Польские учёные обнаружили вечную мерзлоту в Сувалкском регионе, аналогичную той, что встречается в Сибири и на Аляске.
Её возраст составляет 13 000 лет, она залегает на глубине 400 метров и является единственной в своём роде в центральной части нашего континента.
Вечная мерзлота в Сибири
Общеизвестно, что чем глубже мы бурим земную кору, тем горячее становятся породы. Однако в мире есть необычные места, где это правило не действует. Такое природное явление, уникальное для Европы, можно найти в Сувалкском регионе, недалеко от Удрыня и Шиплишки.
В 1970-х годах было замечено, что во всех скважинах этого региона температура парадоксальным образом не увеличивалась с глубиной, а уменьшалась.
В 2002 году доктор Ян Шевечик из Польского геологического института выдвинул гипотезу, что непосредственной причиной этого явления является долгосрочное воздействие ледниковых периодов, в частности, последнего Вислинского оледенения, начавшегося 115 000 лет назад и закончившегося 13 000 лет назад. Однако, по мнению исследователя, этот эффект не проявился бы в таких масштабах, если бы не структура геологического основания. Относительно неглубоко под поверхностью залегают магматические породы, называемые анортозитами, характеризующиеся исключительно низким содержанием радиоактивных изотопов. Поэтому геотермальный тепловой поток, достигающий поверхности Земли, в этом регионе очень низок.
Доктор Шевечик даже не исключил возможности того, что вечная мерзлота сохранилась до наших дней. Во время ледниковых периодов она достигала поверхности земли, а сейчас, после длительного периода потепления, сохраняется на глубине примерно 300-400 метров. Для дальнейшего изучения этого явления Польский геологический институт предложил пробурить специальную разведочную скважину в пределах аномалии. Эта скважина была пробурена в рамках более широкого исследовательского проекта под названием "Комплексная программа неглубокого разведочного бурения для решения важных геологических проблем в Польше", инициированного и первоначально возглавляемого доцентом Ежи Навроцким, директором Польского геологического института.
Типичный ландшафт Сувалкского региона. Фото: TwojaPogoda.pl
Исследовательский проект, одобренный Министерством окружающей среды, финансировался Национальным фондом охраны окружающей среды и управления водными ресурсами. Бурение проводилось Силезским буровым обществом "Далбис" из Радзёнкова. Геологический надзор осуществлял Марцин Гончарук, магистр наук, из Польского геологического института.
Бурение проводилось на общей глубине 450 метров. После перерыва в работах, необходимого для частичной стабилизации температуры породы, специалисты компании "Геофизика Краков - BGW в Зелена-Гуре" провели геофизические исследования, в первую очередь точные измерения температуры.
Результаты превзошли самые смелые ожидания учёных: на глубине 357 метров температура резко упала до 1,2 градуса Цельсия. Учитывая, что скважина всё ещё была термически нестабильной, уже было разумно предположить, что мы имеем дело с вечной мерзлотой.
На глубине 398 метров был установлен фильтр, позволяющий отбирать пробы водоносного горизонта из нижнемеловых песчаников. Пробная откачка дала кристально чистую, очень слабоминерализованную воду с температурой на выходе всего 1,9 градуса Цельсия.
После дальнейшей термостабилизации скважины были проведены повторные геофизические исследования. На этот раз на глубине 356 метров была зафиксирована невероятно низкая температура — 0,07 градуса Цельсия. Это никого в институте не удивило, но теперь можно с уверенностью утверждать, что в районе Сувалки обнаружена окаменелая вечная мерзлота возрастом 13 000 лет, что делает её самыми холодными породами в Европе.
Более того, несмотря на неоднократные попытки, опустить зонд ниже не удалось. Вероятно, на стенках бурильной трубы образовалась ледяная пробка, и скважина просто замерзла. Скважина была передана в Государственную гидрогеологическую службу в рамках текущей программы мониторинга подземных вод.
Подземные воды, подвергавшиеся такому длительному низкотемпературному режиму, представляют особый интерес для гидрогеологов, поскольку они демонстрируют множество необычных геохимических особенностей, называемых криогенным метаморфизмом.
Открытие палеомерзлоты в районе Сувалки имеет важное научное значение. Это единственное место в Центральной Европе, где можно непосредственно наблюдать глубокую вечную мерзлоту возрастом 13 000 лет. Исследование позволит более точно моделировать будущие изменения климата.
Данная работа также имеет важное практическое значение, поскольку позволяет вносить палеоклиматические поправки в геотермальные карты Польши и определять ряд параметров, связанных с потоком грунтовых вод и целостностью горных пород, что имеет решающее значение для разведочного бурения и подземного хранения CO2.
Вечная мерзлота отсутствует в Польше со времен последнего ледникового периода, более 10 000 лет назад, несмотря на это, земля промерзает как минимум 15 дней каждую зиму. Однако для начала образования сплошной вечной мерзлоты средняя годовая температура Польши должна быть на 16 градусов Цельсия ниже, чем измеренная в настоящее время.
