O mistério das crateras que explodem na Sibéria

Enormes buracos estão aparecendo no permafrost - Imagem: Getty Images.

O buraco apareceu de repente: explodiu, deixando uma marca irregular na paisagem. Em torno da borda da cratera, há uma mistura confusa e cinza de terra, gelo e torrões de permafrost. As raízes das plantas — recém-expostas ao redor da borda — mostram sinais de queimadura. Dá uma ideia da violência com que se materializou esse buraco no meio do Ártico siberiano. No ar, a sujeira recém-exposta se destaca contra a tundra verde e os lagos escuros ao redor. As camadas de terra e rocha expostas dentro do buraco cilíndrico são quase pretas. Quando os cientistas chegam ao local, uma poça de água já está se formando no fundo. Entre eles está Evgeny Chuvilin, geólogo do Instituto de Ciência e Tecnologia Skolkovo, com sede em Moscou, na Rússia. Ele voou para este canto remoto da Península Yamal, no noroeste da Sibéria, para dar uma olhada na cratera. Este buraco de 50 metros de profundidade pode conter peças-chave de um quebra-cabeça que o tem incomodado nos últimos seis anos, desde que o primeiro desses misteriosos buracos foi descoberto em outro lugar na mesma península.

O primeiro buraco tinha cerca de 20 metros de largura e 50 metros de profundidade. Foi descoberto em 2014 por pilotos de helicóptero que voavam a 42 km do reservatório de petróleo Bovanenkovo, na Península Yamal. Os cientistas que o visitaram — incluindo Mariana Leibman, cientista-chefe do Earth Cryosphere Institute, que estuda o permafrost na Sibéria há mais de 40 anos — o descreveram como algo inteiramente novo no permafrost. A análise de imagens de satélite revelou posteriormente que a cratera — agora conhecida como GEC-1 — se formou entre 9 de outubro e 1º de novembro de 2013.

A cratera mais recente foi identificada em agosto de 2020 por uma equipe de TV que passava de helicóptero pelo local com uma equipe de cientistas da Academia Russa de Ciências durante uma expedição com autoridades locais. Ela eleva para 17 o número total de crateras confirmadas descobertas em Yamal e na península vizinha de Gydan. Mas o que exatamente está causando o surgimento desses enormes buracos no permafrost ainda é um mistério. Também não se sabe exatamente o que eles significam para o futuro do Ártico e para as pessoas que vivem e trabalham lá.

n/d Para muitos dos pesquisadores que estudam o Ártico, eles são um sinal inquietante de que essa paisagem fria e em grande parte despovoada está passando por mudanças radicais. Pistas no gelo Pesquisas recentes, entretanto, estão começando a fornecer algumas pistas sobre o que pode estar acontecendo. O que já se sabe é que esses buracos não estão se formando devido a algum deslocamento gradual de terra conforme o permafrost derrete e se move sob a superfície. As crateras estão surgindo a partir de explosões. "À medida que a explosão ocorre, blocos de solo e gelo são lançados a centenas de metros do epicentro", diz Chuvilin. "Estamos diante de uma força colossal, criada por altíssima pressão. O porquê de ela ser tão alta ainda é um mistério. "

Chuvilin faz parte de um grupo de cientistas russos que colaboram com colegas de todo o mundo. Eles têm visitado essas crateras para coletar amostras e medições na esperança de entender mais sobre o que está acontecendo sob a tundra. Alguns cientistas compararam as crateras a criovulcões — vulcões que expelem gelo em vez de lava. Acredita-se que esses tipos de vulcões existam em algumas das partes distantes do nosso sistema solar: em Plutão, na lua de Saturno Titã e no planeta anão Ceres. Porém, à medida que mais crateras árticas foram estudadas em vários estágios de sua evolução, elas se tornaram conhecidas como "crateras de emissão de gás". O nome dá uma pista de como elas se formam. "A análise baseada em imagens de satélite mostra que uma explosão cria um buraco gigante no lugar de um tipo de colina chamada pingo", diz Chuvilin. Pingos são colinas em forma de cúpula que se formam quando uma camada de solo congelado é empurrada para cima pela água, que conseguiu fluir por baixo dela e começou a congelar. Conforme a água congela, ela se expande para criar um monte.

