Неподалеку от бассейна реки Яна, среди обширной зоны вечной мерзлоты находится впечатляющий провал в земной коре, по своей форме напоминающий головастика, — это кратер Батагайка. Он также известен как «мегавпадина» и является самым крупным образованием подобного рода: его длина равна 1 километру, а глубина — 86 метрам. И кратер продолжает стремительно увеличиваться.
У местных жителей кратер пользуется дурной славой. Они называют его не иначе, как «врата в ад», и предпочитают не бывать здесь. А вот для ученых это место представляет огромный интерес. Исследуя слои почвы, которые обнажились при образовании впадины, можно понять, как наш мир выглядел в далеком прошлом и какой климат тогда царил.
В то же время, дальнейшее стремительное расширение кратера — это наглядное свидетельство того влияния, которое климатические изменения оказывают на вечную мерзлоту. Существует два вида вечной мерзлоты. Первый вид образован из погребенного под землей ледникового льда, оставшегося после последнего ледникового периода.
Второй — это лед, сформировавшийся непосредственно в слоях почвы, и именно в такой вечной мерзлоте располагается кратер Батагайка. Зачастую этот лед находится под слоем осадочной породы, а его возраст составляет не менее двух лет.
Кратер Батагайка открывает срез подземной вечной мерзлоты, определенная часть которой сформировалась много тысяч лет назад. Первое из цепочки событий, приведших к образованию кратера, произошло в 1960-х годах. Из-за быстрой вырубки лесов кроны деревьев перестали укрывать землю в течение теплых летних месяцев, и солнечные лучи начали ее постепенно нагревать. Все это усугублялось отсутствием влаги, которая прежде охлаждала воздух и почву, испаряясь с листьев ныне исчезнувших деревьев.
Сочетание этих двух факторов — отсутствия тени и испарение привело к нагреву земной поверхности, в результате чего стал нагреваться и слой почвы, находившийся непосредственно над вечной мерзлотой, что привело к ее таянию. С самого начала этого процесса темпы таяния постепенно росли. Слои, которые обнажил провал, рассказывают о климате прошлых эпох. Именно поэтому ученые внимательно следят за тем, что происходит с кратером.
В одном из исследований, опубликованном в журнале Quaternary Research в феврале 2017 года, говорится, что благодаря анализу открывшихся слоев можно будет получить информацию об изменении климата на протяжении 200 000 лет. За этот период климат Земли менялся несколько раз, относительно теплые межледниковые периоды сменялись холодными ледниковыми.
С 2011 года здесь ведут исследования сотрудники Научно-исследовательского института прикладной экологии Севера. В мае 2016 года к местной группе ученых примкнул профессор-мерзлотовед Джулиан Мертон из Университета Сассекс, Великобритания. Ученый рассчитывал, что поездка в Сибирь поможет ему прояснить связь между глобальным потеплением и ростом термокарстовых образований. Мертон отметил:
Осадочные слои в Батагайке представляют собой непрерывную геологическую летопись, причем довольно необычную. «Читая» эту летопись, ученые смогут узнать, как менялись и местный климат, и окружающая среда.
Спустившись на дно расселины, специалисты взяли пробы почв и вмерзших в них останков растений и живых организмов. Исследователи хотят выяснить, насколько сильно менялся климат в Сибири в течение последнего ледникового периода и как часто периоды потепления сменялись периодами похолодания по сравнению с Североатлантическим регионом. Это очень важно, так как о климатической истории огромной части Северной Сибири до сих пор мало что известно. Поняв, как изменялась окружающая среда в прошлом, ученые смогут спрогнозировать схожие изменения в будущем.
Останки древних деревьев в вечной мерзлоте
Например, 125 000 лет назад Земля переживала межледниковый период, во время которого температура была на несколько градусов выше, чем сейчас. Имея понятие, какой была экосистема в то время, можно будет получить хотя бы приблизительное представление о том, как окружающая среда может измениться с глобальным потеплением.
Если вечная мерзлота реагирует на нагревание так же, как и по завершении последнего из известных нам ледниковых периодов, то можно ожидать появления новых впадин, больших котлованов и озер. Кроме того, не исключено и появление новых участков земли, сейчас находящихся подо льдом на глубине 10-20 метров.
Вечная мерзлота, очень богатая льдом, начинает таять сверху вниз, лед исчезает, и формируется совершенно новый ландшафт. Всё это, возможно, уже не за горами, так как изменения в вечной мерзлоте происходят очень быстро. Таяние вечной мерзлоты способно ускорить изменение климата.
Фрэнк Гюнтер из Института Альфреда Вегенера в Потсдаме (Германия) и его коллеги наблюдают за этим местом уже 10 лет, используя спутниковые снимки для того, чтобы определить темпы изменений. За все время их исследований стена в верхней части кратера в среднем росла на 10 метров в год. В более теплые годы наблюдались еще более быстрые изменения — до 30 метров в год. Гюнтер рассказал об этом на заседании Американского геофизического союза в декабре 2016 года.
У него есть основания полагать, что в ближайшие летние месяцы боковая стенка растущего кратера достигнет соседней равнины, подверженной эрозии. Это, скорее всего, станет еще одним фактором его дальнейшего увеличения. За эти годы кратер рос стабильно, а это означает, что он становится глубже с каждым годом, что может привести к другим тревожным последствиям.
Многочисленные залежи льда, сформировавшиеся во время последнего ледникового периода, сегодня выходят на поверхность. Этот лед, содержащийся в почве, содержит большое количество органических веществ, в том числе углерода, хранившегося в нем несколько тысяч лет.
Общее количество углерода в вечной мерзлоте по всему миру сравнимо с содержанием углерода в атмосфере. Чем больше вечной мерзлоты тает, тем больше из нее высвобождается углерода, который потребляют бактерии, в качестве побочных продуктов производя метан и двуокись углерода. Эти парниковые газы попадают в атмосферу, повышая темпы потепления.
Фрэнк Гюнтер поясняет:
Мы называем это положительной обратной связью. Потепление ускоряет потепление, и подобные процессы могут протекать и в других местах. Это угрожает не только инфраструктуре. Никто не может остановить данный процесс. Не существует технического решения, способного прервать формирование этих кратеров.
В прошлом году году специалисты NASA опубликовали спутниковые снимки кратера Батагайка, сделанные в разные годы. На фотографиях отчётливо видно, как разрастается этот природный объект и
нет никаких признаков того, что эрозия кратера в ближайшее время замедлится.
Батагайка — не первый и, похоже, не последний термокарстовый кратер в России. Причиной возникновения похожих воронок на Ямале считается глобальное потепление. Профессор Мертон не исключает, что в будущем в окрестностях Батагая могут появиться новые котловины.
