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Le mystère des cratères géants qui explosent de Sibérie pourrait enfin être résolu

/// Cette vue aérienne depuis un hélicoptère montre l'un des mystérieux cratères de la péninsule de Yamal en Sibérie /// - Photo : StockPhoto - Dreamstime - Freepik

Le mystère des cratères géants qui explosent en Sibérie pourrait enfin être résolu !

Les cratères géants qui explosent seulement ceux qui existent sur les péninsules de Yamal et de Gydan recouvertes de pergélisol de la Russie peuvent résulter d’un ensemble spécifique de conditions qui ne se trouvent pas ailleurs dans l’Arctique.

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/// Image prise en 2014 montrant l'un des cratères sur la péninsule russe de Yamal /// Photo : StockPhoto - Dreamstime - Freepik

Huit cratères géants de 160 pieds de profondeur (50 mètres) dans le pergélisol de Sibérie ont déconcerté les scientifiques depuis leur découverte il y a plus d’une décennie – mais une nouvelle théorie pourrait enfin expliquer comment ils se sont formés.

Les cratères sont uniques aux péninsules du nord de la Russie à Yamal et à Gydan et ne sont pas connus pour exister ailleurs dans l’Arctique, ce qui suggère que la clé de ce puzzle réside dans le paysage, selon un document de préimpression publié en janvier 2024.

Les chercheurs ont proposé plusieurs explications pour les trous béants au fil des ans, allant des impacts de météorites aux explosions de gaz naturel. Une théorie suggère que les cratères se sont formés à la place d’anciens lacs historiques qui ont jonché avec du gaz naturel s’élevant du pergélisol en dessous. Ces lacs peuvent s’être asséchés, exposant le sol en dessous de températures de congélation qui ont scellé les évents par lesquels le gaz s’est échappé. L’accumulation de gaz qui en résulte dans le permafrost pourrait avoir finalement été libérée par des explosions qui ont créé les cratères géants.

Mais le modèle du lac historique ne tient pas compte du fait que ces « cratères d’évasion géants » (GEC) se trouvent dans une variété de contextes géologiques à travers les péninsules, qui n’étaient pas toutes autrefois couvertes de lacs, selon la nouvelle préimpression, qui n’a pas été examinée par les pairs.

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Des études antérieures ont également établi un lien entre les cratères et les accumulations de gaz naturel dans le permafrost, mais celles-ci ne peuvent pas expliquer pourquoi les trous ne se trouvent que dans le nord de la Russie. «Ainsi, la formation des GEC indique des conditions spécifiques aux péninsules de Yamal et de Gydan», écrivent les chercheurs en préimpression.

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/// La épaisseur de la glace est d'au moins 20 mètres jusqu'au fond du cratère, comme c'est courant pour les masses de glace importantes dans la région de Yamal. /// Photo : StockPhoto - Dreamstime - Freepik

Le pergélisol des péninsules de Yamal et de Gydan varie considérablement dans son épaisseur, allant de 500 mètres à 1 600 m. Le sol a probablement gelé de plus de 40 000 ans, emprisonnant d’anciens sédiments marins riches en méthane qui se sont progressivement transformés en vastes réserves de gaz naturel. Ces réserves produisent de la chaleur qui fait fondre le permafrost par le bas, laissant des poches de gaz à sa base.

Le pergélisol en Russie et ailleurs est également en train de dégeler à la surface en raison du changement climatique. Dans les endroits où il est déjà maigre sur les péninsules de Yamal et de Gydan, la fonte des deux extrémités et la pression du gaz peut finalement provoquer l’effondrement du permafrost restant, déclenchant une explosion.

Cet « effet de champagne » expliquerait la présence de petits cratères autour des huit cratères géants, car d’énormes morceaux de glace propulsés par les explosions ont peut-être gravement éclaboussé le sol, selon la préimpression.

Il peut également y avoir plus de ces cratères que nous ne le réalisons, ajoutant les chercheurs, car l’eau et les sédiments ont probablement rempli certains des trous au fil du temps.

La libération de gaz naturel et de méthane au cours de ces explosions pourrait activer une boucle de rétroaction climatique si les températures mondiales continuent à s’envoler et à accélérer la fonte du pergélisol.

«La formation des GEC a été liée au changement climatique mondial, avec une augmentation des températures estivales et de descentes entraînant un réchauffement et une dégradation du pergélisol», écrivent les chercheurs.

On estime à 1 900 milliards de tonnes (1 700 milliards de tonnes) de gaz à effet de serre, y compris le dioxyde de carbone et le méthane, sont stockées dans le pergélisol arctique, selon la préimpression. Les auteurs ont ajouté que les émissions croissantes provenant du pergélisol de la fonte sont très préoccupantes.

Formation d'un cratère d'émission de gaz dans le pergélisol peu profond
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Crédit Photo : StockPhoto - Dreamstime - Freepik

(I) : initiation de l’interaction glace-cryopeg et accumulation de gaz remontant à travers une zone perméable ; (II) : fonte active de la glace induite par le climat et saturation en gaz de la zone dégelée occupée par le cryopeg ; (III) : début de la formation de la cavité dans la zone dégelée, avec une ascension active des fluides gazeux et la dérive des cryopegs intrapergélisol ; (IV) : changements de taille et de forme de la cavité remplie de gaz dans la glace sous l’effet de : l’augmentation de la pression du gaz, la dégradation du pergélisol, la dérive des cryopegs et la dissociation des hydrates de gaz intrapergélisol ; (V) : transformation ultérieure de la cavité remplie de gaz et soulèvement ; (VI) : émission explosive de gaz, avec formation d’un cratère et dispersion de fragments de glace et de pergélisol. Les lignes en pointillés dans toutes les sections délimitent les zones perméables ; les flèches indiquent la direction du flux

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