Тепло от бактерий сильнее искр: в угольных пластах нашли неожиданных виновников пожаров

Подземные пожары на угольных месторождениях долгое время считались последствием окисления горючих пород при доступе воздуха. Но исследователи из Томского государственного университета нашли другую — и гораздо более живую — причину. Новые данные указывают на то, что настоящий источник тепла — это бактерии, питающиеся пиритом и сульфидами железа, содержащимися в угле. Их биохимические реакции выделяют столько тепла, что запускают возгорание.

Что выяснили учёные

Команда Биологического института ТГУ в 2025 году провела масштабное исследование на Черновском буроугольном месторождении в Забайкалье. Пробы, взятые на горящих участках, подтвердили наличие бактерий-хемосинтетиков, ранее обнаруженных на Алтае, в Бурятии и Новокузнецке. Именно они, по словам заведующей кафедрой Ольги Карначук, ответственны за поджоги в недрах.

Как бактерии поджигают уголь

Речь идёт о микроорганизмах, окисляющих пирит (сернистое железо) и другие сульфиды. Когда в угольный пласт поступает кислород и вода — например, при раскопках или разрушении старых шахт — эти бактерии начинают активно работать. В процессе они не только синтезируют органику из углекислого газа, но и выделяют огромное количество тепла, которого достаточно для воспламенения.

Кто открыл этот механизм

Сам принцип хемосинтеза был открыт российским микробиологом Сергеем Виноградским. Он доказал, что железо- и сероокисляющие бактерии могут существовать без света, используя химические реакции для получения энергии. Эти же организмы сегодня применяются при биовыщелачивании металлов — в том числе золота. Именно в ходе таких экспериментов и было замечено: реакция идёт с тепловыделением.

Где вспыхивает уголь

На Черновском месторождении активное горение наблюдается в заброшенных карьерах и у станции Черновская. В этих зонах земляные работы нарушили структуру пласта, открыв доступ воздуху и влаге. В результате начинается цепная реакция, которая быстро приводит к пожару. При этом очаг может быть невидим с поверхности и тлеть месяцами.

Плюсы и минусы

Сравнение причин самовозгорания

Советы шаг за шагом

1. Оценивать геохимический состав угля до начала работ.

2. Идентифицировать участки с высоким содержанием пирита и сульфидов железа.

3. Избегать доступа воздуха и влаги к пластам в зонах риска.

4. Применять антисептические и бактерицидные средства, угнетающие микроорганизмы.

5. Мониторить температуру в старых и заброшенных карьерах.

Мифы и правда

Миф: уголь сам по себе загорается при хранении
Правда: необходимы внешние условия — кислород, влага и активные бактерии

Миф: причиной возгорания всегда является окисление угля
Правда: тепловой эффект от бактерий может быть куда мощнее

Миф: бактерии в угле — редкость
Правда: они встречаются в разных регионах России и активно участвуют в подземных процессах

FAQ

Почему раньше не считали бактерии причиной пожаров?
Их роль долгое время недооценивали, считая, что биологические процессы в шахтах невозможны. Новые исследования показали обратное.

Как блокировать хемосинтез?
Можно перекрыть доступ кислорода и влаги, либо использовать вещества, замедляющие рост бактерий.

Эти бактерии опасны для человека?
Нет, они не патогенны. Но косвенно представляют угрозу из-за вызываемых ими пожаров и разрушения инфраструктуры.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: игнорировать микробиологические процессы в пластах
Последствие: подземные пожары и дорогостоящие потери
Альтернатива: применять геохимический анализ и профилактику развития бактерий

А что если…

А что если в каждом втором угольном карьере уже идёт скрытое горение? Оно может оставаться незамеченным, пока не произойдёт обрушение или выброс ядовитых газов. Открытие ТГУ даёт инструмент ранней диагностики таких очагов. Главное — вовремя узнать, где именно природа сама разожгла огонь.