シベリアのツンドラ地帯に昨年出現した巨大なクレーターの調査結果が報告された/From Igor Bogoyavlensky/Skoltech

(CNN)シベリアのツンドラ地帯に昨年、突如として出現した巨大なクレーターの現地調査を行ったロシアの研究チームが、このほど科学誌に調査結果を発表した。何もない平原にできた円形の陥没穴は、地下にたまったメタンガスが噴出し、氷や岩石を吹き飛ばして形成されていた。

ロシア北極圏のヤマル半島とギダン半島に陥没穴が出現したのは、2013年に最初に発見されて以来、これで17個目だった。原因については気候変動との関係が指摘され、研究チームはドローンによる撮影や3次元立体モデルの作成、人工知能(AI)などを駆使して謎の解明に取り組んできた。

「この新しいクレーターは保存状態が極めて良好で、我々が調査した時点ではまだクレーターの中に水はたまっていなかった。そのおかげで劣化していない『新鮮なクレーター』が調査できた」。現地調査に参加したスコルコボ科学技術研究所・炭化水素回収センターのエフゲニー・チュビリン研究員はそう解説する。

クレーターの内部をドローンで撮影したのも初めてだった。ドローンは地下10〜15メートルの深さに到達し、これによってメタンガスがたまった地下の空洞の形状を把握できた。

現地調査は2020年8月に実施した。研究チームはドローンを使って約80枚の画像を撮影。これをもとに、深さ約30メートルの陥没穴の3次元立体モデルを作成した。

論文を執筆したロシア科学アカデミー石油・ガス研究所のイゴール・ボゴヤブレンスキー氏はドローンの操縦を担当。深い陥没穴の前で腹ばいになり、穴の縁から両腕を下に伸ばして操縦したという。

立体モデルの作成によって、クレーターの下部に異常に大きな空洞があることが分かった。研究チームは、氷の中の空洞にメタンガスがたまって地面が隆起、この隆起が大きくなって爆発を起こし、氷などの破片をまき散らして巨大なクレーターが形成されるという仮説を立てていたが、この仮説がほぼ立証された。

ただ、メタンガスがどこから来たのかはまだ分かっていない。地中の深い層で発生した可能性も、地表近くで発生した可能性も、その両方の可能性もある。

永久凍土は天然の巨大メタン貯留場でもあり、熱を閉じ込めて地球を温暖化させる威力は二酸化炭素よりはるかに大きい。北極圏は世界平均の2倍のペースで温暖化が進んでおり、蓋(ふた)の役割を果たす凍土層は、夏の温暖化の影響で緩んでガスが放出しやすくなっていた。

永久凍土の土壌は大気中の2倍もの炭素を閉じ込めているとの推計もあり、この地域の地球温暖化対策は極めて重要とされる。

「気候変動は、当然ながら、北極圏の永久凍土にガス噴出クレーターが出現する可能性に影響を与えている」(チュビリン氏)

衛星画像の解析で、このクレーターができた時期も判明した。研究チームは隆起した地表が2020年5月15日〜6月9日の間に破裂したと推定する。クレーターが上空から初めて目撃されたのは同年7月16日だった。

チュビリン氏によると、1年の中でもこの時期は太陽光エネルギーの流入が多く、それが原因で雪が解けて地面の上層部が温暖化し、土壌の性質や挙動が変化する。

クレーターが出現しているのは非常に人口が少ない地域だが、先住民や石油・ガスのインフラに危険を及ぼす可能性もある。陥没穴は大抵が、上空を飛ぶヘリコプターや、トナカイ飼育の遊牧民によって偶然発見されている。