Embudo de emisión de gases, cráter de emisión de gases : depresiones redondeadas en la superficie de la tierra, de 4 a 20-30 m de ancho y de varias decenas a 100 m de profundidad. Estas formaciones son más conocidas por el público en general como embudos en Yamal , o embudos de gas
El primer cráter conocido ( embudo de Yamal ) se descubrió en el verano de 2014, y posteriormente se descubrieron varias docenas de accidentes geográficos similares. Pronto se propuso llamarlos en la literatura científica embudos de emisión de gases [1] . Los embudos conocidos se encuentran en las regiones subpolares de Siberia occidental en tierra, en el fondo de ríos y lagos.
La naturaleza de la formación de estas formaciones aún se está estudiando, las causas y el mecanismo de su formación no están claros, pero la mayoría de los investigadores están de acuerdo [2] [3] en que su formación probablemente ocurre bajo la influencia de procesos fluidodinámicos en el permafrost . que conducen a la aparición de zonas de acumulación de gas natural libre cerca de la superficie. En este caso, cuando la presión del yacimiento de los fluidos de gas acumulados excede la presión de las rocas suprayacentes, puede ocurrir una liberación similar a una avalancha de rocas saturadas de gas. Otros investigadores consideran que este fenómeno corresponde a la definición de criovulcanismo [4] [5] .
Las penínsulas de Yamal y Gydansky , donde se encontraron la mayoría de estos sumideros, están ubicadas en una zona de permafrost continuo (PFR) con una temperatura media anual de los suelos de -2-4 °C en el sur de la península a -7-9 ° C - en el norte, y una profundidad estacional de descongelación no superior a 1 m [6] . Debido a la abundancia de lagos de varias formas y tamaños en la península, el permafrost en la península de Yamal se caracteriza por la discontinuidad debido a la presencia de taliks debajo del lago de varios espesores. Los parámetros del cuenco de descongelación de los lagos dependen del tamaño, la profundidad y la esperanza de vida de los lagos [7] .
Los hidratos de gas se forman en ciertas proporciones de temperatura y presión en la corteza terrestre. El área del subsuelo correspondiente a estas condiciones se conoce como zona de estabilidad de hidratos de gas (GZZ). En condiciones normales, los hidratos de gas pueden formarse en los sedimentos del fondo de los mares, océanos y, con menos frecuencia, lagos profundos [8] . La fuente de gas para su formación suele ser un gas de origen biogénico formado por la biosfera profunda en el espesor de los sedimentos del fondo, también puede ser gas catagenético formado a mayores profundidades durante la descomposición de la materia orgánica en los sedimentos. En tierra, los depósitos de hidratos de gas están confinados principalmente a áreas de desarrollo de permafrost en los territorios subpolares. Se conocen varios depósitos poco profundos de hidratos de gas, por ejemplo, en el área del campo de condensado de gas y petróleo Bovanenkovskoye en Yamal, durante la exploración, a menudo se observó un horizonte de hidratos de gas a profundidades de 50-70 m desde el superficie, que es más alta que el límite superior del WGI. Se cree que estos hidratos de gas reliquia se formaron bajo diferentes condiciones de presión y temperatura, durante el desarrollo de una poderosa capa de hielo durante las glaciaciones , en las que el límite superior del WGI podría alcanzar la superficie de la tierra enterrada bajo la capa de hielo. Después del final de la glaciación, los hidratos de gas que se encuentran por encima del límite WGI que cumple con las condiciones interglaciales pueden permanecer conservados en un estado metaestable en condiciones de permafrost a ciertas temperaturas para varias profundidades [8] .
Los procesos explosivos que acompañan a la destrucción de algunas formas de relieve se conocen desde hace mucho tiempo en el área del desarrollo del permafrost. Anteriormente, solo incluían explosiones de hidrolacolitos y montículos de hielo. Están asociados con la liberación ultrarrápida de gases y agua, comprimidos bajo la influencia de la congelación de taliks cerrados . En este caso, se puede observar el agrietamiento de hidrolacolitos y montículos de hielo, seguido de un aumento de la formación de hielo , o la formación de cráteres de explosión de hasta 5 m de profundidad, con la liberación de grandes masas de hielo y suelo [2] [9] [10] .
