Если вам нравится просматривать Интернет в поисках странных, загадочных экстремальных явлений - и, честно говоря, кто из нас этого не делает? - возможно, вы уже наткнулись накратер Батагайка Это огромная, растущая дыра в ландшафте Сибири, которая вдохновила даже серьезные научные публикации прибегнуть к терминологии бульварных супермаркетов, такой как Дверь в ад и врата в преисподнюю.
Впервые обнаруженный в середине 1960-х годов спутниками наблюдения, которые были засекречены, кратер Батагайка за последние 60 лет превратился из незначительного оврага в огромную впадину в форме головастика, которая занимает 200 акров (81 га) и тянется 2/3 мили (1 километр) в длину и 164 фута (50 метров) в глубину, по данным U. S. Геологическая служба.
«С 1991 по 2018 год площадь кратера увеличилась почти в три раза», - пишет по электронной почте Сара Кадье, преподаватель кафедры наук о Земле и окружающей среде Политехнического института Ренсселера в Нью-Йорке.
Но что это такое и как оно туда попало? И почему он становится все больше?
Что такое кратер Батагайка?
Ключом к пониманию кратера Батагайка является понимание того, что на самом деле это не кратер. Это термин, зарезервированный для чашеобразных отверстий в земле, вызванных падением метеоритов (таких как кратер Чиксулуб), извержением вулкана или каким-либо естественным или искусственным взрывом.
Вместо этого батагайка «является регрессивным оттаиванием, фактически самым большим в мире», - объясняет Роджер Михаэлидис, доцент кафедры наук о Земле и планетах Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи. Его область знаний включает в себя вечную мерзлоту, термин для почвы или горных пород и льда, которые остаются замороженными в течение длительных периодов времени, что часто встречается в арктических регионах, таких как Аляска, Гренландия и Сибирь..
«Регрессивные оползни оттаивания относятся к классу типов рельефа, называемых термокарстами, которые возникают в районах, покрытых вечной мерзлотой», - говорит Михаэлидис в электронном письме.
В то время как человек, не являющийся ученым, может предположить, что «вечная мерзлота» означает, что она постоянно остается замороженной, Михаэлидис говорит, что это не обязательно так.
«При повышении температуры воздуха в Арктике вечная мерзлота может оттаять, а когда она оттает, это может привести к резким изменениям ландшафта», - говорит он. «В районах вечной мерзлоты, богатой льдом, таяние вечной мерзлоты вызывает таяние подземного льда, что вызывает проседание грунта и образование неправильных впадин на поверхности земли. Некоторые из этих впадин могут заполняться скопившейся водой и образовывать термокарстовые озера, а иногда термокарст может привести к большим трещинам и оползням грунта, поскольку вечная мерзлота продолжает оттаивать и становится нестабильной. Примерно так и произошло с кратером Батагайка."
Как образовался кратер Батагайка?
Вырубка лесов вокруг кратера Батагайка в советское время изменила тепловой баланс окружающего ландшафта вечной мерзлоты, что привело к депрессии, которая была обнаружена на спутниковых снимках полувековой давности.
«Без растительного покрова больше тепловой энергии солнца могло растопить вечную мерзлоту, что привело к образованию оврага на склоне», - говорит Михаэлидес. «Формирование этого оврага может привести к еще большему таянию вечной мерзлоты в последующие летние сезоны, что приведет к расширению оврага и увеличению его размеров. Поскольку большие площади открытой вечной мерзлоты подвержены таянию, этот процесс ускоряется, и может образоваться мегаоползень."
Этот тип термокарстовых образований часто представляет собой петлю положительной обратной связи, говорит он. Именно тогда вечная мерзлота оттаивает, и бактерии разрушают застрявшие внутри органические вещества. Выбрасывая углерод в атмосферу в виде парниковых газов, эти газы нагревают планету, создавая положительную обратную связь, которая затем оттаивает еще больше вечной мерзлоты.
«В результате образовался массивный, медленно расширяющийся обвал», - продолжает Михаэлидес. «По мере таяния вечной мерзлоты ее структурная прочность превращается из чего-то вроде бетона во влажную грязь, и на наклонной поверхности земли, как здесь, это вызывает проседание грунта».
Поскольку Сибирь нагревается с беспрецедентной скоростью из-за изменения климата, кратер Батагайка также продолжает расти и, вероятно, будет продолжать увеличиваться. «В некоторых районах кратер расширяется со скоростью десятки метров в год», - говорит Михаэлидис.
