2014年7月中旬,一架直升机正照常飞越俄罗斯西伯利亚西北部的亚马尔半岛。这里居民很少,大部分地面都覆盖着多年冻土。但突然,飞行员在熟悉的绿色地面上,看到了一个突兀的黑色巨洞。随后的实地调查显示,这个洞的洞口直径至少有30米,洞壁几乎是垂直向下,底部被水覆盖,不知道有多深。
前往调查的研究团队试图将摄像机绑在绳子上观察洞底的情况,发现这个洞至少有50米深——因为绳子只有50米长。站在洞口边缘,“你都可以听到地面塌陷的声音和水流的声音,这让我感到一阵恐惧”俄罗斯北极科学研究中心的考古学家安德烈亚斯·普列汉诺夫(Andrei Plekhanov)说道,“它的边缘正在慢慢融化并落入洞中。”
研究团队还发现,洞底空气中的甲烷浓度也异常地高——高达9.6%,而正常情况下空气中的甲烷含量只有不足0.0002%。我们都知道,多年冻土中贮存了大量的碳,其中不少以甲烷水合物的形式存在。2012年和2013年,这里刚经历过异常炎热的夏季,记录显示,2012和2013年这里比过去的平均气温高出了约5摄氏度。研究人员怀疑,随着气温上升,多年冻土融化并塌陷,并释放出了大量甲烷。
然而简单的冻土融化,似乎无法制造出这么大、这么深的洞。
自那以后,借助更多的实地探查和卫星图像,研究者发现了至少17个突然出现的巨洞。2017年6月,在亚马尔半岛的一个驯鹿牧民聚居地附近,传来了震耳欲聋的巨响,当地牧民亲眼目睹了不远处剧烈的亮光和升起的烟柱。科学家立刻赶到现场检查,发现了一个新形成的巨洞。这个洞有大约50米深,洞口边的土壤和草像是被烧焦了一样,周围还散落着大块的冰块和岩石。显然,这里发生了一场剧烈的爆炸,“炸”出了这样一个巨洞。
为了解释这个现象,一个来自俄罗斯的研究团队曾多次前往“新鲜”形成的巨洞处考察。他们发现,这些洞通常都有几十米深,并且洞壁几乎垂直,像是曾有一个圆柱插在其中,然后消失了。从2018年到2021年,他们的猜测逐步成型,并将相关研究发表于《科学报告》(Scientific reports)和《地球科学》(Geosciences)等杂志。
最近,挪威奥斯陆大学的环境地球科学教授海尔加·赫勒旺(Helge Hellevang)提出了新的解释:是地层深部储存的温暖甲烷气体,通过断层渗出、积累,最终通过爆炸逸出。这种假说将这些巨洞的成因与气候变化联系得更紧密了。15世纪以来,亚马尔半岛和格达半岛夏季的平均气温上升了2~2.5摄氏度,这使多年冻土中较薄的区域被进一步削弱,从而在地层下形成了拱形的脆弱区。
目前,这项研究发布于EarthArXiv预印本网站(未经过同行评审)。一些相关研究者也表示,虽然这个想法有其优点,但还需要更多证据来证明。2014年,当巨洞第一次出现在民众眼前时,曾引发了各种各样的传言,从天然气管道爆炸,到武器实验,甚至有人怀疑这是外星人的遗迹。
然而对科学家来说,这个新的解释虽然不如这些猜测刺激,但却是他们最担忧的一种:甲烷是一种强效的温室气体,如果地底的甲烷会这样爆裂而出,那这些巨洞就像是一个通向地层深处的大烟囱,正将大量甲烷释放到大气中。