Según algunos científicos de Moscú, los embudos de emisión de gases tienen mucho en común con las explosiones de hidrolacolitos y montículos de hielo [2] . Al mismo tiempo, los embudos de emisión gaseosa tienen un ancho mucho menor a una profundidad mucho mayor, en comparación con los procesos cercanos a la superficie descritos anteriormente.
Los hidrocarburos migran verticalmente desde numerosos depósitos de petróleo y gas. Los lugares donde salen a la superficie se llaman sorbos. El espesor del permafrost en las regiones subpolares sirve como pantalla de baja permeabilidad e impide la desgasificación del subsuelo. Como resultado, se forman pequeños depósitos subpermafrost e intrapermafrost de gas y agua en estado libre o hidratado. Los fluidos gas-agua en estas acumulaciones migran en una dirección subhorizontal hacia elevaciones locales del límite inferior del permafrost (que a menudo se forman sobre depósitos de hidrocarburos y zonas de fallas activas con mayor flujo de calor). Las condiciones favorables para la desgasificación se observan a menudo en el fondo de grandes lagos existentes desde hace mucho tiempo, bajo los cuales se desarrollan a través de taliks. Cientos de lagos similares han sido identificados en Yamal [11] .
Los embudos conocidos tienen una morfología bastante uniforme: un ancho pequeño con una profundidad significativamente mayor, la presencia de paredes verticales del cráter en la parte similar a un respiradero, que se expande en la parte superior en forma de campana . Alrededor del embudo hay un parapeto en forma de anillo , formado por rocas expulsadas del cráter. La formación de un embudo de emisión de gases está precedida por la formación de un montículo [12] .
Se ha establecido de manera confiable que en el sitio de la aparición del primer cráter de Yamal existía anteriormente un montículo con un ancho de base de 45 a 58 m y una altura de aproximadamente 5 a 6 m .
Los embudos mismos, por regla general, tienen la forma de un cilindro elíptico subvertical, con una cavidad cónica en la parte superior. El diámetro de la parte similar a un respiradero varía de 4 [10] a 14-20 m. Las estimaciones de la profundidad del fondo en sumideros no inundados suelen ascender a decenas de metros [12] , alcanzando a veces los 60-100 m [10] . La superficie interior de las paredes del cráter está complicada por numerosas cavernas ya veces grutas en la parte inferior. La sección de las paredes está representada principalmente por las llamadas formaciones de hielo - rocas sedimentarias con alto contenido de hielo [12] [10] .
Alrededor del embudo, los investigadores destacan un parapeto : una pila anular de rocas trituradas arrojadas fuera del embudo. La dispersión de fragmentos de roca puede alcanzar los primeros cientos de metros. El tamaño de los bloques de rocas congeladas expulsadas varía desde unos pocos centímetros hasta 1 metro, con menos frecuencia hasta 5-8 m [12] . El parapeto también se puede observar cerca de los embudos formados en el fondo de los lagos de termokarst . El volumen de roca en el parapeto se reduce rápidamente hasta 6 veces debido al derretimiento de rocas ricas en hielo en el material expulsado [12] .
En algunos casos, se observa la formación de grietas de hundimiento concéntricas alrededor del embudo [10] , lo que puede indicar volúmenes significativos de desgasificación de un depósito de reservorio extenso.
La estructura geológica será analizada en el ejemplo del embudo de Yamal más estudiado .
