliny, kterými může metan i teplo unikat směrem k povrchu. A právě tam, kde tyto zlomy kříží řeky, jezera a tzv. taliky (oblasti, kde půda nezamrzá ani v zimě), je permafrost nejtenčí a nejslabší. Když tlak pod touto oslabenou „zátkou“ překročí kritickou mez, dojde k výbuchu. Výsledkem je vertikální šachta, která se později naplní vodou, ledem a stane se z ní jezero – často nerozeznatelné od běžných jezírek vzniklých táním permafrostu.
Nová studie, zveřejněná v časopisu Science of the Total Environment, přináší i nový pohled na roli globálního oteplování. Tání permafrostu není podle vědců hlavním spouštěčem výbuchů, funguje ale jako urychlovač. Teplejší klima znamená více jezer, více taliků a větší oslabení „víka“ nad hlubšími zásobami metanu. Tím se zvyšuje pravděpodobnost exploze. Navíc, když k výbuchu dojde, do atmosféry se uvolní koncentrované množství metanu, silného skleníkového plynu. To následně ještě více přispívá ke globálnímu oteplování – a kruh se uzavírá.
Vědci upozorňují, že klíčem ke vzniku těchto kráterů není jen tání, ale kombinace přítomnosti podzemního plynu, zlomových struktur a oslabeného permafrostu. V tomto kontextu může být západní Sibiř unikátní, nelze ale vyloučit, že by podobné krátery mohly vzniknout i jinde, kde jsou podobné podmínky.
Výzkum norských a ruských vědců přináší dosud nejucelenější fyzikální a geologické vysvětlení vzniku plynových kráterů na Sibiři. Klíčem k jejich pochopení není jen povrchová změna klimatu, ale hlubinné procesy, které mohou způsobovat exploze v doslovném i přeneseném smyslu slova. Sibiřské krátery tak nejsou jen vizuálně fascinujícím jevem, ale i mementem toho, jak komplexní a nečekané mohou být důsledky změn v klimatu a geologii planety.
