Таинственные провалы, огромные кратеры, ямальские «черные» дыры… Как только не называли журналисты всколыхнувшие общественность воронки, одну из которых засняли летчики, обслуживающие нефтяные и газовые промыслы на Ямале. Этот природный феномен заинтересовал тюменских ученых. Свою гипотезу образования воронок представила на кругом столе «Риски освоения арктических территорий» в Тюменском нефтегазовом университете научный сотрудник Института криосферы Земли Сибирского отделения РАН Марина Лейбман.
Марина Оскаровна побывала на месте загадочного события дважды — 16 июля и 25 августа (рядом с Бованенковским месторождением). В результате были отсеяны некоторые предположения о его образовании: маловероятно, что источником является выброс газов с больших глубин; абсолютно точно человек не прикладывал руку к его возникновению, этот феномен — чисто природного происхождения; также нельзя всерьез рассматривать гипотезу о падении метеорита или взрыве газа — ученые измеряли радиационный фон, показатели были в норме.
«Внутри воронки мы зафиксировали повышенное содержание газа, что ощущалось самым точным измерительным прибором — носом. На стенках обнаружили пузырчатый лед. По опыту известно, что такие пузыри состоят из газа, по большей части, метана», — рассказала исследователь.
Во время первой экспедиции ученые опустили в воронку камеру. Видео показало, что вода находилась очень глубоко, стенка углубления была неровной. Бруствер достигал высоты 4 метров, состоял из комков глины, в которой встречалась щебенка. Ширина бруствера достигала 25 метров, внешний диаметр — 60 метров. Грунт из воронки разлетался довольно далеко: маленькие комки на расстояние до 120 метров, а пласты дернины улетели намного дальше. 25 августа, когда ученые провели повторные замеры, диаметр воронки увеличился до 35 метров. Глубина до воды уменьшилась с более чем 50 до 35 метров. Стенки воронки отмылись, и стал виден разрез в деталях.
«Наша теория возникновения воронки базируется на сходстве с образованиями, являющимися результатом газации из мерзлоты, — объяснила Марина Оскаровна. — Эта газация связана с существованием пластовых подземных льдов и реакцией вечной мерзлоты на колебания климата. Наиболее непротиворечивые механизмы, объясняющие явление, — это повышение температуры пород в течение последнего десятилетия. Протаивание стенок верхней части кратера приводит к расширению отверстия и, в конечном счете, к образованию озера. Возможно, некоторые озера Ямала, ранее считавшиеся термокарстовыми, являются следствием аналогичного процесса. На наш взгляд, особую роль в образовании воронки сыграли не столько тренд повышения температуры, сколько экстремы 2012 года. Логично, что они могут повторяться, и образование таких воронок может также распространиться на другие участки».
Марина Лейбман добавила, что воронка в ближайшее время, скорее всего, заполнится водой, и большая научная экспедиция вряд ли сможет что-то более полно изучить. Свое внимание следует переключить на исследование озер, а также на прогнозирование и выявление мест, где возможно образование новых подобных воронок.
Доклад Марины Лейбман прокомментировал академик РАН, председатель ТюмНЦ СО РАН Владимир Мельников, подчеркнув, что воронки, действительно, образовались в результате деградации мерзлоты:
«Еще в 1997 году у меня с моим соавтором В.И. Спесивцевым была опубликована статья о струйной деградации мерзлоты. Он был участником бурения с борта теплохода в Печорском море: исследователи хотели узнать, что находится ниже дна. При бурении скважины на глубине 20 метров вдруг рвануло так, что огромный теплоход чуть не перевернуло. Моряки и исследователи на себе испытали, что такое выбросы газа из шельфа Печорского моря. После на месте выброса начали образовываться огромные лакколиты льда. То есть вместе с газом была выброшена еще и подземная пресная вода. А поскольку на дне арктических морей температура составляет — 2 градуса по Цельсию (солёная вода не замерзает), то выброшенная вместе с газом пресная вода замерзла. И это прежде всего опасно для инженерных сооружений, которые могут быть построены, например, для транспортировки углеводородов по трубам с платформ.
То, что сейчас произошло на Ямале, было для нас несколько необычно, потому что эти явления произошли на суше, где, по нашим представлениям, двадцатиметровые толщи льда должны были прочно держать всё, что происходит на глубине. Существование струйной деградации подтверждает факт того, что на глубине есть скопления газа, который удерживается лишь прочностью вышележащих пород. Но, если в эту структуру начинает добавляться углекислый газ, то давление становится избыточным, и в наиболее слабых точках происходят выбросы», — пояснил Владимир Мельников.
Откуда же берется это избыточное количество СО2? По данным Всемирной метеорологической организации, за последние 64 года в атмосферу выброшено 10 млрд кубометров парникового газа, а концентрация СО2 с начала индустриализации увеличилась на 25%. При этом пик увеличения показателя пришелся на 2013 год: если за более чем полувека рост выбросов ежегодно не превышал 1,2%, то в прошлом году он достиг 2,9%. Безусловно, эта проблема является глобальной и ее нужно непременно решать.
На встрече заместитель директора ИТЦ ООО «Газпром добыча Надым» Алексей Осокин отметил, что на кратере в течение пяти дней работали профессиональные геокриологи и геофизики предприятия, которые проводили электротомографию, определяли образцы почвы и т.д. Он предложил ученым Нефтегазового университета, Института криосферы Земли Сибирского отделения РАН провести совместные исследования, поделиться уже наработанным опытом и полученными данными, а также отметил готовность предприятия оказать финансовую поддержку на проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, связанных с освоением районов с вечной мерзлотой.
Александра Чернышова
Фото автора
Комментарии