Вечный лед
Хотя ученые по всему миру давно исследуют процессы, которые идут внутри вечной мерзлоты, некоторые из них до сих пор остаются загадкой. Евгений Чувилин, руководитель группы по изучению мерзлоты и газовых гидратов, в лекции «Тайны, покрытые льдом» в рамках проекта «Сколтех в Архэ» рассказывает, как в мерзлоте формируются ледяные тела и незамерзающая вода, и объясняет, могут ли в ней сохраняться живые организмы.
«Вечная» мерзлота
Около 30 % территории России находится в Арктической зоне, и около 67 % территории охвачено вечной мерзлотой. Она состоит из скованных льдом толщ горных пород, непромерзающих минерализованных подземных вод и подземных льдов. Она залегает на глубине, под активным слоем сезонного промерзания и оттаивания. Мерзлота — продукт климатических изменений, который реагирует на условия теплообмена на поверхности.
Но под изменение температуры на поверхности мерзлота подстраивается не сразу. По закону Фурье, амплитуда колебания температур с глубиной затухает, поэтому на формирование льдов глубиной более сотни метров уходят тысячи лет.
В 1927 году Михаил Сумгин, основатель российской школы мерзлотоведов, ввел термин «вечная мерзлота». При этом она на самом деле не вечная. Эпохи похолодания и потепления сменяют друг друга. Каждый период мерзлота «эволюционирует», она непостоянна: с оттепелью сходит, со снижением температуры прирастает все новыми и новыми слоями. Так возникает многослойность. Сейчас мерзлота деградирует после оледенения, ее площадь уменьшается.
Газы в толщах мерзлых пород
В российской Арктике фиксируют активное газопроявление на суше и на шельфе: например, грифоны и газовые сипы. Одна из форм нахождения газа во льдах — это газовые гидраты, кристаллические соединения из воды и газа, которые находятся в порах горных пород.
При бурении мерзлоты часто происходят газовые выбросы, среди которых преобладают выбросы метана. Именно гидраты метана рассматриваются как нетрадиционные источники углеводородов. Так при разложении 1 м3 газогидрата может выделиться до 164 м3 газа метана.
Незамерзающая вода во льдах
Пресная вода превращается в лед при нуле градусов Цельсия. Но если в воде растворить соли, то замерзать она будет уже при отрицательных температурах. В мерзлоте не вся жидкость находится в виде ледяных кристаллов. Но увидеть такую воду невооруженным глазом получится не всегда.
В процессе кристаллизации минерализованной воды соли вытесняются в незамерзшую жидкость. Таким образом, даже при минусовой температуре могут оставаться полости с водой из-за повышенного содержания солей.
Мерзлота — огромный природный холодильник
Низкие температуры и суровый климат затрудняют исследования, но эти неблагоприятные условия сохраняют организмы, для которых льды стали гробницей.
Так, в 2007 году был обнаружен мамонтенок Люба, законсервированный в мерзлоте Ямала. У детеныша, чей геологический возраст составил около 40 тысяч лет, полностью сохранились кожный покров, хобот и все остальные части тела.
Помимо ископаемых, таяние вечной мерзлоты может высвободить спящие микроорганизмы и вирусы. Так, учеными был возрожден вирус, пролежавший 48 тысяч лет на глубине 16 метров в якутской вечной мерзлоте.
Также были обнаружены коловратки — крошечные беспозвоночные. Около 24 тысяч лет они находились в состоянии анабиоза в замороженном виде. После того как их разморозили в лаборатории, они ожили, начали двигаться и размножаться.
Текст: Екатерина РАСТВОРЦЕВА
Иллюстрация на обложке: Даша ВЫДРИНА
Еще почитать по теме
