科学家们认为,他们现在知道是什么原因导致了过去十年来在西伯利亚出现的一系列神秘的火山口。看来,如果条件是正确的,则气候变化可能会产生爆炸性的影响。
2014年,一个奇怪的火山口出现在在西伯利亚。火山口突然出现及其周围的材料表明它是由某种爆炸产生的。从那时起,科学家和当地人发现了其他几个出现在景观中的陨石坑。
这些不是小坑洼;陨石坑是。其中一些人深达50米(165英尺)。在他们的调查中,研究人员确定了陨石坑周围异常高的甲烷,这表明巨大的孔释放了温室气体。这使研究人员认为,被困在西伯利亚多年冻土下的大量汽油逃脱了导致局部温度升高。
但是,需要进一步的研究以确切地确定这些巨大的孔如何形成。根据一项新的研究,永久冻结假设不足以解释陨石坑。取而代之的是,作者认为,该地区异常地质学创造的一系列特定条件以及气候变化的影响开始了一个过程,导致甲烷被释放,并以爆炸性的结果释放。
剑桥大学的化学工程师安娜·莫加多(Ana Morgado)在陈述。 “我们正在谈论一个非常利基的地质空间。”
Morgado及其同事提出的新解释认为,地表变暖会导致迅速的压力在地下变化,最终导致强大的释放气体。他们通过评估该过程是通过物理或化学反应开始的,研究了这一结论。
西班牙国家研究委员会的地球物理学家七月·卡特赖特说:“只有两种方法可以爆炸。” “要么发生化学反应,而且您会出现爆炸,例如炸药吹来,或者您将自行车轮胎抽出直至爆炸,这就是物理学。”
就西伯利亚陨石坑而言,没有任何化学反应的证据,这意味着必须是物理的。但是如何?
研究人员提供的类比与泵和自行车轮胎有关。如果您将轮胎抽得太多,最终会弹出。因此,在这种情况下,这只是弄清楚泵是什么的情况。答案是渗透,流体移动以均衡溶解在其中的物质的浓度的过程。

熔融水泄漏到多年冻土中的过程,并导致爆炸性压力最终在地面爆发。
图片来源:Agu/Madeline Reinsel
雅马尔半岛的粘土状这通常是渗透屏障,但气候变化改变了这一点。
多年冻土层是180至300米(591至984英尺)厚的厚度,位于一层被称为“活跃层”的表土下方。虽然多年冻土层一直冷冻,但表层土层与季节解冻和重新冻结。
在半岛某些地方的多永冻土中,是特殊的层层,称为冷冻水。由于压力及其盐分,这些层保持在液态状态。在这些冷冻的下面,是一层结晶的甲烷 - 水固体,称为甲烷水合物,由于低温和高压,应保持稳定。
但是,既然平均温度已经上升,则活性层正在熔化并向下膨胀,直到由于渗透压而到达冷冻层。由于这一层没有足够的空间来容纳额外的熔融水,因此压力开始增加。这种压力导致裂纹显示到表面,从而导致深度压力突然下降。突然的压力变化会损坏冷冻剂下方的甲烷水合物,从而释放出甲烷气体,并且像自行车轮胎变得过于饱满一样 - 一种物理爆炸。
研究人员得出的结论是,导致这些爆炸的过程可能需要数十年的时间,这与增加自1980年代以来。
莫尔加多说:“这可能是一种很少发生的现象。” “但是释放的甲烷数量可能会对全球变暖产生很大的影响。”
该研究发表在地球物理研究信。