2014 के बाद से, एक अजीब और हिंसक घटना पश्चिमी साइबेरिया के सुदूर यमल और गिदान प्रायद्वीप में वैज्ञानिकों और स्थानीय चरवाहों को परेशान कर रही है। बिना किसी चेतावनी के, जमीन अपने आप फट जाती है, जिससे मिट्टी और बर्फ के टुकड़े सैकड़ों फीट ऊपर हवा में उड़ जाते हैं और अपने पीछे एक विशाल गड्ढा छोड़ जाते हैं, जो 160 फीट से अधिक गहरा हो सकता है। स्थानीय लोगों ने सबसे पहले जमे हुए टुंड्रा में बेतरतीब ढंग से दिखाई देने वाले इन विशाल छिद्रों को देखा, और शुरुआती सिद्धांतों में उल्कापिंड के हमलों से लेकर गुप्त सैन्य परीक्षण तक शामिल थे, इससे पहले कि वैज्ञानिकों ने अंततः उन्हें मीथेन से जोड़ा, एक गैस जो दशकों से पर्माफ्रॉस्ट के नीचे चुपचाप बन रही थी। एक वास्तविक भूवैज्ञानिक रहस्य के रूप में जो शुरू हुआ वह तब से जलवायु अनुसंधान के एक सक्रिय क्षेत्र में बदल गया है, और दो हालिया अध्ययनों ने स्पष्टीकरण को पहले से कहीं अधिक आगे बढ़ा दिया है।
पहला साइबेरियाई क्रेटर वास्तव में कैसा दिखता था
सबसे पहला गड्ढा 2014 में यमल प्रायद्वीप पर खोजा गया था, जो लगभग 30 मीटर चौड़ा और 50 मीटर से अधिक गहरा था, जो एक पैटर्न में बाहर की ओर बिखरे हुए मलबे से घिरा हुआ था, जिससे शुरुआत से ही एक विस्फोटक उत्पत्ति स्पष्ट हो गई थी। इसके बाद के वर्षों में, इनमें से सात और विशाल गैस उत्सर्जन क्रेटर, जिन्हें अब अक्सर शोधकर्ताओं द्वारा जीईसी में छोटा कर दिया गया है, साइबेरियाई इलाके के उसी सीमित हिस्से में पुष्टि की गई है, और हर एक विशाल आर्कटिक पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्र में अधिक व्यापक रूप से फैलने के बजाय विशेष रूप से इस एक क्षेत्र में दिखाई दिया है। वह संकीर्ण भौगोलिक पदचिह्न केंद्रीय पहेली में से एक बन गया जिसे वैज्ञानिकों को हल करने की आवश्यकता थी, क्योंकि क्रेटरों के लिए किसी भी ठोस स्पष्टीकरण के लिए यह भी बताना होगा कि वे केवल यहीं क्यों बनते हैं।
जमी हुई ज़मीन के नीचे मीथेन कैसे बनती है?
पर्माफ्रॉस्ट मिट्टी और चट्टान की गहरी परतों के ऊपर बैठे एक मोटे, जमे हुए ढक्कन की तरह व्यवहार करता है, और पश्चिमी साइबेरिया में वह ढक्कन ग्रह पर कहीं भी सबसे बड़े प्राकृतिक गैस भंडार में से कुछ के ऊपर बैठता है। जैसे-जैसे 1980 के दशक से जलवायु गर्म हुई है, यह जमे हुए ढक्कन धीरे-धीरे पतले और कमजोर हो गए हैं, जिससे गहरे भूमिगत में फंसी गैस ऊपर की ओर स्थानांतरित हो गई है और सतह के ठीक नीचे जेबों में जमा हो गई है और बाहर निकलने के लिए कोई जगह नहीं बची है। इन फंसी हुई जेबों के अंदर दबाव कई वर्षों तक, कभी-कभी दशकों तक बनता रहता है, जब तक कि यह अंतत: ऊपर के पतले पर्माफ्रॉस्ट की क्षमता से अधिक नहीं हो जाता है, जिससे अचानक, हिंसक रिहाई शुरू हो जाती है जो इतने लंबे, शांत निर्माण के बाद कुछ ही सेकंड में परिदृश्य में एक गड्ढा विस्फोट कर देती है।
विस्फोटों के पीछे खारे पानी का तंत्र
एक हालिया स्पष्टीकरण विशेष रूप से साइबेरिया के इस हिस्से में सतह के नीचे पाए जाने वाले असामान्य रूप से नमकीन भूजल की एक परत पर केंद्रित है, जिसे क्रायोपेग के रूप में जाना जाता है। के अनुसार जियोफिजिकल रिसर्च लेटर्स में प्रकाशित एक अध्ययनसतह से पिघला हुआ पानी मिट्टी के माध्यम से नीचे की ओर स्थानांतरित हो सकता है, जो नीचे इस नमकीन क्रायोपेग परत से सीधे जुड़े आसमाटिक दबाव नामक एक प्राकृतिक प्रक्रिया द्वारा खींचा जाता है। जैसे ही इस प्रक्रिया के माध्यम से गहराई पर दबाव बनता है, यह अंततः आसपास की जमी हुई मिट्टी को तोड़ सकता है, जिससे मीथेन हाइड्रेट्स का अपघटन शुरू हो जाता है, बर्फ जैसी संरचनाएं जो मीथेन अणुओं को अपने क्रिस्टल जाली के भीतर फंसा लेती हैं, और इस प्रक्रिया में गैस को विस्फोटक रूप से छोड़ती है। अध्ययन के पीछे शोधकर्ताओं ने नोट किया कि मूल यमल क्रेटर में दर्ज की गई असामान्य रूप से उच्च मीथेन सांद्रता इस विचार का दृढ़ता से समर्थन करती है कि यह हाइड्रोकार्बन वास्तव में क्रेटर के हिंसक गठन के प्रत्यक्ष परिणाम के रूप में वायुमंडल में बच रहा है।
क्यों गहन भूविज्ञान लुप्त हिस्सा हो सकता है?
