永久凍土は、少なくとも2年間、完全に凍った状態(0°C)以下の地面です。これらの恒久的に凍った地面は、高山のある地域や地球の高緯度、つまり北極と南極の近くで最も一般的です。
永久凍土は地球の広い地域を覆っています。北半球の陸地のほぼ4分の1は、永久凍土層の下にあります。地面は凍っていますが、永久凍土地域は常に雪で覆われているわけではありません。
アラスカの大部分ツンドラは永久凍土です。雪の中の多角形は、この永久凍土層が溶けていることを示しています。クレジット:NASA / JPL-Caltech / Charles Miller
永久凍土は何でできているのですか?
永久凍土は、土、岩、砂を組み合わせて作られています。氷で。永久凍土の土壌と氷は一年中凍っています。
永久凍土の土壌には、表面近くに大量の有機炭素も含まれています。これは、死んだ植物から残った物質で、原因で分解または腐敗することができませんでした。寒さに。永久凍土層の下部には、主に鉱物でできた土壌が含まれています。
永久凍土層の上にある土壌の層は、一年中凍ったままではありません。活性層と呼ばれるこの層は、暖かい夏の間は解凍し、秋には再び凍結します。寒い地域では、夏でも地面が溶けることはめったにありません。そこでは、活性層は非常に薄く、わずか4〜6インチ(10〜15センチメートル)です。暖かい永久凍土地域では、活性層の厚さが数メートルになることがあります。
永久凍土の層。写真提供者:Benjamin Jones、USGS。パブリックドメイン(変更済み)
気候変動は永久凍土にどのように影響しますか?
地球の気候が温暖化するにつれて、永久凍土は溶けています。つまり、永久凍土の中の氷が溶けて、水と土が残ります。
永久凍土を溶かすと、地球とそこに住むものに劇的な影響を与える可能性があります。例:
- 多くの北部の村は永久凍土の上に建てられています。永久凍土が凍ると、コンクリートよりも硬くなります。ただし、永久凍土を解凍すると、家、道路、その他のインフラストラクチャが破壊される可能性があります。
- 永久凍土が凍結すると、有機炭素と呼ばれる土壌中の植物材料が分解したり、腐敗したりすることはありません。永久凍土層が溶けると、微生物がこの物質を分解し始めます。このプロセスにより、二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスが大気中に放出されます。
- 永久凍土層が溶けると、氷や土壌にある古代のバクテリアやウイルスも溶けます。これらの新しく凍結されていない微生物は、人間や動物を非常に病気にする可能性があります。科学者たちは、解凍した永久凍土層で40万年以上前の微生物を発見しました。
ブロックアラスカの北極海岸の海に落ちた永久凍土層の融解。クレジット:米国地質調査所
これらの危険性のため、科学者は地球の永久凍土を注意深く監視しています。科学者は、宇宙からの衛星観測を使用して、地上から研究するのが難しい永久凍土の広い領域を調べます。
NASAの土壌水分アクティブパッシブ(SMAP)ミッションは、地球を周回して土壌中の水分に関する情報を収集します。地球の表面のいたるところにある土壌の上部2インチ(5センチメートル)の水の量を測定します。また、土壌内の水が凍結しているか解凍されているかを知ることもできます。 SMAPの測定値は、科学者が永久凍土層が融解する場所と速度を理解するのに役立ちます。