Também conhecidos na Rússia pelo nome local de "bulgunnyakhs", eles tendem a subir e descer com as estações. Alguns pingos encontrados no Canadá têm até 1,2 mil anos. Na maior parte do Ártico, no entanto, esses montes tendem a desabar sobre si mesmos em vez de explodir. É claro que os montes no noroeste da Sibéria estão se comportando de maneira diferente. Eles incham "muito rápido, subindo vários metros" antes de explodirem de repente, explica Chuvilin. E em vez de água gelada, a elevação parece ser causada por um acúmulo de gás sob o solo. "Pingos levam décadas para se formar e duram muito tempo", diz Sue Natali, ecologista do Ártico que estuda o permafrost e diretora do programa do Ártico no Woodwell Climate Research Center em Massachusetts. "Esses montes cheios de gás se formam em questão de anos." Um estudo de anéis de árvores em salgueiros encontrados entre os destroços jogados pela explosão da primeira cratera descoberta sugere que as plantas estavam sob estresse desde os anos 1940. Os pesquisadores dizem que isso pode ter sido devido à deformação do solo. "No entanto, há evidências de que o ciclo de vida das crateras de emissão de gás pode ser muito curto, variando de 3 a 5 anos", diz Alexander Kizyakov, especialista da universidade Lomonosov Moscow, na Rússia. Uma cratera que se formou no início do verão de 2017, conhecida como SeYkhGEC, por exemplo, começou a deformar o solo em 2015, segundo imagens de satélite. n/d

Alguma coisa no permafrost em Yamal e Gydan torna a região propensa a ter esses montes explodindo. "Existem alguns traços característicos da paisagem ali", diz Natali. "É uma área onde existe uma camada muito espessa de gelo, chamada de gelo tabular, que forma uma capa sobre o permafrost. Também existem áreas de solo descongelado cercadas por permafrost — uma espécie de sanduíche de permafrost — e depósitos muito profundos de gás e petróleo."

Uma cratera recentemente examinada por Chuvilin — um buraco de 20 metros de largura conhecido como cratera Erkuta — parece ter se formado no local de um lago seco. Quando o lago desapareceu, deixou para trás um pedaço de solo descongelado conhecido como talik, onde o gás se acumulou. Mas Chauvilin diz que não está claro de onde vem o gás. "A questão principal na pesquisa de crateras é identificar a fonte de gás que se acumula sob a superfície do permafrost", diz Chuvilin. "É intrigante que possa estar acontecendo um processo geoquímico novo ou até então desconhecido que nunca teríamos imaginado", diz Natali, que faz parte dos esforços para retratar a evolução desses montes e como o gás chega lá. Os pesquisadores corajosos o suficiente para descerem de rapel nas crateras encontraram níveis elevados de metano na água acumulando no fundo, sugerindo que o gás pode estar borbulhando de baixo para cima.

Uma das principais teorias é que esses depósitos profundos de gás metano sob o permafrost encontram um caminho até a 'bolsa' formada por solo descongelado abaixo da calota de gelo. Outra ideia é que altos níveis de dióxido de carbono dissolvido na água nesses bolsões descongelados começam a borbulhar quando a água começa a congelar, e a água restante não consegue reter o gás dissolvido. Uma fonte alternativa de metano e dióxido de carbono poderia ser microorganismos prosperando no bolsão descongelado de solo. Eles teriam quebrado o material orgânico e liberado os gases, diz Chuvilin.

A análise do metano em uma cratera pareceu confirmar isso, mas a atividade dos micróbios produtores de metano, no entanto, foi considerada baixa nos lagos no fundo das crateras recentemente formadas — mesmo para as condições frias onde são encontrados.