Этим летом российские и зарубежные СМИ посвятили не один материал загадочным воронкам, обнаруженным в Ямало-Ненецком автономном округе. Ведущие ученые, специалисты в области геологии, мерзлотоведения, недропользования, разработки нефти и газа, пытались дать ответ, почему в почве с разницей в несколько дней образовались дыры, диаметр и глубина которых достигали нескольких десятков метров! Стоит ли ожидать подобных явлений в северных городах, на месторождениях, а может быть, и в других регионах страны? Свою точку зрения на круглом столе “Риски освоения арктических территорий”, прошедшем в Тюменском государственном нефтегазовом университете, изложила главный научный сотрудник Института криосферы Земли Сибирского отделения РАН доктор геолого-минералогических наук Марина Лейбман (на снимке).
Видеоролик с изображением воронки, образовавшейся в 30 км южнее Бованенковского месторождения появился в Интернете 10 июля. Вертолетчики, обслуживающие нефтяные и газовые промыслы на Ямале, заснявшие воронку с воздуха, сообщали о невероятных размерах углубления. Вскоре появилась масса статей, где и ученые, и люди, далекие от науки, высказывали свои предположения: кто-то считал, что дыра образовалась из-за взрыва газа, кто-то говорил, что это следы визита НЛО, ну а кто-то называл снятое фальсификацией. Резонанс в СМИ заставил правительство Ямало-Ненецкого автономного округа срочно отправить на исследование воронки научную экспедицию. В ней участвовали сотрудники Ямало-Ненецкого научного центра изучения Арктики и Института криосферы Земли СО РАН. Марина Лейбман побывала у воронки дважды — в июле и в августе.
Совместными усилиями ученым удалось определить природу этого явления. Так как воронка была окружена бруствером, скорее всего, причина ее образования — газовый выброс. А значит, это не провал, карстовая воронка или термокарст (процесс проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда), как считали многие.
Поначалу также возникло предположение, что воронка — результат скрытого техногенеза. Но на самом деле следов деятельности человека в окрестностях не обнаружено, поэтому ученые пришли к выводу, что этот феномен — чисто природного происхождения. Также нельзя всерьез рассматривать предположения о падении метеорита: исследования показали, что радиационный фон в норме, следы повышения температуры отсутствуют.
Чтобы узнать, как выглядит воронка изнутри, ученые опустили на 50-метровой веревке видеокамеру. “Изучая материал съемки, мы обнаружили, что стенки воронки оказались неровными и на них виден пузырчатый лед, — рассказывает Марина Оскаровна. — Как мы знаем, пузыри эти состоят из метана. Кроме этого, внутри воронки было повышенное содержание газа, что ощущалось и самым точным измерительным прибором — носом”.
Бруствер, выросший до высоты 4 метра, состоял из комков глины, в которой встречалась щебенка. Ширина бруствера достигала 25 метров, внешний диаметр — 60 метров. В конце августа, когда ученые провели повторные замеры, диаметр воронки увеличился с 25 до 35 метров. Глубина до воды уменьшилась с 50 до 35 метров. Стенки воронки отмылись, и разрез стал виден в деталях.
Как сообщила М.Лейбман, выброшенной на поверхности породы было в два раза меньше по сравнению с объемом дыры. По ее мнению, это произошло по нескольким причинам. Первое — внутри воронки находилось ледяное ядро, остатки которого можно было наблюдать. Второе — сама порода была льдистой, и лед растаял. Третье — не все вырвалось наружу, часть выброса упала на дно.
“Наша теория возникновения воронки базируется на сходстве с образованиями, которые появились в результате выброса скопившегося под землей газа из-за частичного подтаивания мерзлоты, — объяснила Марина Оскаровна. — Это связано с существованием пластовых подземных льдов и реакцией вечной мерзлоты на колебания климата. Наиболее вероятное объяснение этого явления — повышение температуры пород в течение последнего десятилетия, в результате чего произошел пневматический удар с выбросом породы на поверхность. В конечном счете, такие воронки заполняются водой. Возможно, некоторые озера Ямала, ранее считавшиеся термокарстовыми, являются следствием аналогичного процесса. На наш взгляд, в случае с ямальской воронкой особую роль сыграло экстремально теплое лето 2012 года. Такие условия будут возникать и в дальнейшем, а значит, воронки могут образовываться и на других участках”.
Такая гипотеза не является новой. По словам М.Лейбман, еще в 1980-х годах изучавшие этот феномен ученые высказывали мнение о том, что многие озера образовались в результате выброса газа. “Я взяла старые снимки и результаты своих собственных исследований и увидела, что таких аккуратных и круглых озер на Ямале очень много”, — резюмировала геолог.
Ямальская воронка в ближайшее время заполнится водой. Отправлять к ней большую научную экспедицию смысла нет. Перед исследователями теперь стоят другие задачи: выявить места возможного возникновения новых воронок и исследовать их уже дистанционно.
Председатель Тюменского научного центра Сибирского отделения РАН академик Владимир Мельников также считает, что воронки образовались в результате деградации (подтаивания) мерзлоты. Но, по его мнению, причиной этого может быть не просто повышение температуры в целом, а проникновение под землю все больших объемов углекислого газа из-за парникового эффекта.
Подтверждением этой гипотезы стало исследование группы ученых Института криосферы Земли “Влияние диоксида углерода на плавление подземного льда”, смоделировавшей процесс в лабораторном реакторе. “На глубине есть скопления газа, который удерживается лишь прочностью вышележащих пород. Если в эту структуру начинает попадать углекислый газ, то давление становится избыточным и в наиболее слабых точках происходят выбросы”, — пояснил В.Мельников.
Почему увеличивается количество углекислого газа, известно. По данным Всемирной метеорологической организации, концентрация СО2 с начала индустриализации возросла на 25%. При этом пик увеличения показателя пришелся на 2013 год: если в предыдущие полвека рост выбросов ежегодно не превышал 1,2%, то в прошлом году он достиг 2,9%.
Присутствовавший на круглом столе заместитель директора ИТЦ ООО “Газпром добыча Надым” Алексей Осокин сообщил, что на ямальской воронке в течение пяти дней работали профессиональные геокриологи и геофизики предприятия, которые проводили электротомографию, определяли образцы почвы и т.д. Он предложил ученым Института криосферы Земли СО РАН провести совместные исследования воронки, поделиться уже наработанным опытом и данными, а также выразил готовность оказать финансовую поддержку.
Александра ЧЕРНЫШОВА
Нет комментариев