Permafrost is elke grond die volledig bevroren – 32 ° F (0 ° C) of kouder – gedurende ten minste twee jaar aaneengesloten blijft. Deze permanent bevroren gronden komen het meest voor in regios met hoge bergen en op de hogere breedtegraden van de aarde – nabij de Noord- en Zuidpool.
Permafrost beslaat grote delen van de aarde. Bijna een kwart van het landoppervlak op het noordelijk halfrond heeft permafrost eronder. Hoewel de grond bevroren is, zijn permafrostgebieden niet altijd bedekt met sneeuw.
Een groot deel van de Alaska toendra is permafrost. De veelhoekige vormen in de sneeuw zijn een teken dat deze permafrost aan het ontdooien is. Credit: NASA / JPL-Caltech / Charles Miller
Waar is permafrost van gemaakt?
Permafrost is gemaakt van een combinatie van aarde, rotsen en zand die bij elkaar worden gehouden door ijs. De grond en het ijs in permafrost blijven het hele jaar door bevroren.
Nabij het oppervlak bevatten permafrostbodems ook grote hoeveelheden organische koolstof – een materiaal dat overblijft van dode planten die niet konden ontbinden of wegrotten vanwege naar de kou. Lagere permafrostlagen bevatten bodems die voornamelijk uit mineralen bestaan.
Een laag aarde bovenop permafrost blijft niet het hele jaar bevroren. Deze laag, de actieve laag genoemd, ontdooit tijdens de warme zomermaanden en bevriest weer in de herfst. In koudere streken ontdooit de grond zelden, zelfs niet in de zomer. Daar is de actieve laag erg dun – slechts 4 tot 6 inch (10 tot 15 centimeter). In warmere permafrostgebieden kan de actieve laag enkele meters dik zijn.
De lagen van permafrost. Fotocredit: Benjamin Jones, USGS. Openbaar domein (gewijzigd)
Welke invloed heeft klimaatverandering op Permafrost?
Terwijl het klimaat op aarde opwarmt, is de permafrost aan het ontdooien. Dat betekent dat het ijs in de permafrost smelt en water en aarde achterlaat.
Het ontdooien van permafrost kan dramatische gevolgen hebben voor onze planeet en de dingen die erop leven. Bijvoorbeeld:
- Veel noordelijke dorpen zijn gebouwd op permafrost. Als permafrost bevroren is, is het harder dan beton. Het ontdooien van permafrost kan echter huizen, wegen en andere infrastructuur vernietigen.
- Als permafrost bevroren is, kan plantmateriaal in de bodem – organische koolstof genaamd – niet ontbinden of wegrotten. Terwijl permafrost ontdooit, beginnen microben dit materiaal af te breken. Bij dit proces komen broeikasgassen zoals kooldioxide en methaan vrij in de atmosfeer.
- Als permafrost ontdooit, doen ook oude bacteriën en virussen in het ijs en de bodem dat. Deze pas niet ingevroren microben kunnen mens en dier erg ziek maken. Wetenschappers hebben microben ontdekt die meer dan 400.000 jaar oud zijn in ontdooide permafrost.
Een blok van ontdooiende permafrost die in de oceaan viel aan de poolkust van Alaska. Credit: U.S. Geological Survey
Vanwege deze gevaren houden wetenschappers de permafrost van de aarde nauwlettend in de gaten. Wetenschappers gebruiken satellietwaarnemingen vanuit de ruimte om naar grote permafrostgebieden te kijken die moeilijk vanaf de grond te bestuderen zijn.
NASAs Soil Moisture Active Passive, of SMAP, missie draait om de aarde en verzamelt informatie over vocht in de bodem. Het meet de hoeveelheid water in de bovenste 2 inch (5 centimeter) aarde overal op het aardoppervlak. Het kan ook zien of het water in de grond bevroren of ontdooid is. De metingen van SMAP zullen wetenschappers helpen te begrijpen waar en hoe snel de permafrost ontdooit.