Cientistas passaram a observar, a partir de 2014, o surgimento de crateras intrigantes no extremo norte da Sibéria. A primeira grande evidência foi encontrada na Península de Yamal: um buraco com cerca de 30 metros de diâmetro e mais de 50 metros de profundidade, cercado por material arremessado para fora - um “anel” de detritos que denunciava uma origem explosiva.
Desde então, outras aberturas semelhantes apareceram também nas penínsulas de Yamal e Gydan. O ponto que mais preocupa é o que essas explosões libertam: metano em grande quantidade, um gás com forte efeito de aquecimento na atmosfera. Para a engenheira química Ana Morgado, da Universidade de Cambridge, esse tipo de emissão pode influenciar de forma relevante o aquecimento global.
Antes de tudo, vale a pergunta que tornou o fenómeno ainda mais emblemático: se uma explosão de gás abre uma enorme cavidade no solo permanentemente congelado da Sibéria e não há ninguém por perto para a ouvir, ela faz som? Independentemente da resposta, o metano lançado no processo “ecoaria” de outra forma - com impactos que se propagam para além da região.
Condições muito específicas no solo permanentemente congelado
Segundo Morgado, não se trata de um processo comum nem simples. Nas palavras dela, trata-se de um conjunto de circunstâncias bastante particulares, restritas a um contexto geológico muito específico.
A equipa, formada por investigadores do Reino Unido e de Espanha, procurou explicar por que algumas áreas não apenas libertam gás de forma gradual, mas chegam a produzir explosões capazes de abrir crateras de grandes dimensões. O aquecimento do solo permanentemente congelado, por si só, de facto faz com que gases se expandam e ascendam - porém isso, isoladamente, não explicaria detonações tão fortes.
Explosão química ou pressão física?
O geofísico Julyan Cartwright, do Conselho Nacional de Pesquisas da Espanha, resume as possibilidades de maneira direta: há explosões por reação química (como a de um explosivo) e há explosões por pressurização física (como um pneu que estoura depois de ser enchido demais).
Nas investigações sobre esses eventos na Sibéria, não foram relatados clarões nem encontrados produtos de combustão que indicassem uma reação química. Com essa ausência de sinais típicos de fogo e queima, os investigadores concluíram que a origem mais provável da ruptura seria a acumulação de pressão física no subsolo.
A hipótese central: osmose a atuar como “bomba” subterrânea
A explicação proposta pela equipa é a osmose - a tendência de um fluido se deslocar para equilibrar concentrações de substâncias dissolvidas. Nesse caso, o mecanismo não acontece num laboratório, mas em camadas subterrâneas específicas do Ártico siberiano.
À medida que o solo permanentemente congelado aquece - tanto por variações sazonais quanto, atualmente, por períodos mais longos associados às mudanças climáticas - a camada superficial do solo, rica em actividade biológica, descongela e o degelo progride para baixo. Com isso, água de degelo passa a infiltrar-se e a descer através das camadas congeladas.
Em condições normais, essa oscilação de descongelamento tende a ser relativamente superficial. Porém, com o avanço das mudanças climáticas, ela tem penetrado mais profundamente. Nessa profundidade, os investigadores descrevem o encontro com uma camada de água muito salgada chamada criopégue (um bolsão de salmoura), que em geral evita congelar por causa da salinidade e também pela pressão exercida pelas camadas acima.
Criopégue, hidratos de metano e a quebra do “equilíbrio” do subsolo
Tipicamente, o criopégue fica posicionado acima de uma camada de hidratos de metano - estruturas cristalizadas em que moléculas de água, ligadas por pontes de hidrogénio, “aprisionam” metano. Esses hidratos são mantidos estáveis por uma combinação de alta pressão e baixa temperatura, condições favorecidas pela presença do criopégue.
O problema começa quando a água de degelo chega com mais intensidade. Por ter alta salinidade e um contexto de baixa pressão relativa, o criopégue não só incorpora essa água que desce, como passa a funcionar como uma espécie de bomba osmótica: a entrada contínua de água aumenta o volume e a pressão no subsolo.
Com o crescimento desse “inchaço” subterrâneo, a pressão abre fissuras no solo permanentemente congelado acima. Uma vez quebrado o ambiente estável que protegia os hidratos de metano, eles deixam de permanecer na forma cristalina e passam a libertar metano gasoso. O gás então sobe de forma abrupta e violenta, gerando uma explosão essencialmente física que culmina na formação da cratera.
De milénios a décadas: por que isso pode acelerar agora
Antes, acreditava-se que fraturas desse tipo no solo permanentemente congelado ocorreriam em escalas de tempo de milénios. O estudo, no entanto, aponta que as forças osmóticas associadas a esse arranjo geológico podem encurtar o processo para décadas.
Esse ritmo mais rápido combina com o período em que o aquecimento global passou a acelerar de forma mais evidente, a partir da década de 1980, tornando plausível que a mudança climática esteja a criar as condições temporais para que o fenómeno se manifeste com maior frequência do que se supunha.
Morgado ressalta que o fenómeno pode continuar a ser raro, mas faz uma advertência: mesmo ocorrendo esporadicamente, a quantidade de metano libertada em cada evento tem potencial para contribuir de maneira relevante para o aquecimento do planeta.
O que mais pode estar em jogo além das crateras
Além do impacto climático, crateras explosivas desse tipo representam um risco adicional para qualquer infra-estrutura próxima, como estradas, oleodutos, gasodutos e instalações de apoio à exploração na região ártica. Mesmo em áreas remotas, alterações rápidas no subsolo podem comprometer a estabilidade do terreno e aumentar custos de monitorização e manutenção.
Outro ponto importante é a necessidade de acompanhar essas áreas com mais intensidade, combinando observações em campo com dados de sensores remotos e séries temporais de temperatura do solo. Mapear onde existem criopégues e camadas de hidratos de metano ajuda a identificar zonas com maior probabilidade de pressurização e ruptura, melhorando previsões e estratégias de mitigação.
Esta pesquisa foi publicada na revista Cartas de Pesquisa Geofísica.
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