En general, la sección de depósitos sueltos a una profundidad de 50-60 m está representada por hielo masivo y arenas y margas arenosas fuertemente heladas [9] [13] . La única excepción es la capa cercana a la superficie, de unos 2 m de espesor, que consiste en rocas arcillosas arenosas congeladas y descongeladas estacionalmente. Según datos geofísicos, a una profundidad de 60-70 m desde la superficie, se estableció la presencia de una capa con una resistividad eléctrica anómalamente alta a una profundidad de 60-70 m, lo que se interpreta como un reservorio de gas en forma de capa. hidratos sostenidos en plan [14] [15] . En la parte inferior de las paredes del embudo, hay muchas cavernas y grutas identificadas por algunos investigadores [2] con la zona de disociación de hidratos de gas metaestables reliquia. En las muestras de aire tomadas en el fondo del cráter, se observó repetidamente un mayor contenido de metano . Durante una expedición de invierno en noviembre de 2014, se encontraron rastros de numerosas liberaciones de fluidos gaseosos en el hielo que cubría la parte inferior de las paredes del cráter [2] .
Al principio, las paredes del cráter eran los restos de un cuerpo en forma de bolsa de rocas saturadas de gas, compuesto de hielo celular. Se caracterizó por capas subverticales a lo largo de los bordes, conservadas en las paredes del cráter, y la presencia de numerosos vacíos ( cavernas ) en forma de celdas redondeadas que varían en tamaño de 2 a 40 cm, a veces combinadas en cadenas verticales, y un amplio desarrollo de deformaciones plásticas y de ruptura. Numerosas cavernas pequeñas en estas rocas indican una saturación significativa de rocas con gas precisamente dentro de este stock. De acuerdo con las suposiciones de un equipo de investigadores de Moscú [2] , se formó una reserva cavernosa de hielo saturado de gas de forma cilíndrica sobre la zona de disociación de hidratos de gas en un depósito de depósito poco profundo como resultado de la migración vertical de presión de fluidos y aumentando la presión del yacimiento. La filtración a presión de fluidos provocó numerosas deformaciones plásticas de las rocas congeladas del stock [16] [17] , por lo que la zona de desarrollo del hielo celular del stock quedó separada de las rocas huésped por una fisura con desplazamiento y arcillas de fricción [13] . Su movimiento ascendente bajo la presión de los hidratos de gas en descomposición condujo a la formación de una capa intermedia de contacto de rocas congeladas con capas subverticales y numerosas deformaciones plásticas y discontinuas en los contactos con la masa rocosa circundante [2] [16] . Para julio de 2015, los remanentes de un stock con lecho subvertical se habían derrumbado durante el deshielo y el colapso de las paredes del embudo, exponiendo una masa de roca sedimentaria con lecho subhorizontal no perturbada .
El techo de rocas ricas en hielo cerca de la superficie con una temperatura negativa, que se superpone a este stock, debería haber tenido un efecto de pantalla, contribuyendo a la acumulación a largo plazo de hidratos de gas en el cuerpo del stock rocoso. En el caso del cráter Yamal, el espesor del "neumático" era de unos 8 m [18] . Bajo la influencia del aumento de las presiones de formación anormalmente altas, la parte superior del material se deformó plásticamente durante décadas con la formación de un gran montículo. Cuando la presión de formación superó la presión litostática, el sello fue destruido y se produjo una eyección explosiva a la superficie de las rocas cavernosas del stock bajo la acción de una fuerte descompresión y expansión de gases en numerosas cavernas. La eyección triturada se arrojó y se depositó alrededor de un embudo en forma de parapeto [2] [19] .
La mayoría de los investigadores que estudiaron el primer embudo de Yamal estuvieron de acuerdo en que estos accidentes geográficos se formaron debido a una liberación similar a una avalancha de gases y rocas saturadas de gas en cuestión de segundos [2] [10] . Los fluidos gaseosos libres en pequeños reservorios en la parte superior de la sección de sedimentos no consolidados (bolsas de gas) pueden estar en forma de fluidos libres o en la composición de hidratos de gas, y tener un origen biogénico o catagenético. La acumulación de gas en las bolsas de gas podría ocurrir debido a una serie de razones, ya sea por disociación de rocas de permafrost que contienen hidratos, o debido a la entrada de gas desde horizontes debajo del permafrost, o podría ser gas biogénico libre formado en el pasado por la biosfera profunda en el fondo. sedimentos marinos [16] [19] . Según los datos de perforación en la península de Yamal, el gas que se encuentra a profundidades de hasta 110 m suele ser metano biogénico [19] . Según análisis preliminares, en las aguas de lagos formados dentro de embudos de emisión de gases , las muestras con metano biogénico y termogénico se distinguen por la composición isotópica del metano [20] .
