Što je Permafrost?

Permafrost je zemlja, stijene ili sedimenti koji su bili ispod točke ledišta vode (32 ° F) dvije ili više godina. Zemlja mora stalno ostati ispod točke smrzavanja dvije godine ili više da bi se smatrala permafrostom. Većina permafrosta nalazi se u arktičkim i antarktičkim regijama na visokoj geografskoj širini. Međutim, alpska permafrost postoji na većoj nadmorskoj visini i mnogo nižoj zemljopisnoj širini. Permafrost čini oko 0, 2% zemaljske vode i zauzima oko 24% izložene zemlje na sjevernoj hemisferi. Permafrost se također javlja u podmorju na kontinentalnom pojasu koji okružuje Arktički ocean.

Opseg permafrosta

Permafrost postoji u slojevima na tlu. Permafrost postoji ispod gornjeg sloja tla ili sedimenata koji se smrzava i otapa svake godine formirajući aktivni sloj. Debljina aktivnog sloja varira ovisno o sezoni, ali u prosjeku iznosi 0, 3 do 4 metra. Najdublji sloj permafrosta javlja se kada podzemna toplina održava temperaturu iznad ledišta. Ispod permafrosta nalazi se sloj Talik koji se sastoji od nezamrznutog tla ili sedimenata. Opseg stvaranja permafrosta ovisi o klimi nekog područja. Dubina permafrosta može prelaziti 4, 600 stopa u područjima koja imaju kontinuiranu permafrost i oštre zime. Debljina ovisi o mjestu, ali iznosi prosječno 2 do 13 stopa. Značajnu površinu zemlje u arktičkoj regiji pokriva permafrost.

Gdje se nalazi Permafrost?

Iako je permafrost najčešći na mjestima s visokom zemljopisnom širinom koja su blizu sjevernog i južnog pola, permafrost se također može pojaviti u različitim regijama širom svijeta. Nešto više od trećine permafrosta sjeverne hemisfere nalazi se u dijelovima Sjeverne Amerike, uglavnom u sjevernoj Kanadi, Aljasci i Grenlandu. Većina permafrosta u regiji javlja se u Sibiru, na Dalekom istoku Rusije, u Mongoliji, Kini i Tibetu. Na južnoj hemisferi permafrost se pojavljuje na Antarktiku, na njegovim otocima iu planinama Anda. Kontinuirana permafrost nastaje u područjima gdje je tlo dovoljno hladno tijekom cijele godine, uključujući Sjevernu Skandinaviju i Daleki istok europske Rusije. Diskontinuirani ili sporadični permafrost nastaje na mjestima gdje temperature padaju samo ispod točke smrzavanja u određenim područjima, kao što su u hladu ili na zaštićenom dijelu planine. Sezonsko permafrost nastaje tijekom hladne sezone i nestaje tijekom toplog razdoblja.

Manifestacija Permafrost

Permafrost se proteže do dubine gdje geotermalna toplina generirana iz zemlje i srednja godišnja temperatura postižu ravnotežu od 32 ° F. Permafrost može doseći dubinu baze u Sibiru 4, 88 metara. Sadržaj leda u permafrostu može prelaziti 2500%, što dovodi do onoga što se obično naziva masivni led. Masivni led može biti u sastavu, od čistog leda do ledenog sedimenta. Masivni led varira u debljini i može biti u rasponu od 2 do 10 metara. Kategorizirana je u zakopani površinski led i intrasedimentalan led. Zakopani površinski led može se proizvesti iz snijega ili smrznutih jezera, dok se unutrašnji led formira zamrzavanjem podzemnih voda. Permafrost se također manifestira u različitim oblicima velikih razmjera kao što su palsas i pingos. Palsas je smrznuta vreća koja sadrži trajno zamrznute ledene leće. Pingosi su gomile zemlje prekrivene ledom koja može doseći visinu od 230 stopa i širine 2.000 stopa.

Ekološke posljedice smrzavanja

Permafrost postavlja ograničenja na zone za ukorjenjivanje biljaka, što dovodi do nepostojanja ili male vegetacije u permafrost regiji. Posljedično, ona utječe na vrste ovisne o biljkama i životinjama čije je stanište ograničeno permafrostom. Regije permafrosta u svijetu sadrže preko 1500 milijardi tona organskog materijala koji se nakupio tijekom nekoliko desetljeća. Količina ugljika sadržana u permafrostu je četiri puta veća od količine koja je ispuštena u atmosferu zbog ljudskih aktivnosti. Ako ugljik uđe u atmosferu, ubrzat će se stopa globalnog zatopljenja sa značajnom količinom metana. Sloj aktivne permafrosta može sadržavati milijardu bakterijskih stanica. Neke se bakterije ne mogu uzgajati u laboratorijima, ali se njihov identitet može otkriti DNK tehnikama.

Učinci klimatskih promjena

Klimatske promjene utječu na interakciju klimatskog režima iznad i ispod zemlje. Međutim, za promjenu temperature na površini tla treba vremena da se utječe na permafrost ispod. Za gustu permafrost, može proći stotine godina da bi promjena temperature utjecala na nju, dok za tanku permafrost može potrajati godinama do desetljeća. Prema podacima Geološkog zavoda Kanade, zamrzavanje je značajno smanjeno tijekom hladne sezone u čitavoj regiji Sjeverne Amerike. Obalna i istočna područja Kanade počela su doživljavati topliju sezonu odmrzavanja permafrosta što upućuje na smanjenu dubinu i količinu permafrosta. Slijedom toga, učestalost sezonskog permafrosta povećala se zbog smanjenja trajne permafrosta. Iako nekoliko istraživanja i istraživanja pokazuju trend zagrijavanja u zoni permafrosta, područja kao što je Rusija permafrost regija nije doživjela značajne promjene. Promjene u permafrost regijama rezultat su povećane temperature zraka i smanjenog snježnog pokrivača.

Utjecaj taljenja trajnoće

Taljenje permafrosta ima velike posljedice na površinu i podzemlje infrastrukture koja utječe i ekosustava. Otapanje permafrosta na tlima s potencijalnom nestabilnošću može imati ozbiljne posljedice na krajolik. Erozija i klizišta su uobičajene posljedice degradacije permafrosta. Erozija je posebno zabrinjavajuća u obalnim područjima. Permafrost i zemlja koja ga okružuje vrlo je osjetljiva na erozivna sredstva poput vjetra i vode. Kako se permafrost otapa, trenje koje je potrebno između odmrzavanja i smrznutog permafrosta za održavanje stabilnosti vjerojatno će nestati, što može dovesti do klizanja permafrosta. Klizanje permafrosta dovodi do klizišta. Otapanje permafrosta također može dovesti do slijeganja tla. To se događa kada se zemlja i permafrost prethodno drže zajedno s ledom kolapsa rezultirajući nepravilnim šupljinama. Spuštanje tla može negativno utjecati na pokrovnost vegetacije zahvaćenog područja. Slijeganje također može ugroziti infrastrukturu izgrađenu na permafrostu. Temelji strukture koji nisu dizajnirani za prilagodbu promjenama permafrosta vjerojatno će se pomaknuti i spustiti.