Permafrost er en hvilken som helst bakke som forblir fullstendig frossen – 32 ° F (0 ° C) eller kaldere – i minst to år sammenhengende. Disse permanent frosne grunnene er vanligst i regioner med høye fjell og på jordens høyere breddegrader – nær nord- og sørpolen.
Permafrost dekker store regioner på jorden. Nesten en fjerdedel av landområdet på den nordlige halvkule har permafrost under. Selv om bakken er frossen, er ikke alltid permafrostområder dekket av snø.
Mye av Alaska tundra er permafrost. Polygonformene i snøen er et tegn på at denne permafrosten tiner. Kreditt: NASA / JPL-Caltech / Charles Miller
Hva er permafrost laget av?
Permafrost er laget av en kombinasjon av jord, bergarter og sand som holdes sammen av is. Jorda og isen i permafrost holder seg frossen hele året.
Nær overflaten inneholder permafrostjord også store mengder organisk karbon – et materiale som er igjen fra døde planter som ikke kunne spaltes eller råtne bort på grunn av til kulde. Nedre permafrostlag inneholder jord laget hovedsakelig av mineraler.
Et jordlag på toppen av permafrost holder seg ikke frossent hele året. Dette laget, kalt det aktive laget, tiner i løpet av de varme sommermånedene og fryser igjen om høsten. I kaldere områder tiner bakken sjelden — selv om sommeren. Der er det aktive laget veldig tynt – bare 10 til 15 centimeter. I varmere permafrostområder kan det aktive laget være flere meter tykt.
Lagene av permafrost. Fotokreditt: Benjamin Jones, USGS. Offentlig domene (modifisert)
Hvordan påvirker klimaendringer permafrost?
Når jordens klima blir varm, tiner permafrosten. Det betyr at isen inne i permafrosten smelter og etterlater vann og jord.
Tining av permafrost kan ha dramatiske påvirkninger på planeten vår og tingene som lever på den. For eksempel:
- Mange nordlige landsbyer er bygd på permafrost. Når permafrost er frossen, er det vanskeligere enn betong. Tining av permafrost kan imidlertid ødelegge hus, veier og annen infrastruktur.
- Når permafrost er frossen, kan ikke plantemateriale i jorden – kalt organisk karbon – spaltes eller råtne bort. Når permafrost tiner, begynner mikrober å spalte dette materialet. Denne prosessen frigjør klimagasser som karbondioksid og metan til atmosfæren.
- Når permafrost tiner, gjør gamle bakterier og virus det også i isen og jorda. Disse nylig frosne mikrober kan gjøre mennesker og dyr veldig syke. Forskere har oppdaget mikrober som er mer enn 400 000 år gamle i tint permafrost.
En blokk av tining av permafrost som falt i havet på Alaskas arktiske kyst. Kreditt: U.S. Geological Survey
På grunn av disse farene overvåker forskere nøye jordens permafrost. Forskere bruker satellittobservasjoner fra verdensrommet for å se på store områder av permafrost som det vil være vanskelig å studere fra bakken.
NASAs Soil Moisture Active Passive, eller SMAP, oppdrag kretser rundt jorden og samler informasjon om fuktighet i jorden. Den måler vannmengden i de 5 centimeter øverste jorda overalt på jordens overflate. Det kan også fortelle om vannet i jorden er frossent eller tint. SMAPs målinger vil hjelpe forskere til å forstå hvor og hvor raskt permafrosten tiner.