Hva er Permafrost?
Permafrost er jord, bergarter eller sedimenter som har vært under frysepunktet for vann (32 ° F) i to eller flere år. Jorden må hele tiden holde seg under frysepunktet i to år eller mer for å kunne betraktes som permafrost. De fleste permafrost finnes i arktiske og antarktiske regioner i høy breddegrad. Imidlertid eksisterer alpine permafrosten i høyere høyde og en mye lavere breddegrad. Permafrost står for om lag 0.2% av jordens vann og okkuperer om 24% av det eksponerte landet på den nordlige halvkule. Permafrost forekommer også i havbunn på kontinentalsokkelen rundt Arktis.
Omfang av Permafrost
Permafrost finnes i lag på bakken. Permafrost finnes under det øverste laget av jord eller sedimenter som fryse og tine årlig danner det aktive laget. Tykkelsen på det aktive laget varierer med sesongen, men det er gjennomsnittlig 0.3 til 4 meter tykk. Det dypeste laget av permafrosten oppstår der den underjordiske varmen opprettholder temperaturen over frysepunktet. Under permafrosten er Talik-laget som består av ufrostet jord eller sedimenter. Omfanget av dannelsen av permafrost avhenger av klimaet i et område. Dypet av permafrost kan overstige 4,600-føtter i områder som har kontinuerlig permafrost og harde vintre. Tykkelsen varierer med sted, men gjennomsnitt 2 til 13 føtter. En betydelig mengde land i arktiske regionen er dekket av permafrost.
Hvor er Permafrost funnet?
Selv om permafrost er mest vanlig på steder med høy bredde som ligger nær nord og sørpoler, kan permafrost også forekomme i ulike regioner over hele verden. Litt over en tredjedel av den nordlige halvkule permafrost finnes i deler av Nord-Amerika, hovedsakelig i Nord-Canada, Alaska og Grønland. Mesteparten av permafrosten i regionen forekommer i Sibir, Fjernøsten av Russland, Mongolia, Kina og tibetansk. På den sørlige halvkule forekommer permafrost i Antarktis, øyene og i Andesfjellene. Kontinuerlig permafrost er dannet i områder der bakken er kald nok gjennom hele året, inkludert Nord-Skandinavia og Fjernøsten av det europeiske Russland. Diskontinuerlig eller sporadisk permafrost dannes på steder hvor temperaturer bare faller under frysepunktet i visse områder som i skyggen eller på skjermet del av et fjell. Seasonal permafrost former seg i løpet av den kalde årstiden og forsvinner i den varme sesongen.
Manifestasjon av Permafrost
Permafrost strekker seg til dybden der jordvarmen generert fra jorden og den gjennomsnittlige årstemperaturen oppnår en likevekt på 32 ° F. Permafrost kan nå en grunndybde på 4,880-føtter i Sibir. Isinnholdet i permafrost kan overstige 2500%, hvilket fører til det som vanligvis kalles massiv is. Massiv is kan variere i sammensetning, fra ren is til sedimentis. Massiv is varierer i tykkelse og kan variere fra 2 meter til 10 meter. Det er kategorisert i begravet overflateis og intrasedimental is. Begravd overflateis kan være avledet fra snø eller frosne innsjøer, mens intrasedimental is dannes ved frysing av underjordisk vann. Permafrost manifesterer seg også i ulike storskala landformer som palsaer og pingoer. Palsas er en frossen heave som inneholder permanente frosne islinser. Pingos er høyder av jorddækket is som kan nå 230 føtter høy og 2,000 føtter bred.
Økologiske konsekvenser av Permafrost
Permafrost setter begrensning på plantens røtteresoner som fører til ingen eller liten vegetasjonsdekning i en permafrostregion. Følgelig påvirker den arten avhengig av planter og dyr hvis habitat er begrenset av permafrosten. De verdensomspennende permafrostregionene inneholder over 1500 milliarder tonn organisk materiale som har bygget opp over flere tiår. Mengden karbon inneholdt i permafrosten er fire ganger mengden som har blitt frigjort i atmosfæren på grunn av menneskelige aktiviteter. Skulle karbonet komme inn i atmosfæren, vil det øke hastigheten på global oppvarming med en betydelig mengde som fremkommer som metan. Et lag med aktiv permafrost kan inneholde en milliard bakterieceller. Noen av bakteriene kan ikke dyrkes i laboratorier, men deres identitet kan avsløres ved DNA-teknikker.
Effekter av klimaendringer
Klimaendringene påvirker samspillet mellom klimastyret over og under bakken. Enhver endring i temperatur på overflaten av bakken tar imidlertid tid til å påvirke permafrosten under. For tykk permafrost kan det ta hundrevis av år at temperaturendringen påvirker den, mens det for tynn permafrost kan ta år til årtier. Ifølge Canada Geological Survey, har frysing blitt betydelig redusert i løpet av den kalde årstiden i hele Nord-Amerikas permafrostregion. Kyst- og østområdene i Canada har begynt å oppleve økt varm sesongopptining av permafrost som tyder på redusert dybde og mengde permafrost. Følgelig er forekomsten av sesongbasert permafrost økt på grunn av nedgangen i mengden av permanent permafrost. Selv om flere studier og undersøkelser viser en oppvarmingstendens gjennom permafrostsonen, har områder som Russlands permafrostregion ikke opplevd betydelige endringer. Endringene i permafrostregioner er som følge av økt lufttemperatur og redusert snøhetn.
Påvirkning av smelting av permafrost
Smelte permafrost har store konsekvenser for overflaten og undergrunnen til den påvirkende infrastrukturen og økosystemet. Tining permafrost på jord med potensiell ustabilitet kan ha en alvorlig implikasjon på landskapet. Erosjon og jordskred er vanlige konsekvenser av permafrost nedbrytning. Erosjon er spesielt bekymringsfull i kystområder. Permafrost og bakken rundt den er svært sårbar for erosive midler som vind og vann. Da permafrost tiner, vil friksjonen som trengs mellom opptining og frossen permafrost for å opprettholde stabiliteten, sannsynligvis forsvinne som kan føre til glidning av permafrost. Glippen av permafrosten resulterer i et skred. Smelting av permafrost kan også føre til bakken i bakken. Det oppstår når jord og permafrost tidligere holdt sammen ved iskollaps, noe som resulterte i uregelmessige huller. Jordbunden kan påvirke vegetasjonsdekselet på det berørte området negativt. Subsidence kan også kompromittere infrastrukturen bygget på permafrosten. Strukturer som ikke var designet for å imøtekomme endringer i permafrost, vil sannsynligvis skifte og slippe.
