Crateras Explosivas na Sibéria: Novas Descobertas Revelam suas Causas Misteriosas

A nova cratera filmada do ar pela equipe da estação de televisão. - Crédito da imagem: Vesti Yamal.

Origem das Crateras Explosivas na Sibéria

Pesquisas recentes revelaram a origem das crateras explosivas que surgem na Sibéria. Um novo modelo físico sugere que a água derretida do permafrost na Península de Yamal, na Rússia, pode desbloquear fontes de metano em profundidade, desencadeando explosões que formam enormes crateras na superfície. Estudos sobre o permafrost têm se aprofundado nesse fenômeno.

Crateras Imponentes e Seus Mistérios

Essas impressionantes crateras, que chegam a 50 metros de profundidade e 70 metros de diâmetro, foram observadas pela primeira vez nas penínsulas de Yamal e Gydan em 2014. Fragmentos de rocha e gelo dispersos ao redor das crateras indicam que foram causadas por explosões massivas, e até agora, fenômenos semelhantes não haviam sido documentados em outras regiões do Ártico. Artigos sobre a geologia do Ártico discutem esses eventos.

Uma nova investigação busca entender por que essas explosões ocorrem exclusivamente na Sibéria.

Ana Morgado, coautora do estudo e doutoranda em Engenharia Química na Universidade de Cambridge, comentou:

“São condições extremamente específicas que possibilitam esse fenômeno. Estamos lidando com um espaço geológico muito particular.”

Publicação e Conclusões do Estudo

Cratera na Sibéria. -Crédito: Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia.

A pesquisa, publicada na Geophysical Research Letters, um periódico de acesso aberto da AGU, conclui que a geologia incomum da região, aliada ao aquecimento climático, deu início a um processo que levou à liberação de gás metano a partir de hidratos de metano no permafrost.

A Península Yamal é uma massa de terra baixa que se projeta para o Mar de Kara, no centro-norte da Rússia. Em 2014, surgiram relatos de uma cratera com aproximadamente 70 metros de largura que apareceu de repente no permafrost. Ao longo da década seguinte, outras crateras foram encontradas tanto na Península Yamal quanto na vizinha Península Gydan. Relatórios sobre as crateras na região oferecem mais detalhes sobre esses eventos.

Embora muitas explicações tenham surgido, os autores descobriram que o aquecimento do permafrost por si só não seria suficiente para causar uma explosão. A nova teoria sugere que o aquecimento da superfície leva a uma rápida mudança de pressão no subsolo profundo, resultando na liberação explosiva de gás metano.

(Topo) A primeira cratera observada no permafrost, detectada em 2014 na Península Yamal, Sibéria. Fonte: National Geographic. (Centro) Representação esquemática da inflação proposta do criopeg. (Abaixo) Linhas de corrente 2D ilustrando o fluxo de água da superfície para o criopeg (Oequação matemática-eixo é um eixo de simetria).

“Só há duas maneiras de se obter uma explosão”,

afirmou Julyan Cartwright, geofísico do Conselho Nacional de Pesquisa Espanhol e um dos autores do estudo.

“Ou uma reação química acontece, como dinamite explodindo, ou você enche o pneu da sua bicicleta até que ele exploda — isso é física.”

Neste caso, não havia evidências de reações químicas, sugerindo que as explosões tinham uma origem física.

O Papel da Osmose

A osmose é o movimento de um fluido para equalizar a concentração de substâncias dissolvidas, e, no caso, a pressão aumenta no lado salgado conforme a água flui para ele. O permafrost espesso e argiloso da Península Yamal atua como uma barreira osmótica — e o aquecimento está alterando essa dinâmica. Estudos sobre osmose no permafrost discutem essas interações.

O aquecimento causa o derretimento na camada ativa, que se expande mais profundamente no permafrost. A água derretida então entra no criopeg salgado por osmose, causando a expansão do criopeg, que racha o permafrost sobrejacente. Quando essas rachaduras atingem a superfície, a rápida diminuição da pressão no criopeg danifica os hidratos de metano abaixo e desencadeia uma rápida explosão física. Imagens fora de escala. Crédito: AGU/Madeline Reinsel.

Essa camada de 180 a 300 metros de espessura permanece permanentemente congelada durante todo o ano, enquanto uma “camada ativa” de solo superficial acima dela descongela e recongela sazonalmente. Intercaladas na tundra e contidas no permafrost, há camadas incomuns de água descongelada e de alta salinidade, chamadas de criopegs, mantidas líquidas pela combinação de pressão e salinidade.

Abaixo dos criopegs, os hidratos de metano, que são mantidos estáveis por alta pressão e baixa temperatura, aguardam a queda da pressão para se separarem e provocarem explosões. Os autores afirmam que esses processos ocorrem ao longo de várias décadas, explicando a raridade das explosões que geram crateras. Estudos sobre o impacto dos hidratos de metano oferecem uma visão mais abrangente sobre o assunto.