Forskare från den ryska vetenskapsakademins olje- och gasforskningsinstitut och deras Skoltech-kollegor har undersökt den senaste kända 30 meter djupa gasutblåsningskratern på Yamalhalvön, som bildades sommaren 2020. Uppsatsen publicerades i tidskriften Geovetenskap .

Jättekratrar i ryska Arktis, tros vara resterna av kraftfulla gasutblåsningar, väckte uppmärksamhet över hela världen 2014, när den 20 till 40 meter breda Yamal-kratern hittades ganska nära Bovanenkovo-gasfältet. Den rådande hypotesen är att dessa kratrar bildas efter att gas ackumulerats i håligheter i de övre lagren av permafrost, och ökande tryck släpper slutligen lös en explosiv kraft. De flesta av dessa kratrar är ganska kortlivade då de tydligen snabbt fylls med vatten under flera år och förvandlas till små sjöar. Från och med nu, det finns ett 20-tal kända och studerade kratrar.

År 2020, forskare hittade och undersökte den senaste kratern, dubbad C17, ca 25 meter i diameter. Det hittades av Andrey Umnikov, direktör för det ideella partnerskapet "Russian Center of Arctic Development, " under en helikopterflygning den 16 juli i den centrala delen av Yamalhalvön, nära tre andra kratrar inklusive den berömda Yamal-kratern. OGRIs biträdande direktör Vasily Bogoyavlensky ledde expeditionen i augusti 2020, vilket var möjligt tack vare det generösa stödet från regeringen i det autonoma området Yamalo-Nenets och Umnikovs organisation. Evgeny Chuvilin och Boris Bukhanov från Skoltech Center for Hydrocarbon Recovery deltog i expeditionen.

"Den nya kratern är imponerande i sitt ideala tillstånd av bevarande, främst den konformade toppen från vilken utkastet kastades, de yttre delarna av den häftiga högen som fällde ut kratern, själva kraterns väggar som är otroligt välbevarade, och, självklart, gashåligheten i den isiga botten av kratern, " säger Chuvilin.

"För det första, vi kom dit i tid för att hitta föremålet i dess nästan orörda tillstånd, utan att vatten fyller den. För det andra, den gigantiska underjordiska håligheten i isen är unik i sig. En del av den iskalla kupolen i denna kavitet bevarades; före explosionen, den hade denna runda kupol, och dess botten var elliptisk, långsträckt mot norr, med dess axelförhållande på cirka 1 till 4,5. Av vad vi vet kan vi säga att C17-kratern är kopplad till ett djupt förkastning och ett onormalt terrestrat värmeflöde, ", konstaterar Bogoyavlensky.

En certifierad pilot, Igor Bogoyavlensky, lotsade drönaren som användes för kraterövervakning. Det var första gången en drönare flög inuti kratern för "underjordisk flygundersökning" 10 till 15 meter under marken, riskerar att förlora flygplanet. Teamet använde data för att bygga en 3D-modell baserad på drönarfilmen inifrån kratern. Detta är första gången forskare kunde studera en "färsk" krater som ännu inte har eroderats eller fyllts med vatten, med en välbevarad ishåla där gas hade ansamlats. 3D-modellering användes tidigare för Yamal-kratern, men på den tiden, den var redan fylld med vatten.

"Över åren, vi har fått mycket erfarenhet av övervakningsdrönare, ändå var denna "underjordiska flygundersökning" av C17-kratern den svåraste uppgiften jag någonsin hade ställts inför, att behöva lägga sig på kanten av en 10 våningar djup krater och dingla med armarna för att kontrollera drönaren. Tre gånger var vi nära att förlora den, men lyckades få data för 3D-modellen, "Igor Bogoyavlensky, drönarpiloten, säger.

Vasily Bogoyavlensky säger att 3D-modellen tillät dem att fånga den extremt komplexa formen av den underjordiska håligheten. "Vi kunde inte se allt från ovan, speciellt grottorna, möjliga grottor i nedre delen av kratern. Du kan tydligt se allt det med 3D-modellen. Våra resultat tyder otvetydigt på att kratern bildades endogent, med issmältning, en svävande hög som växer dynamiskt på grund av gasansamling och explosionen, " han lägger till.

Skoltech-forskarna kunde studera de kryogeologiska förhållandena i kratern, sammansättningen av permafrost i detta område samt utstötningar från kratern, temperaturförhållanden vid kraterbotten och några andra parametrar. "Denna information kommer att belysa förhållandena och bildningen av dessa ovanliga föremål i Arktis, " säger Chuvilin.

År 2021, OGRI- och Skoltech-forskare planerar en ny expedition till denna krater för att övervaka dess tillstånd och genomföra ytterligare forskning om hur den bildades.