En consecuencia, la saturación de gas natural de las rocas en la parte superior de la sección, que es necesaria para la formación de un embudo, puede tener 2 fuentes. En el primer caso, se consideran como fuente los depósitos de gas biogénico y los hidratos de gas relictos, que se encuentran en estado metaestable. Cuando las condiciones ambientales cambian (cambios en la presión, temperatura de las rocas), los depósitos de hidratos de gas relictos comienzan a disociarse con la liberación de volúmenes significativos de fluidos de gas libre. Como otra fuente, se consideran los depósitos de gas natural de las partes media e inferior de la sección, que se encuentran por debajo del límite inferior del desarrollo del permafrost. De una forma u otra, migran gradualmente hacia arriba de la sección, deteniéndose en barreras en forma de capas de rocas impermeables y el límite inferior de rocas de permafrost. En áreas de desarrollo de fallas profundas, a través de taliks, el gas profundo penetra en la superficie de la tierra, donde sale gradualmente a la superficie a través de pequeños grifos o se acumula en el espesor de las rocas cercanas a la superficie, formando las condiciones para la formación de un gas. embudo de emisión Los equipos científicos estaban divididos sobre el tema de las fuentes de gas para la formación de embudos de emisión de gases.
Disociación de hidratos de gas relictosEstudios geofísicos detallados realizados por varios investigadores han revelado signos que indican el amplio desarrollo del horizonte de hidratos de gas relictos bajo el embudo de Yamal y en el área adyacente a profundidades de 60-70 m desde la superficie [14] [20] , lo que corresponde a los datos disponibles sobre el amplio desarrollo de hidratos de gas a profundidades de 60-100 m dentro del campo Bovanenkovo [16] . La disociación de los hidratos de gas podría haber ocurrido como resultado de una caída brusca de la presión durante las deformaciones de las rocas tectónicas, o debido a un aumento local en la temperatura de las rocas del yacimiento causado por la influencia de los procesos de termokarst debajo de un lago previamente existente [21] [ 20] , o debido a un aumento general en las temperaturas del permafrost causado por procesos de cambio climático global [21] . En general, durante la disociación de los hidratos de gas se liberan hasta 180 m3 de gas y 0,8 m3 de agua [10] .
El factor más probable que desencadenó el proceso de disociación de los hidratos de gas en una zona limitada, varios científicos consideran la formación de cuencos de descongelación profundos debajo de un lago previamente existente: el impacto de los cuerpos de agua superficiales que existen desde hace mucho tiempo es el factor de calentamiento más fuerte en la zona de permafrost. Según algunos informes, basta con aumentar la temperatura en la profundidad del reservorio de hidratos de gas relictos a -1° - -3°C, para que esto conduzca a su desestabilización y descomposición [16] . Durante su disociación, se liberan gas libre y agua sobreenfriada ( criopegs ).
