doi.org/10.1029/2024GL108987
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#Permafrost
Um novo estudo revela que os misteriosos buracos que surgiram no permafrost da Sibéria há cerca de dez anos foram causados por mudanças de pressão impulsionadas pelas alterações climáticas, que liberaram explosivamente o metano congelado no subsolo. Essa pesquisa fornece uma nova visão sobre a origem das crateras, que foram observadas pela primeira vez na Península de Yamal, na Rússia, em 2014.
De acordo com o estudo, a geologia peculiar da região, combinada com o aquecimento climático, deu início a um processo que levou à liberação de gás metano de hidratos de metano presentes no permafrost.
“A ocorrência desse fenômeno depende de condições muito específicas”, explica Ana Morgado, engenheira química da Universidade de Cambridge e uma das autoras do estudo. “Estamos falando de um espaço geológico bastante restrito.”
A pesquisa foi publicada na revista *Geophysical Research Letters*.
O caso do permafrost em explosão
A Península de Yamal é uma região baixa que se projeta no mar de Kara, no norte da Rússia. Em 2014, surgiram relatos sobre uma cratera com cerca de 70 metros de largura que apareceu repentinamente no permafrost. Desde então, outras crateras foram encontradas na Península de Yamal e na vizinha Península de Gydan.
Nos últimos dez anos, várias explicações surgiram para justificar as crateras, sugerindo que as explosões seriam causadas pelo acúmulo de gás metano no subsolo devido ao derretimento do permafrost ou pela proximidade das crateras com reservas de gás natural.
No entanto, os pesquisadores descobriram que o aquecimento do permafrost sozinho não seria suficiente para causar uma explosão. A nova explicação sugere que o aquecimento da superfície provoca uma rápida mudança de pressão em grandes profundidades, resultando na liberação de metano explosivo.
“Sabíamos que algo estava fazendo a camada de hidrato de metano se decompor”, comentou Morgado. “É um pouco como trabalho de detetive.”
A osmose que causa explosões
Os pesquisadores resolveram o mistério analisando a questão básica: as explosões eram causadas por processos físicos ou químicos”
“Existem apenas duas maneiras de se obter uma explosão”, afirma Julyan Cartwright, geofísico do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha e um dos autores do estudo. “Ou ocorre uma reação química, como a explosão da dinamite, ou você enche o pneu da sua bicicleta até ele estourar – isso é física.”
Neste caso, ele explicou, não havia evidências de que as explosões eram causadas por reações químicas, então elas devem ter uma origem física. “E então você precisa pensar: qual é a bomba que está enchendo o pneu da sua bicicleta””
Os autores afirmam que essa “bomba? era a osmose, que é o processo pelo qual um fluido se move para igualar a concentração de substâncias dissolvidas nele. Um exemplo clássico é a água salgada. Se existir uma barreira que permita a passagem da água, mas não do sal, a pressão pode aumentar no lado salgado enquanto a água flui para ele.
O permafrost espesso e argiloso da Península de Yamal atua como uma barreira osmótica – e o aquecimento está alterando essa dinâmica. Essa camada, que tem de 180 a 300 metros de espessura, permanece congelada durante todo o ano. Acima dela, há uma “camada ativa? de solo que derrete e congela sazonalmente.
Espalhadas pela tundra e inseridas no permafrost, existem camadas incomuns de água de alta salinidade, chamadas criopégas, que permanecem líquidas devido à combinação de pressão e salinidade. Sob as criopégas, há uma camada de sólidos cristalizados de água e metano, conhecidos como hidratos de metano, que se mantêm estáveis devido à alta pressão e baixa temperatura.
No entanto, as temperaturas mais altas estão desestabilizando essas camadas. As mudanças climáticas fizeram com que a camada ativa derretesse e se expandisse para baixo, alcançando as criopégas e liberando água que se desloca por pressão osmótica para dentro delas.
Porém, não há espaço suficiente nas criopégas para acomodar a água extra resultante do derretimento, levando ao acúmulo de pressão. Esse aumento de pressão cria fissuras no solo que se estendem para cima, em direção à superfície. O gradiente de pressão então se inverte: o solo fendido provoca uma queda repentina na pressão em profundidade. Essa mudança de pressão danifica os hidratos de metano abaixo das criopégas, resultando na liberação de gás metano e em uma explosão física.
O processo que antecede a explosão pode levar décadas, segundo o estudo. Essa linha do tempo coincide com o aumento do aquecimento climático iniciado na década de 1980.
A nova explicação se baseia na interação entre o aquecimento climático e a geologia da região para criar as explosões, que são únicas da Península de Yamal.
“Esse fenômeno pode ser muito raro”, disse Morgado. “Mas a quantidade de metano que está sendo liberada pode ter um impacto considerável no aquecimento global.”
Publicado em 27/09/2024 13h48
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