یخ‌زدگی دائمی (پرمافراست) در قطب شمال در حال ذوب شدن است و این فرآیند به انفجارهای نادر و شکل‌گیری دهانه‌های عظیم منجر می‌شود. پژوهش‌های تازه نشان می‌دهد ترکیب زمین‌شناسی خاص، تجمع گاز متان و گرمایش منطقه‌ای ناشی از تغییرات اقلیمی، شرایطی را به وجود می‌آورد که مانند یک «طوفان کامل» زمینه‌ساز این پدیده طبیعی نادر می‌شود.
پرمافراست، گاز و دهانه‌ها
مطالعه‌ای که توسط هِلگه هلِوانگ از دانشگاه اسلو انجام شده، گزارش‌های میدانی و داده‌های ماهواره‌ای را بررسی کرده است. پرمافراست لایه‌ای از خاک و سنگ است که دست‌کم دو سال پیوسته منجمد می‌ماند و مانند یک سد سخت عمل می‌کند که جلوی فرار گازها را می‌گیرد. گاز اصلی در این پدیده متان است؛ مولکولی که گرما را در جو به دام می‌اندازد و در زیر لایه‌های ضخیم یخ‌زده انباشته می‌شود. وقتی این لایه نازک یا گرم شود، مسیرهایی برای خروج گاز باز می‌شوند و فشار بالا می‌رود.
دمای بخش‌هایی از سیبری غربی در چند دهه اخیر به‌طور قابل توجهی افزایش یافته است. این گرما روند ذوب سطحی را شتاب داده و به تشکیل برکه‌ها و دریاچه‌های کم‌عمق کمک می‌کند که پوشش یخ‌زده را ضعیف‌تر می‌سازند.
چگونه گاز پرمافراست دهانه ایجاد می‌کند؟
مدل‌سازی‌ها نشان می‌دهد که گرمایش سطح و حرکت رو به بالای گاز از طریق شکستگی‌های سنگی، زمینه‌ساز انفجار است. اگر حفره‌ای بسته در زیر زمین یخ‌زده شکل بگیرد، فشار تا جایی افزایش می‌یابد که از توان لایه بالایی فراتر می‌رود و انفجار رخ می‌دهد.
گاهی هم ذوب سطحی منجر به ایجاد «تالیک» می‌شود؛ منطقه‌ای ذوب‌شده در زیر یک دریاچه یا رودخانه که لایه یخ را نازک می‌کند. چنین لایه‌ای مقاومت کمتری در برابر فشار دارد و احتمال انفجار بیشتر می‌شود.
مشاهدات میدانی نشان می‌دهد این رخدادها تنها نشت کوچک گاز نیستند، بلکه انفجارهای پرقدرتی هستند که خاک و یخ را صدها متر به اطراف پرتاب می‌کنند.
شواهد انفجارهای پرقدرت
- انتشار پایدار متان از دهانه سیخا در سال‌های پس از انفجار ۲۰۱۷
- پخش آوار در شعاع صدها متری پیرامون دهانه‌ها
- دیواره‌های تقریباً عمودی دهانه‌ها که نشان‌دهنده فروپاشی ناگهانی است
چرا سیبری بیشترین دهانه‌های گازی را دارد؟
دهانه‌ها بیشتر در شبه‌جزیره‌های یامال و گیدان دیده می‌شوند. این مناطق درست روی یکی از بزرگ‌ترین حوضه‌های گاز طبیعی جهان قرار دارند. وجود گاز عمیق، شبکه‌ای متراکم از شکستگی‌ها و لایه‌های یخ‌زدگی نازک‌شده، همگی شرایط مناسب برای انفجار را فراهم می‌کنند.
تشخیص این پدیده دشوار است، زیرا دهانه‌ها خیلی زود با آب پر می‌شوند و شبیه دریاچه‌های عادی به نظر می‌رسند. به همین دلیل، بسیاری از دهانه‌های انفجاری با پدیده‌های ذوب تدریجی اشتباه گرفته می‌شوند.
نقش تغییرات اقلیمی
گرمایش جهانی با تسریع روند ذوب سطحی، نقش غیرمستقیمی در افزایش این پدیده دارد. آبگیرهای فصلی مدت بیشتری باقی می‌مانند و تالیک‌های بیشتری شکل می‌گیرند. برخی پژوهشگران نیز بر نقش تجزیه هیدرات‌های متانی و فشار ناشی از نمک در لایه‌های یخی تأکید دارند. با این حال، همه مدل‌ها روی یک نکته هم‌نظرند: این رخدادها نادرند، اما وقتی رخ می‌دهند، حجم زیادی متان وارد جو می‌شود.
خطرات دهانه‌های گازی
دهانه‌ها اغلب در توندراهای کم‌جمعیت شکل می‌گیرند، اما برخی از آن‌ها به میادین گازی فعال و مسیرهای انتقال نزدیک هستند. این مسئله چالش‌های امنیتی برای کارگران میادین گازی، اپراتورهای خطوط لوله و جوامع محلی ایجاد می‌کند.
راهکارهای کاهش ریسک
- نقشه‌برداری دقیق برای شناسایی مناطق پرخطر
- تدوین نشانه‌های هشدار مانند تپه‌های متورم یا گرمای غیرمعمول زمستانی
- تدوین پروتکل‌های ایمنی شامل فاصله ایمن، محدودیت دسترسی فصلی و مدیریت انتشار گاز
پرسش‌های بی‌پاسخ
دانشمندان هنوز به پاسخ بسیاری از پرسش‌ها نرسیده‌اند:
- حفره‌های پیش از انفجار تا چه عمقی امتداد دارند و چگونه شکل می‌گیرند؟
- چند درصد از دریاچه‌های گرد این منطقه در اصل دهانه‌های انفجاری هستند؟
- کدام ترکیب از فشار، دما و ساختار سنگ آستانه انفجار را تعیین می‌کند؟
این پرسش‌ها نیازمند حفاری، پایش‌های ژئوفیزیکی و داده‌های میدانی دقیق هستند تا بتوان پیش‌بینی‌های دقیق‌تری ارائه داد. مقاله کامل این پژوهش در نشریه Science of The Total Environment منتشر شده است.
جمع‌بندی
دهانه‌های گازی در سیبری نشانه‌ای آشکار از تعامل پیچیده پرمافراست، تغییرات اقلیمی و گازهای زمین‌شناسی هستند. این پدیده نادر اما خطرناک، هم تهدیدی برای محیط‌زیست محسوب می‌شود و هم هشداری جدی برای فعالیت‌های انسانی در مناطق یخ‌زده.
نظر شما درباره این پدیده عجیب چیست؟ تجربه و دیدگاهتان را در بخش کامنت با ما و دیگران به اشتراک بگذارید.