Algunos científicos [1] [13] asignan el papel principal en la disociación de los hidratos de gas al cambio climático, en particular, al verano anormalmente cálido de 2012. Según sus datos, el aumento de la temperatura de las rocas fue de 2,3 °C, y durante la estación extremadamente cálida de 2012, la profundidad de descongelación aumentó a 160 cm, lo que provocó una activación inusual de los procesos de denudación térmica en el centro de Yamal. En este caso, el aumento de temperatura debió extenderse a una profundidad de hasta 60 m, donde se ubican depósitos relictos de hidratos de gas. Pero según los datos de la estación geocriológica Marre-Sale VSEGINGEO en el oeste de Yamal, las temperaturas de las rocas en las entrañas se mantuvieron prácticamente sin cambios en el período de 2001 a 2015, y los cambios estacionales en la temperatura del suelo se desvanecen por completo a una profundidad de 8 m. , y los ciclos a largo plazo de cambios de temperatura desaparecen a una profundidad de 20 m desde la superficie [2] . Según las mediciones de julio de 2014, la profundidad de descongelación del área adyacente al sumidero de Yamal varió de 53 a 77 cm.
Migración de gases subpermafrost a la superficieAl mismo tiempo, los trabajos geofísicos [20] revelaron el confinamiento de la ubicación del cráter al nodo de intersección de la falla y un espesor reducido del desarrollo del permafrost directamente debajo del cráter. Además, el cráter se encuentra sobre la trampa estructural-estratigráfica Yuzhno-Murta , prometedora para los hidrocarburos. La presencia de un aumento del flujo de calor sobre los yacimientos de petróleo y gas se acompaña del deshielo de la base del permafrost y la migración ascendente de fluidos gaseosos, que también podría servir como fuente de fluidos gaseosos acumulados en el yacimiento [20] . Hay datos sobre una importante desgasificación del subsuelo en la región de los lagos Neito en el centro de Yamal como resultado de la liberación de gases del campo Neytinskoye a través de zonas de fallas permeables a la superficie [22] . En este caso, los gases migratorios pueden escapar en áreas de mayor flujo de calor a través de fallas profundas que rompen todo el espesor de los depósitos sedimentarios o, en la región del límite inferior del desarrollo del permafrost, migrar a áreas con un espesor reducido del desarrollo del permafrost o áreas de desarrollo de a través de taliks bajo grandes lagos y ríos. En el caso de a través de taliks, se producirá una desgasificación gradual a través de pequeños grifos. De manera similar, al chocar con pantallas cercanas a la superficie, los fluidos gas-agua se acumularán en un volumen limitado de rocas, formando un stock de rocas saturadas de gas [21] .
Formación de la zona de tránsitoLos fluidos gas-agua resultantes migran hacia arriba. Esto puede ocurrir tanto a través del espesor de rocas congeladas, como se estableció para el cráter de Yamal, como a través de taliks a lo largo de zonas de fallas o bajo grandes depósitos superficiales de larga duración. En el caso de la filtración a presión a través del espesor de rocas congeladas, la zona de tránsito se transforma en un stock de hielo celular [16] .
En la parte superior de la sección, en el camino del gas migratorio, hay una capa de pantalla de permafrost (sello de fluido), que es impermeable a los fluidos gaseosos [16] . El gas acumulado se mueve en una dirección subhorizontal hacia la elevación del límite inferior de los sellos o su acuñamiento. En la parte superior de la sección son bien conocidos los canales verticales para la migración de los fluidos gaseosos, los llamados gasoductos [23] . Por lo general, se encuentran a través de taliks junto al lago o zonas debilitadas en rocas cubiertas de hielo. A través de estos canales, los fluidos gaseosos pueden ascender cerca de la superficie. En ausencia de un sello cerca de la superficie, se forma un grifo, en el que tiene lugar una desgasificación gradual. Posteriormente, el lago podría drenarse y reducirse considerablemente en tamaño, o su fondo podría deformarse como resultado del aumento de las presiones del embalse. Cuando el fondo de los lagos drenados (khasyreys) se congela bajo la capa superficial de rocas congeladas impermeables a los fluidos gaseosos, se forma una zona de concentración de fluidos gaseosos. Gradualmente, se forma un cuerpo saturado de gas, un stock, en el caso del cráter Yamal, que tenía un diámetro de poco más de 15 m y una altura de unos 40-50 m [2] [21] . El aumento de la presión del yacimiento conduce a la deformación plástica del sello impermeable, con la formación de un montículo sobre la zona de tránsito y concentración [21] . Posteriormente, cuando la presión de formación de los fluidos supera la presión de la masa rocosa suprayacente, el sello se destruye y se produce una eyección explosiva de las rocas de la barra. En la etapa de desarrollo de la explosión provocada por una descompresión brusca, se produce un aplastamiento en forma de avalancha de las rocas cavernosas del stock saturado con gas comprimido, que se desarrolla como una avalancha desde el neumático en la parte superior hasta el horizonte de disociación de hidratos de gas reliquia en la base de la culata, lo que da lugar a la aparición de una estrecha depresión cilíndrica con una profundidad de decenas de metros [2] [19 ] [18] . El modelo de destrucción sucesiva del material poroso del stock es cercano a los procesos que ocurren directamente al comienzo de las erupciones volcánicas durante la descompresión del material magmático en rápida ebullición, solidificación y trituración en la chimenea del volcán [21] . En este caso, el material fuertemente helado expulsado se deposita alrededor del cráter de expulsión en forma de un parapeto que se derrite activamente.
