Da oltre un decennio, la comparsa di enormi crateri esplosivi in Siberia ha lasciato perplessi scienziati e abitanti locali. Questi crateri, che hanno iniziato a manifestarsi nel 2014, sono stati oggetto di numerose ricerche per comprendere le cause di tali fenomeni. Ora, grazie a un nuovo studio, sembra che il mistero sia stato finalmente risolto. Un insieme di condizioni geologiche specifiche e gli effetti del cambiamento climatico hanno portato alla formazione di questi crateri.
La scoperta dei crateri in Siberia
Il primo avvistamento nel 2014
Nel 2014, un cratere di dimensioni notevoli è apparso improvvisamente nella Penisola di Yamal, in Siberia. La sua comparsa improvvisa e i detriti circostanti suggerivano che fosse stato prodotto da un’esplosione. Da allora, sono stati scoperti diversi altri crateri nella stessa regione, suscitando grande interesse e preoccupazione tra gli scienziati.
Dimensioni e caratteristiche dei crateri
Questi crateri non sono semplici buche nel terreno; alcuni di essi raggiungono profondità di 50 metri. Durante le indagini, i ricercatori hanno rilevato livelli insolitamente alti di metano intorno ai crateri, suggerendo che questo gas serra venisse rilasciato dai giganteschi buchi. Questo ha portato gli scienziati a ipotizzare che grandi quantità di metano intrappolate sotto il permafrost siberiano stessero fuoriuscendo a causa dell’aumento delle temperature locali.
Le cause dietro la formazione dei crateri
Il ruolo del cambiamento climatico
Il cambiamento climatico ha un ruolo cruciale nella formazione di questi crateri. L’aumento delle temperature ha causato lo scioglimento del permafrost, un fenomeno che ha portato alla liberazione del metano intrappolato. Tuttavia, questa spiegazione non era sufficiente per comprendere appieno il processo che porta alla formazione dei crateri.
La nuova teoria: una combinazione di fattori
Secondo un nuovo studio, la semplice fusione del permafrost non basta a spiegare la formazione dei crateri. Gli autori dello studio ritengono che una serie di condizioni specifiche, create dalla geologia unica della regione e dagli effetti del cambiamento climatico, abbiano innescato un processo che ha portato al rilascio esplosivo del metano. Ana Morgado, ingegnere chimico presso l’Università di Cambridge, ha dichiarato che “ci sono condizioni molto specifiche che permettono a questo fenomeno di accadere”.
Il meccanismo dietro le esplosioni
Il cambiamento di pressione
La nuova spiegazione proposta da Morgado e colleghi suggerisce che il riscaldamento superficiale porti a un rapido cambiamento di pressione in profondità, causando infine il rilascio potente del gas metano. I ricercatori hanno esaminato se il processo fosse stato avviato da una reazione fisica o chimica. Julyan Cartwright, geofisico presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche Spagnolo, ha spiegato che “ci sono solo due modi per ottenere un’esplosione: o avviene una reazione chimica, come nel caso della dinamite, o si pompa aria in un pneumatico fino a farlo scoppiare – questo è fisica”.
Il ruolo dell’osmosi
Nel caso dei crateri siberiani, non c’erano prove di reazioni chimiche, il che significava che doveva essere un processo fisico. La risposta è stata trovata nell’osmosi, il processo mediante il quale un fluido si muove per equalizzare la concentrazione di sostanze disciolte. Il permafrost della Penisola di Yamal, spesso e simile all’argilla, solitamente funge da barriera osmotica, ma il cambiamento climatico ha alterato questa dinamica.
Il permafrost e i cryopegs
La struttura del permafrost
Il permafrost, che ha uno spessore compreso tra 180 e 300 metri, si trova sotto uno strato di terreno superficiale noto come “strato attivo”. Mentre il permafrost rimane costantemente congelato, lo strato attivo si scongela e si ricongela con le stagioni. All’interno del permafrost, in alcuni punti della penisola, si trovano strati speciali di acqua non congelata ad alta salinità chiamati cryopegs. Questi strati rimangono in stato liquido a causa della pressione e della salinità.
Il metano intrappolato
Sotto i cryopegs si trova uno strato di solidi cristallizzati di metano-acqua, noti come idrati di metano, che dovrebbero rimanere stabili grazie alle basse temperature e all’alta pressione. Tuttavia, con l’aumento delle temperature medie, lo strato attivo si sta sciogliendo e si espande verso il basso fino a raggiungere lo strato di cryopeg a causa della pressione osmotica. Poiché non c’è abbastanza spazio in questo strato per contenere l’acqua di fusione extra, la pressione inizia a crescere.
Le conseguenze delle esplosioni
Il rilascio di metano
Questa pressione causa la formazione di crepe che si estendono fino alla superficie, provocando un improvviso calo di pressione in profondità. Questo cambiamento di pressione danneggia gli idrati di metano sotto i cryopegs, portando al rilascio del gas metano e, come un pneumatico che si gonfia troppo, a un’esplosione fisica. I ricercatori concludono che il processo che porta a queste esplosioni può richiedere decenni per verificarsi, il che si adatta all’aumento del riscaldamento climatico dagli anni ’80.
Impatto sul riscaldamento globale
Ana Morgado ha sottolineato che “questo potrebbe essere un fenomeno che si verifica molto raramente, ma la quantità di metano che viene rilasciata potrebbe avere un impatto significativo sul riscaldamento globale”. Lo studio è stato pubblicato su Geophysical Research Letters.
