Wat is Permafrost?

Permafrost is grond, rotsen of sedimenten die twee of meer jaar onder het vriespunt van water (32 ° F) zijn geweest. De grond moet constant twee jaar of langer onder het vriespunt blijven om te worden beschouwd als permafrost. De meeste permafrost wordt gevonden in de Arctische en Antarctische gebieden op een hoge breedtegraad. De alpine permafrost bestaat echter op een grotere hoogte en een veel lagere breedtegraad. Permafrost is goed voor ongeveer 0, 2% van het aardwater en beslaat ongeveer 24% van het blootgestelde land op het noordelijk halfrond. Permafrost komt ook voor in onderzeese wateren op het continentale plat rondom de Noordelijke IJszee.

Mate van Permafrost

Permafrost bestaat in lagen op de grond. Permafrost bevindt zich onder de bovenste laag grond of sedimenten die bevriezen en ontdooien en jaarlijks de actieve laag vormen. De dikte van de actieve laag varieert met het seizoen, maar is gemiddeld 0, 3 tot 4 meter dik. De diepste laag van de permafrost treedt op wanneer de ondergrondse warmte de temperatuur boven het vriespunt handhaaft. Onder de permafrost bevindt zich de laag Talik die bestaat uit niet-bevroren grond of sedimenten. De mate van permafrostvorming is afhankelijk van het klimaat in een gebied. De diepte van permafrost kan 4.600 voet overschrijden in gebieden met continue permafrost en strenge winters. De dikte varieert met de locatie, maar is gemiddeld 2 tot 13 voet. Een aanzienlijke oppervlakte in het Noordpoolgebied is bedekt met permafrost.

Waar is Permafrost gevonden?

Hoewel permafrost het meest voorkomt op locaties met een hoge latitude die dichtbij de noord- en zuidpool liggen, kan permafrost ook in verschillende regio's over de hele wereld voorkomen. Iets meer dan een derde van de permafrost op het noordelijk halfrond komt voor in delen van Noord-Amerika, voornamelijk in Noord-Canada, Alaska en Groenland. Het grootste deel van de permafrost in de regio vindt plaats in Siberië, het Verre Oosten van Rusland, Mongolië, China en Tibetaans. Op het zuidelijk halfrond vindt permafrost plaats op Antarctica, de eilanden en in het Andesgebergte. Continu permafrost wordt gevormd in gebieden waar de grond het hele jaar door koud genoeg is, inclusief Noord-Scandinavië en het Verre Oosten van Europees Rusland. Discontinue of sporadische permafrost wordt gevormd op plaatsen waar de temperatuur slechts onder het vriespunt valt in bepaalde gebieden, zoals in de schaduw of op het afgeschermde deel van een berg. Seizoengebonden permafrost vormt zich tijdens het koude seizoen en verdwijnt tijdens het warme seizoen.

Manifestatie van Permafrost

Permafrost strekt zich uit tot de diepte waar de geothermische warmte die wordt gegenereerd uit de aarde en de gemiddelde jaartemperatuur een evenwicht van 32 ° F bereiken. Permafrost kan in Siberië een dieptediepte van 4.880 voet bereiken. Het ijsgehalte van permafrost kan 2500% overschrijden, wat leidt tot wat gewoonlijk massief ijs wordt genoemd. Massief ijs kan variëren in samenstelling, van puur ijs tot sedimentijs. Massief ijs varieert in dikte en kan variëren van 2 meter tot 10 meter. Het is ingedeeld in begraven oppervlakte-ijs en intrasedimental ijs. Begraven oppervlakte-ijs kan worden verkregen uit sneeuw of bevroren meren terwijl intrasedimental ijs wordt gevormd door bevriezing van ondergronds water. Permafrost manifesteert zich ook in verschillende grootschalige landvormen zoals palsas en pingos. Palsas is een bevroren deining met permanent bevroren ijslenzen. Pingos zijn terpen van met aarde bedekt ijs dat 230 voet hoog en 2.000 voet breed kan worden.

Ecologische gevolgen van Permafrost

Permafrost legt beperkingen op de plantenwortelzones die leiden tot geen of weinig vegetatiebedekking in een permafrostregio. Bijgevolg is het van invloed op de soorten die afhankelijk zijn van planten en dieren waarvan de habitat wordt beperkt door de permafrost. De wereldwijde permafrostregio's bevatten meer dan 1500 miljard ton organisch materiaal dat zich in de afgelopen decennia heeft opgebouwd. De hoeveelheid koolstof in de permafrost is vier keer de hoeveelheid die door menselijke activiteiten in de atmosfeer is vrijgekomen. Als de koolstof de atmosfeer zou binnenkomen, zou dit de snelheid van het broeikaseffect versnellen, waarbij een aanzienlijk deel uitkomt als methaan. Een laag actieve permafrost kan een miljard bacteriecellen bevatten. Sommige bacteriën kunnen niet in laboratoria worden gekweekt, maar hun identiteit kan door DNA-technieken worden onthuld.

Effecten van klimaatverandering

Klimaatverandering beïnvloedt de interactie van het klimaatregime boven en onder de grond. Elke verandering in temperatuur aan de oppervlakte van de grond kost echter tijd om de onderliggende permafrost te beïnvloeden. Voor dikke permafrost kan het honderden jaren duren voordat de temperatuursverandering invloed heeft op de permafrost, terwijl het voor dunne permafrost jaren tot tientallen jaren kan duren. Volgens de Geological Survey of Canada is het invriezen tijdens het koude seizoen in de permafrostregio in Noord-Amerika aanzienlijk verminderd. De kustgebieden en de oostelijke gebieden van Canada beginnen het toegenomen warme seizoen te ervaren dat ontdooit van permafrost, wat duidt op verminderde diepte en hoeveelheid permafrost. Dientengevolge zijn de incidenties van seizoensgebonden permafrost toegenomen als gevolg van de afname van de hoeveelheid permanente permafrost. Hoewel verschillende onderzoeken en onderzoeken wijzen op een opwarmingstrend in de permafrostzone, hebben gebieden zoals de permafrostregio in Rusland geen significante veranderingen ondergaan. De veranderingen in permafrostgebieden zijn het gevolg van een verhoogde luchttemperatuur en een verminderde sneeuwbedekking.

Invloed van smeltende Permafrost

Smeltende permafrost heeft grote gevolgen voor het oppervlak en de ondergrond van de impacterende infrastructuur en het ecosysteem. Ontdooiende permafrost op bodems met potentiële instabiliteit kan een ernstige invloed hebben op het landschap. Erosie en aardverschuivingen zijn veel voorkomende gevolgen van degradatie van permafrost. Erosie is vooral zorgelijk in kustgebieden. Permafrost en de grond eromheen zijn erg kwetsbaar voor erosieve stoffen zoals wind en water. Naarmate de permafrost dooit, zal de wrijving tussen het ontdooien en de bevroren permafrost om de stabiliteit te behouden waarschijnlijk verdwijnen, wat kan leiden tot het glijden van de permafrost. Het glijden van de permafrost resulteert in een aardverschuiving. Smelten van permafrost kan ook leiden tot bodemdaling. Het komt voor wanneer de grond en de permafrost eerder bijeen werden gehouden door instorting van het ijs, wat resulteerde in onregelmatige holtes. Bodemdaling kan de begroeiing van het getroffen gebied negatief beïnvloeden. Bodemdaling kan ook de infrastructuur die op de permafrost is gebouwd in gevaar brengen. Funderingen met een structuur die niet zijn ontworpen om veranderingen in permafrost op te vangen, zullen waarschijnlijk verschuiven en dalen.