En septiembre de 2018, un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Moscú publicó un artículo en la prestigiosa revista científica Scientific Reports en el que afirma que el cráter Yamal es el primer criovolcán descubierto en la Tierra [5] . A bajas temperaturas, en lugar de rocas fundidas, los criovolcanes arrojan agua , amoníaco , metano , tanto en estado líquido ( criolava ) como en estado gaseoso . En la zona de permafrost terrestre , la principal sustancia formadora de rocas es el hielo. [24] Según la hipótesis de los científicos, tales cráteres se forman de la siguiente manera: el gas de origen biogénico se acumula en un talik profundo debajo de un lago termokarst ; así es como aparece un montículo agitado. Entonces, bajo la acción de la presión hidrostática , que surge de la congelación y descongelación del hielo del permafrost, explota el dióxido de carbono y comienza una erupción de agua y rocas derretidas, que puede durar hasta un día. Después de la explosión, se forma un cráter, rodeado por una muralla. Se conocen objetos similares en Ceres , donde la montaña más grande se considera un criovolcán, Encélado , Plutón y otros cuerpos celestes. Previamente aún no se han descubierto criovolcanes en la Tierra, pero los expertos no descartan que puedan estar no solo en el Ártico , sino en todo el planeta. [25] [26]
Pero no todos los investigadores están de acuerdo con este punto de vista. Los científicos del Instituto de Geología y Geofísica del Petróleo de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias creen que la naturaleza del cráter Yamal sigue siendo discutible. Argumentan que los estudios de campo de sumideros similares hablan de otras razones para su aparición. Entonces, 30 horas después de la formación de un embudo en el río Seyaha , se encontró en la mezcla más del 90% de los componentes volátiles del metano. Al mismo tiempo, en julio de 2014, también se observó un mayor contenido de metano sobre el cráter Yamal. Además, según testigos presenciales, algunos cráteres del Yamal estallaron con la ignición. El mismo hecho de la ignición contradice la hipótesis criovolcánica [27] .
Debido a un aumento significativo en las presiones del yacimiento durante la disociación de los hidratos de gas o la concentración de fluidos gas-agua cerca de la superficie, esto conducirá a la deformación del techo cercano a la superficie que protege el stock y la formación de una forma de relieve positivo: un montículo [2] , que es similar en apariencia a los montículos criogénicos clásicos ( pingo, bulgunnyakh, hidrolacolito) [28] .
Al estudiar imágenes satelitales de archivo, se notó la presencia de un montículo en el sitio de la formación posterior de un embudo. Los estudios dendrocronológicos de arbustos conservados, realizados por científicos de Tyumen, indican la duración del crecimiento del montículo en el sitio del cráter Yamal durante al menos 66 años [29] . El ancho de su base era de 45 a 58 m y su altura de unos 5 a 6 m años antes de su erupción en 2017 [30] . La parte superior del montículo estaba cubierta de matas con vegetación herbácea, y arbustos de sauce crecían a lo largo de su pie [12] [29] . El procesamiento de estereopares de imágenes satelitales del área donde se originó el embudo Antipayutinsky reveló un tamaño más pequeño del montículo que precedió a la formación del cráter: 2 m de altura y 20 de ancho [31] .
