Vad är Permafrost?
Permafrost är jord, stenar eller sediment som har varit under fryspunkten för vatten (32 ° F) i två eller flera år. Marken måste ständigt ligga under fryspunkten i två år eller mer för att den ska betraktas som permafrost. De flesta permafrost finns i de arktiska och antarktiska regionerna vid en hög latitud. Den alpina permafrosten finns emellertid vid en högre höjd och en mycket lägre latitud. Permafrost står för cirka 0.2% av jordens vatten och upptar omkring 24% av det utsatta landet på norra halvklotet. Permafrost förekommer också i havsland på kontinentalsockeln kring det arktiska havet.
Omfattning av Permafrost
Permafrost finns i lager på marken. Permafrost existerar under det översta lagret av jord eller sediment som fryser och tinas årligen och bildar det aktiva skiktet. Tjockleken på det aktiva skiktet varierar med säsongen men det är i genomsnitt 0.3 till 4 meter tjockt. Det djupaste lagret av permafrosten uppträder där den underjordiska värmen bibehåller temperaturen över frysning. Nedan är permafrosten det Talik-lagret som består av frusen mark eller sediment. Omfattningen av permafrostbildning beror på ett områdes klimat. Djupet av permafrost kan överstiga 4,600-fötter i områden med kontinuerlig permafrost och hårda vintrar. Tjockleken varierar med plats men medeltal 2 till 13 fötter. En stor mängd mark i Arktisområdet är täckt av permafrost.
Var finns Permafrost hittad?
Även om permafrost är vanligast vid höglängdsområden som ligger nära norra och södra polerna, kan permafrost också förekomma i olika regioner över hela världen. Något mer än en tredjedel av norra halvklotet permafrost finns i delar av Nordamerika, främst i norra Kanada, Alaska och Grönland. De flesta av permafrosten i regionen förekommer i Sibirien, Fjärran Östern av Ryssland, Mongoliet, Kina och Tibetan. På södra halvklotet förekommer permafrost i Antarktis, dess öar och i Andesbergen. Kontinuerlig permafrost bildas i områden där marken är kall nog under hela året, inklusive norra Skandinavien och Fjärran Östern i Ryssland. Diskontinuerlig eller sporadisk permafrost bildas på platser där temperaturer bara faller under fryspunkten i vissa områden, såsom i skuggan eller på skärmen av ett berg. Säsongens permafrost bildas under den kalla årstiden och försvinner under den varma säsongen.
Manifestation av Permafrost
Permafrost sträcker sig till djupet där den geotermiska värmen som alstras från jorden och den genomsnittliga årstemperaturen uppnår en jämvikt av 32 ° F. Permafrost kan nå ett basdjup av 4,880-fötter i Sibirien. Isinnehållet i permafrost kan överstiga 2500%, vilket leder till vad som vanligen kallas massiv is. Massiv isburk varierar i komposition, från ren is till sedimentis. Massiv is varierar i tjocklek och kan sträcka sig från 2-meter till 10-mätare. Den kategoriseras i begravd yta och intrasedimental is. Begravd yta kan härledas från snö eller frusna sjöar, medan intrasedimental is bildas genom frysning av underjordiskt vatten. Permafrost manifesterar sig också i olika storskaliga landformer som palsas och pingos. Palsas är en frusen hov som innehåller permanenta frysta islinser. Pingos är högar av jordbelagd is som kan nå 230 fötterna höga och 2,000 fötterna breda.
Ekologiska följder av Permafrost
Permafrost sätter restriktioner på växtens rötningszoner som leder till ingen eller liten vegetationskåpa i en permafrostregion. Följaktligen påverkar den arter som är beroende av växter och djur vars habitat är begränsat av permafrosten. De globala permafrostregionerna innehåller över 1500 miljarder ton organiskt material som har byggt upp under flera årtionden. Mängden kol som finns i permafrosten är fyra gånger den mängd som har släppts ut i atmosfären på grund av mänskliga aktiviteter. Om kolet kommer in i atmosfären, skulle det påskynda den globala uppvärmningen med en betydande mängd som kommer fram som metan. Ett lager av aktiv permafrost kan innehålla en miljard bakterieceller. Vissa bakterier kan inte odlas i laboratorier, men deras identitet kan avslöjas med DNA-tekniker.
Effekter av klimatförändringar
Klimatförändringar påverkar växelverkan mellan klimatregimen ovanför och under marken. Men ändringar i temperaturen på markytan tar tid för att påverka permafrosten underifrån. För tjock permafrost kan det ta hundratals år för temperaturförändringen att påverka den, medan för tunn permafrost kan det ta år i decennier. Enligt den geologiska undersökningen av Kanada har frysningen minskat avsevärt under den kalla årstiden i Nordamerikas permafrostregion. De kust- och östra delarna av Kanada har börjat uppleva ökad varm säsong upptining av permafrost vilket tyder på minskat djup och antal permafrost. Följaktligen har förekomsten av säsongsbunden permafrost ökat på grund av minskningen av mängden permanent permafrost. Även om flera studier och forskning visar en uppvärmningsutveckling genom permafrostzonen, har områden som Rysslands permafrostregion inte upplevt betydande förändringar. Förändringarna i permafrostregioner är ett resultat av ökad lufttemperatur och minskat snöskydd.
Inverkan av smältning av Permafrost
Smältande permafrost har stora konsekvenser för ytan och underytan av den inflytande infrastrukturen och ekosystemet. Upptining av permafrost på markar med potentiell instabilitet kan ha en allvarlig inverkan på landskapet. Erosion och jordskred är vanliga följder av permafrostnedbrytning. Erosion är särskilt oroande i kustområdena. Permafrost och marken som omger den är mycket sårbar för erosiva medel som vind och vatten. När permafrost tinas, är friktionen som krävs mellan upptining och frusen permafrost för att bibehålla stabiliteten sannolikt att försvinna, vilket kan leda till glidning av permafrost. Slidningen av permafrosten resulterar i en jordskred. Smältning av permafrost kan också leda till marksänkning. Det uppstår när jorden och permafrosten tidigare hölls samman genom iskollaps som resulterade i oregelbundna håligheter. Jordsänkning kan påverka det drabbade områdets vegetationskåpa negativt. Subsidence kan också äventyra den infrastruktur som byggdes på permafrosten. Strukturer som inte konstruerades för att rymma förändringar i permafrost kommer sannolikt att förskjuta och släppa.