Наука о кратере Батагайка
С одной стороны, рост кратера Батагайка - это подарок науке. «По мере того, как эта вечная мерзлота тает, она также открывает кладезь палеонтологической информации в виде окаменелостей последнего ледникового периода и, возможно, более древних», - объясняет Михаэлидис.
В 2018 году, например, ученые нашли останки вымершего детеныша лошади с хорошо сохранившейся кожей, шерстью, хвостом и копытами, который умер 42 000 лет назад. По данным Live Science, этот образец оказался самым старым из когда-либо найденных образцов жидкой крови.
Но массовый спад также является потенциально тревожным экологическим предзнаменованием.
«По мере таяния вечной мерзлоты метан, углекислый газ и другие парниковые газы, ранее связанные в мерзлой вечной мерзлоте, могут выбрасываться в атмосферу», - объясняет Михаэлидес. «Это, в свою очередь, может запустить собственную петлю положительной обратной связи. Скорость выделения метана из разлагающейся вечной мерзлоты трудно поддается количественной оценке, особенно в обширных регионах, но достижения в области спутникового дистанционного зондирования могут когда-нибудь вскоре сделать возможным такой тип анализа региональных и арктических весы."
Оттепель и выброс углерода
Таяние вечной мерзлоты в таких больших масштабах может привести не только к обнаружению окаменелостей и сохранившихся останков, таких как жеребенок, но также может обнажить бактерии, углерод и другие вещества, веками заключенные во льду. И это нехорошо.
«По мере того, как кратер растет, материал, который был заморожен и недоступен в течение 650 000 лет, обнажается. Это включает органическое вещество и углерод», - говорит Кадье. «Подсчитано, что в вечной мерзлоте содержится как минимум в два раза больше углерода, чем в атмосфере».
Почему это потенциально так плохо, так это потому, что микроорганизмы расщепляют это вновь открытое органическое вещество и выделяют метан и углекислый газ. Если бы это происходило медленно и неуклонно, 220 миллиардов тонн (200 миллиардов метрических тонн) углерода могли бы быть выброшены примерно через 300 лет. Но если вечная мерзлота резко оттает, это может увеличить текущие прогнозы выбросов углерода в вечной мерзлоте на 50 процентов, объясняет Кадье..
Арктика уже потеплела почти на 5.5 градусов по Фаренгейту (более 3 градусов по Цельсию). Это в три раза быстрее, чем в остальном мире. Когда воздух нагревается, он нагревает землю и оттаивает больше вечной мерзлоты. Некоторые исследования предполагают, что внезапное таяние вечной мерзлоты в Арктике может удвоить потепление планеты из-за парниковых газов.
Существует также вероятность того, что рост кратера Батагайка может вызвать местные экологические проблемы, такие как дальнейшая потеря леса, дополнительный стресс для дикой природы и изменения в гидрологии, говорит Михаэлидес, предупреждая, что это не его область. опыт.
Насколько большим может стать кратер Батагайка?
Трудно сказать. «Основные механизмы, ответственные за его рост - это неконтролируемое термокарстовое образование, наложенное на склон, обращенный вниз, - не исчезнут», - говорит Михаэлидис. «Пока окружающие районы имеют положительную температуру воздуха в течение длительного периода года и есть дополнительная вечная мерзлота вниз по склону, в которую может распространиться мегаспад Батагаика, мы можем ожидать, что он продолжит расти в размерах."
К счастью, говорит он, у нас есть самые передовые спутниковые снимки Земли, позволяющие наблюдать за изменениями. «Ученые, занимающиеся изучением вечной мерзлоты, такие как я, которые используют спутниковые снимки для изучения процессов вечной мерзлоты, смогут использовать множество группировок спутников для наблюдения за ростом кратера Батагайка в ближайшие годы».
Интересно
Как предостерегает Михаэлидес, высказывание о том, что вечная мерзлота «тает», рассматривается учеными, изучающими это явление, как большое «нет-нет». «Вечная мерзлота - это мерзлый грунт, содержащий почву, лед, горные породы и органические вещества», - объясняет он. «Тать может только лед, все остальное тает. Таким образом, можно сказать, что подземный лед в вечной мерзлоте тает, но вечная мерзлота тает в целом. морозильник перестанет работать, этот горох разморозится или оттает, замороженные кристаллы льда тают, но сам горох оттаивает."