Algunos investigadores sugieren que con un rápido aumento de la presión y un desarrollo acelerado de un stock de rocas saturadas de gas, la etapa de formación de montículos puede manifestarse débilmente o incluso estar ausente [10] [21] .
Según los datos del modelo matemático del embudo de Yamal, para la destrucción de un casquete hecho de rocas congeladas con un espesor de unos 8 m, es suficiente aumentar las presiones del yacimiento hasta 12,5 atm. La dispersión de los fragmentos de roca durante la eyección suele ser de decenas de metros, alcanzando a veces los 300–900 m [11] .
Según algunos informes, los residentes locales del norte de Siberia Occidental han presenciado repetidamente la formación de embudos de emisión de gas, que a menudo iban acompañados de autoignición de la mezcla de gas y aire [32] . En caso de ignición del gas liberado durante la emisión de gas, la fuerza de la explosión se multiplica muchas veces. Hay algunas pruebas de fotos y videos. Además, según los científicos, en uno de los nuevos embudos se repitieron los procesos de crecimiento de montículos y erupción [33] .
Después de su formación, los embudos de emisión de gases ubicados dentro de lagos y lechos de ríos se inundan rápidamente, y los embudos que estaban ubicados en áreas elevadas, dentro de varios años [34] [35] . Esto va acompañado del derretimiento activo y el colapso de rocas ricas en hielo en las paredes del cráter. Cuando se destruyen los puentes entre los lagos vecinos, se fusionan y forman lagos de forma compleja [36] .
Existe evidencia de que la desgasificación de los suelos en los cráteres continúa incluso después de su formación. Según las mediciones realizadas en el cráter Yamal en julio de 2014, se observó un aumento del contenido de metano cerca del fondo del embudo (hasta un 9,8 %) [1] . Posteriormente, el agua en el lago interior tenía un contenido de metano que era un orden de magnitud mayor que su contenido en los lagos vecinos, los valores más altos se observaron después de que el lago interior se cubrió con hielo [20] .
Después de que se formó el embudo Antipayutinsky en el otoño de 2013, entre el 8 de marzo de 2016 y el 16 de julio de 2017. se registró la aparición de un gran montículo dentro del embudo colapsado. Los investigadores de Moscú notan la continuación de los procesos hidrodinámicos de gas activos dentro de los embudos recién formados, y no excluyen la posibilidad de erupciones repetidas [34] .
En la península de Yamal, se identificaron 6 tipos morfogenéticos principales de lagos: depositados, termokarst (llanura de inundación), profundos, khasyrey (residuales), en forma de perla y tectónicos [7] . Los lagos de cavidades profundas se caracterizan principalmente por una forma isométrica, la presencia de una "plataforma" poco profunda y un centro más profundo. Los científicos también notaron que durante las mediciones masivas de las profundidades de los lagos de varios tipos, incluso los relativamente poco profundos, se encontraron depresiones en forma de embudo en su fondo. Durante el descenso del lago, estas depresiones se convirtieron en un reservorio aislado, alimentado por aguas subterráneas a presión, por lo que fueron designadas como “respiraderos de hidrovolcanes” [7] . En relación con los recientes descubrimientos, ha surgido la hipótesis de la formación de la mayoría de los lagos de este tipo en años anteriores, incluso durante el óptimo climático del Holoceno , si el factor climático juega el papel principal como impulsor de la activación de procesos explosivos. de desgasificación de los intestinos [13] [37] .
Con el comienzo del desarrollo activo de los territorios subpolares , los investigadores y las grandes empresas prestaron una mayor atención al norte de Siberia occidental . Embudos similares se han encontrado antes, pero no llamaron la atención [19] [36] .
