Ako eksplozija gasa otvori veliku šupljinu u sibirskom permafrostu, a niko nije u blizini da je čuje, da li ona proizvodi zvuk?
Pa, gasovi metan koje ispušta sigurno šalju talase širom sveta, a sada je tim iz Ujedinjenog Kraljevstva i Španije pronašao njegov izvor.
Naučnici su prvi put primetili da se ovi misteriozni krateri pojavljuju 2014. godine, kada su naišli na rupu na poluostrvu Jamal u Sibiru, prečnika oko 30 metara (98,4 stopa) i više od 50 metara dubine, okruženu izbacivanjem koje je nagovestilo njegovo eksplozivno poreklo.
Od tada je mnogo više ovih rupa izbilo sa površine poluostrva Jamal i Gidan, a hemijski inženjer Ana Morgado sa Univerziteta Kembridž kaže da bi ogromne količine metana koje ispuštaju mogle imati veliki uticaj na globalno zagrevanje.
„Postoje veoma, vrlo specifični uslovi koji omogućavaju da se ovaj fenomen desi“, kaže Morgado. „Govorimo o veoma nišnom geološkom prostoru.“
Tim je otkrio da se ne radi samo o slučaju da se gas iz permafrosta koji se topi širi i buja zbog toplijih temperatura; to se definitivno dešava, ali to ne bi bilo dovoljno za tako velike, snažne šiške.
„Postoje samo dva načina da dobijete eksploziju“, kaže geofizičar Julian Cartvright iz španskog Nacionalnog istraživačkog saveta. „Ili će se desiti hemijska reakcija, i imate eksploziju, poput eksplodiranja dinamita, ili napumpate gumu svog bicikla dok ne eksplodira – to je fizika.
I pošto nije bilo svetla ili proizvoda sagorevanja prijavljenih iz istrage o bilo kojoj od eksplozija – što bi značilo da se odvija hemijska reakcija – istraživači su zaključili da revolucionarni pritisci moraju imati fizički izvor.
To je, kako oni predlažu, osmoza: tendencija tečnosti da se kreće na način koji izjednačava koncentracije supstanci rastvorenih u njoj.
Kako se permafrost zagreva (sezonski i, trenutno, na duže vremenske periode zbog klimatskih promena), površinsko zemljište, užurbano svim životnim dešavanjima – otapa se i širi naniže, dok sveža otopljena voda curi kroz permafrost.
Obično je ova fluktuacija plitka, ali zbog klimatskih promena prodire dalje u zemlju. Ovde, izvještavaju istraživači, dostiže sloj slane vode zvan kriopeg, koji obično izbjegava smrzavanje, zbog svoje slanosti i pritiska odozgo.
I obično, kriopeg je pažljivo postavljen iznad sloja metan hidrata – kristalizovane vode vezane vodonikom i gasa metana – koji se održava uz visok pritisak i nisku temperaturu koje obezbeđuje kriopeg.
Ali kako otopljena voda juri unutra, kriopeg, sa svojim niskim pritiskom i visokim sadržajem soli, ne samo da je apsorbuje dok teče sa površine, već deluje kao neka vrsta pumpe putem osmoze. Kako se ovaj podzemni otok povećava, pritisak stvara pukotine u permafrostu iznad.
Stabilno utočište metanskih hidrata je sada puklo, oni se oslobađaju kao gas metan koji se podriguje u fizičkoj eksploziji.
Smatralo se da se ovi lomovi tla dešavaju u vremenskim razmacima od milenijuma, ali studija je otkrila da ove osmotske sile mogu ubrzati proces koji se dešava u roku od decenija – i tako je u skladu sa globalnim zagrevanjem koje je počelo da se ubrzava 1980-ih.
„Ovo bi mogao biti fenomen koji se retko javlja“, kaže Morgado. „Ali količina metana koja se oslobađa mogla bi imati prilično veliki uticaj na globalno zagrevanje.“