एक अलग और अधिक हालिया अध्ययन ने कुछ हद तक अलग, हालांकि बारीकी से संबंधित, स्पष्टीकरण की पेशकश की है, जो इस बात पर केंद्रित है कि बहुत आगे भूमिगत क्या है। के अनुसार संपूर्ण पर्यावरण विज्ञान में प्रकाशित शोध हेल्गे हेलेवांग और ओस्लो विश्वविद्यालय के उनके सहयोगियों के अनुसार, इन क्रेटरों के आसपास पाई जाने वाली उत्सर्जित सामग्री की मात्रा इतनी बड़ी है कि इसे पूरी तरह से पर्माफ्रॉस्ट परत के भीतर ही सीमित प्रक्रियाओं द्वारा समझाया जा सकता है। इसके बजाय, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि गर्मी और प्राकृतिक गैस बहुत गहराई से भूमिगत होकर, पर्माफ्रॉस्ट के आधार को काटने वाली फॉल्ट लाइनों के माध्यम से ऊपर की ओर बढ़ती है, जो वास्तव में विस्फोटक दबाव उत्पन्न करने के लिए आवश्यक होती है। इस मॉडल में, जलवायु वार्मिंग अभी भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, लेकिन मुख्य रूप से अप्रत्यक्ष, सतह के पिघलने में तेजी लाती है और उथली झीलों और तालाबों के निर्माण को प्रोत्साहित करती है जो जमी हुई जमीन को और कमजोर कर देती है जहां ये गहरे गैस रास्ते सतह तक पहुंचते हैं।
क्रेटरों को इतनी आसानी से सामान्य झीलें क्यों समझ लिया जाता है?
दोनों शोध दल एक विशेष रूप से पेचीदा विवरण पर सहमत हैं, ये नाटकीय क्रेटर बहुत लंबे समय तक नाटकीय नहीं दिखते। बनने के कुछ ही वर्षों के भीतर, पानी अंदर रिसने लगता है और गड्ढे की खड़ी दीवारें धीरे-धीरे अंदर की ओर ढह जाती हैं, जो एक बार स्पष्ट रूप से विस्फोटक निशान था, जो एक सामान्य थर्मोकार्स्ट झील के समान दिखता है, एक प्रकार का जल निकाय जो आमतौर पर वहां बनता है जहां पर्माफ्रॉस्ट पिघलता है और जमीन की सतह गिरती है। इससे घटना के वास्तविक पैमाने को मापना बेहद मुश्किल हो जाता है, और यमल और ग्दान इलाके के 126,000 वर्ग मील से अधिक क्षेत्र में उपग्रह इमेजरी की जांच करने वाले शोधकर्ताओं ने कई झील जैसी विशेषताएं पाई हैं जो संभवतः पुराने, अप्रमाणित क्रेटर को छिपा सकती हैं, जिससे पता चलता है कि इन विस्फोटक घटनाओं की सही संख्या वर्तमान में पुष्टि की गई मुट्ठी भर से काफी अधिक हो सकती है।
यह रहस्य साइबेरिया से परे क्यों मायने रखता है?
यह समझना कि ये क्रेटर कैसे बनते हैं, इसका महत्व आर्कटिक के एक सुदूर कोने के बारे में वैज्ञानिक जिज्ञासा को संतुष्ट करने से कहीं अधिक है। मीथेन अल्पावधि में कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में काफी अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है, और इसकी बड़ी, अचानक तरंगों को सीधे वायुमंडल में छोड़ने में सक्षम कोई भी प्रक्रिया गंभीर ध्यान देने योग्य है क्योंकि क्षेत्र में गर्मी जारी है। इस कार्य में शामिल शोधकर्ताओं ने इस बात पर जोर दिया है कि उनके वर्तमान मॉडल एक निश्चित अंतिम उत्तर के बजाय एक महत्वपूर्ण पहला कदम दर्शाते हैं, इन विचारों का उचित परीक्षण करने के लिए अभी भी आगे फील्डवर्क और कंप्यूटर सिमुलेशन की आवश्यकता है। अभी के लिए, पश्चिमी साइबेरिया के विस्फोटित क्रेटर एक स्पष्ट, स्पष्ट अनुस्मारक के रूप में खड़े हैं कि हजारों वर्षों से जमे हुए और शांत रहे परिदृश्य के नीचे कितने लंबे समय से दबे हुए परिवर्तन पहले से ही हलचल मचा रहे होंगे।
