Wieczna zmarzlina to każda ziemia, która pozostaje całkowicie zamarznięta – 0 ° C (32 ° F) lub zimniejsza – przez co najmniej dwa lata bez przerwy. Te trwale zamarznięte tereny występują najczęściej w regionach z wysokimi górami i na wyższych szerokościach geograficznych Ziemi – w pobliżu bieguna północnego i południowego.
Wieczna zmarzlina obejmuje duże obszary Ziemi. Prawie jedna czwarta obszaru lądowego na półkuli północnej ma pod spodem wieczną zmarzlinę. Chociaż ziemia jest zamarznięta, regiony wiecznej zmarzliny nie zawsze są pokryte śniegiem.
Duża część Alaski tundra to wieczna zmarzlina. Kształty wielokątów na śniegu są znakiem, że ta wieczna zmarzlina topnieje. Źródło: NASA / JPL-Caltech / Charles Miller
Z czego składa się wieczna zmarzlina?
Wieczna zmarzlina składa się z połączenia gleby, skał i piasku, które są trzymane razem przez lód. Gleba i lód w wiecznej zmarzlinie pozostają zamarznięte przez cały rok.
W pobliżu powierzchni gleby wiecznej zmarzliny zawierają również duże ilości węgla organicznego – materiału pozostałego po martwych roślinach, który nie mógł się rozkładać ani gnić z powodu na zimno. Dolne warstwy wiecznej zmarzliny zawierają gleby zbudowane głównie z minerałów.
Warstwa gleby na wierzchu wiecznej zmarzliny nie pozostaje zamarznięta przez cały rok. Warstwa ta, zwana warstwą aktywną, topnieje podczas ciepłych letnich miesięcy i ponownie zamarza jesienią. W chłodniejszych regionach ziemia rzadko się topi – nawet latem. Tam warstwa aktywna jest bardzo cienka – tylko od 4 do 6 cali (10 do 15 centymetrów). W cieplejszych regionach wiecznej zmarzliny warstwa aktywna może mieć kilka metrów grubości.
Warstwy wiecznej zmarzliny. Zdjęcie: Benjamin Jones, USGS. Domena publiczna (zmodyfikowana)
Jak zmiany klimatu wpływają na wieczną zmarzlinę?
Wraz z ociepleniem się klimatu na Ziemi, wieczna zmarzlina topnieje. Oznacza to, że lód w wiecznej zmarzlinie topi się, pozostawiając wodę i glebę.
Rozmrażanie wiecznej zmarzliny może mieć dramatyczny wpływ na naszą planetę i żyjące na niej organizmy. Na przykład:
- Wiele północnych wiosek zbudowanych jest na wiecznej zmarzlinie. Kiedy wieczna zmarzlina jest zamarznięta, jest trudniejsza niż beton. Jednak topnienie wiecznej zmarzliny może zniszczyć domy, drogi i inną infrastrukturę.
- Gdy wieczna zmarzlina jest zamarznięta, materiał roślinny w glebie – zwany węglem organicznym – nie może się rozkładać ani gnić. Gdy wieczna zmarzlina topnieje, mikroby zaczynają rozkładać ten materiał. Proces ten uwalnia do atmosfery gazy cieplarniane, takie jak dwutlenek węgla i metan.
- Gdy topi się wieczna zmarzlina, w lodzie i glebie pojawiają się również starożytne bakterie i wirusy. Te niedawno odmrożone mikroby mogą powodować choroby u ludzi i zwierząt. Naukowcy odkryli mikroby sprzed ponad 400 000 lat w rozmrożonej wiecznej zmarzlinie.
Blok topniejącej wiecznej zmarzliny, która wpadła do oceanu na wybrzeżu Arktyki na Alasce. Źródło: U.S. Geological Survey
Ze względu na te niebezpieczeństwa naukowcy ściśle monitorują wieczną zmarzlinę na Ziemi. Naukowcy wykorzystują obserwacje satelitarne z kosmosu, aby przyjrzeć się dużym obszarom wiecznej zmarzliny, które byłyby trudne do zbadania z ziemi.
Misja NASA Soil Moisture Active Passive, czyli SMAP, krąży po orbicie Ziemi, zbierając informacje o wilgotności gleby. Mierzy ilość wody w górnych 5 cm (2 cale) gleby na całej powierzchni Ziemi. Potrafi również stwierdzić, czy woda w glebie jest zamarznięta lub rozmrożona. Pomiary SMAP pomogą naukowcom zrozumieć, gdzie i jak szybko topi się wieczna zmarzlina.
Powiązane misje NASA