El cráter Yamal fue descubierto por la tripulación del escuadrón aéreo Nadym al sur del campo de condensado de gas y petróleo de Bovanenkovskoye en julio de 2014 [38] [39] . Los informes del hallazgo y la publicación de imágenes de video despertaron interés mundial. A pocos días de la aparición del video en la red [40] [41] [42] y la difusión de la noticia sobre un embudo inusual en medios nacionales [ 43] [44] y extranjeros [45] [46] [47] , la primera expedición de reconocimiento partió hacia el área de eventos del Instituto de la Criosfera de la Tierra SB RAS [48] [49] [50] .
Durante 2014, se descubrieron un total de 6 grandes cráteres de emisión de gases [19] . En el período hasta 2016, el número de grandes sumideros identificados en tierra llegó a 10.
Para sistematizar los datos sobre embudos de emisión de gases potencialmente peligrosos y previamente formados , se creó el sistema de geoinformación "Ártico y el océano mundial" (GIS "AMO") en el Instituto de Investigación de Petróleo y Gas de la Academia Rusa de Ciencias [11] [35] [51] . Posteriormente, se agregaron a este SIG datos de 20 mil filtraciones de petróleo y gas.
Después de la apertura de los embudos de emisión de gas, IPOG RAS, junto con Roskosmos, monitorea el estado de todos los objetos inusuales asociados con las emisiones de gas utilizando materiales de detección remota de la Tierra [11] [36] .
Desde el descubrimiento de todos los objetos anómalos asociados con las emisiones de gases, OGRI RAS, en cooperación con la Corporación Estatal de Roscosmos, ha estado monitoreando su condición utilizando materiales de detección remota de la Tierra (ERS), incluido el satélite doméstico Resurs-P.
Todos los respiraderos de gas conocidos a partir de septiembre de 2018 están ubicados en el norte de Siberia occidental, en áreas de desarrollo de permafrost, principalmente en la península de Yamal y la península de Gydan.
Dentro de este territorio, su distribución es desigual. Los primeros embudos conocidos están confinados a territorios con un flujo de calor anormalmente alto para Yamal con fallas tectónicas que penetran en el espesor de los depósitos sueltos. En la misma zona en Central Yamal, en el área de desarrollo del campo de condensado de gas Neytinskoye con fallas profundas previamente mapeadas y alto flujo de calor, se encontraron signos de numerosas filtraciones de gas y cráteres en el fondo y las orillas de los lagos azules Neito. [34] [22] [52] . Se han encontrado cientos de objetos con forma de cráter en el fondo de muchos lagos termokarst en la península de Yamal, algunos de ellos a veces muestran una turbidez aguda del agua y la aparición de fuertes corrientes de turbidez, así como muchas zonas con rastros de filtraciones de gas en el hielo. de los lagos, lo que indica su actividad [52] .
El confinamiento de una serie de embudos abiertos de emisión de gases a los depósitos de hidrocarburos , su proximidad a las instalaciones de infraestructura de minería y transporte representan una amenaza para la población de las regiones polares, los edificios capitales y las instalaciones lineales (incluidos los oleoductos ) [53] .
Además, un cierto peligro está causado por la autoignición de una mezcla de gases con aire, que se ha observado repetidamente durante las erupciones de embudos, lo que a veces conduce a un incendio en el área circundante, en cuyo caso es posible una explosión volumétrica , similar a las explosiones cerca de la ciudad de Sasovo en 1991-92 [34] [22] .
Como una de las variedades de procesos que acompañan a la desgasificación de los intestinos, las emisiones significativas de gases naturales deberían conducir a una aceleración de los procesos de calentamiento global . El metano es uno de los gases con un importante efecto invernadero . Varios investigadores esperan, en caso de que el calentamiento global continúe, un aumento significativo en las emisiones de gases del permafrost, lo que provocará una retroalimentación positiva y exacerbará las tendencias negativas .