俄罗斯北部亚马尔半岛的气体爆炸大坑。资料图
自2014年以来，科学家们发现了一个神秘的现象，西伯利亚苔原会莫名其妙地突然出现一个巨坑。截至目前，当地已发现至少8个这样的巨坑，最深达10米。研究人员长期以来认为，气候变化是该现象背后的主因。而近日，挪威科学家的最新研究首次揭开了这里“神秘自爆”且形成大坑的成因。他们指出，气候变暖叠加断层作用，让西伯利亚苔原的冻土层被不断撕开，未来类似爆炸或将更加频繁。
“突然自爆”
只集中在西伯利亚
首个巨坑于2014年出现在西伯利亚北部，当时一场突发的地下爆炸将泥土和岩块“像碎片般抛向四周”，却始终未能找到确切成因。科学界一度怀疑与气候变暖有关：冻土层融化会在地下形成甲烷气囊，一旦压力释放便可能引发爆炸。但更大的谜团在于，这些爆炸几乎只集中在西伯利亚，而非整个升温更快的北极地区。
近日，奥斯陆大学地质学家赫勒旺在《Science of the Total Environment》发表论文，尝试解答这一难题。他表示，当年看到纪录片报道亚马尔和盖达半岛上的“爆炸大坑”后，便决定深入研究。团队梳理了英俄文观测资料，并在此基础上建立计算模型，以解释为何这些大坑几乎只出现在西伯利亚。
研究指出，这一地区不仅蕴藏丰富的天然气，断层活动还让厚厚的冻土层逐渐变薄。赫勒旺认为，这些断层在甲烷气体聚集和塌陷坑形成过程中起了关键作用。模型结果表明，当气体沿断层向上移动，进入冻土层下方相对密闭的空腔时，会逐渐积聚并与来自更深断层的过压气体叠加。一旦气温升高导致冻土层融化，地表形成浅湖，密封层被削弱，腔体压力过大便可能引发强烈爆炸，最终形成巨坑。
“自爆”事件可能会越来越多
当地一些湖泊或由此演变而来
目前在亚马尔和盖达半岛已累计发现8个至17个气体大坑，数量因统计口径不同而有所差异。赫勒旺表示，随着大气持续升温、地表冻土层不断减弱，这类“自爆”事件很可能会越来越多。
莫斯科斯科尔科沃科技学院地质学家丘维林评价称，这项研究较好地整合了已有成果，模型本身也具备解释力。但他也提醒，当地地质资料零散且未经验证，研究仍存在局限，尚无法解释地下空腔最初的成因。研究人员指出，这类爆炸在过去可能也曾发生过，只是由于该地区卫星观测频率较低、人口稀少而未被注意。此外，部分碎屑在爆炸后可能回落填入坑内，因此大坑最初可能比现在更深。
美国夏威夷大学研究员舒尔梅尔在2023年发表过相关研究。她强调，这些大坑往往很快融化或被水填满，迅速退化成湖泊，在她看来，该地区湖泊状结构的数量远多于大坑。
赫勒旺则希望未来能够持续追踪这些气体大坑的演化过程，观察它们是否会逐渐与周边湖泊相似。他同时指出，大约9000年至1万年前，当地气候条件与如今相似甚至更暖，当时也可能发生过类似爆炸，因此一些湖泊或许并非天然形成，而是从剧烈的气体爆炸坑演变而来。他说：“该地区的许多湖泊，很可能就是由这种排放性爆炸大坑演变而成。”
（红星新闻记者 王雅林 实习记者 杨诗柔）
