Permafrost är vilken mark som helst som är helt frusen – 32 ° F (0 ° C) eller kallare – i minst två år i rad. Dessa permanent frusna områden är vanligast i regioner med höga berg och på jordens högre breddgrader – nära nord- och sydpolen.
Permafrost täcker stora delar av jorden. Nästan en fjärdedel av landområdet på norra halvklotet har permafrost under. Även om marken är frusen täcks inte alltid permafrostregioner av snö.
Mycket av Alaskan tundra är permafrost. Polygonformerna i snön är ett tecken på att denna permafrost tinar. Upphovsman: NASA / JPL-Caltech / Charles Miller
Vad är permafrost gjord av?
Permafrost är gjord av en kombination av jord, stenar och sand som hålls samman av is. Jord och is i permafrost förblir frusna hela året.
Nära ytan innehåller permafrostjord också stora mängder organiskt kol – ett materialrester från döda växter som inte kunde brytas ner eller ruttna bort till kyla. Nedre permafrostskikt innehåller jordar som mestadels är gjorda av mineraler.
Ett jordlager ovanpå permafrost förblir inte fryst hela året. Detta lager, kallat det aktiva lagret, tinas under de varma sommarmånaderna och fryser igen på hösten. I kallare områden tiner marken sällan – även på sommaren. Där är det aktiva skiktet väldigt tunt – bara 10 till 15 centimeter. I varmare permafrostregioner kan det aktiva skiktet vara flera meter tjockt.
Skikten av permafrost. Fotokredit: Benjamin Jones, USGS. Allmän domän (modifierad)
Hur påverkar klimatförändringen permafrost?
När jordens klimat värms upp, tinas permafrosten. Det betyder att isen inuti permafrosten smälter och lämnar vatten och jord.
Upptining av permafrost kan ha dramatiska effekter på vår planet och de saker som lever på den. Till exempel:
- Många norra byar är byggda på permafrost. När permafrost är fryst är det svårare än betong. Upptining av permafrost kan dock förstöra hus, vägar och annan infrastruktur.
- När permafrost är fryst kan inte växtmaterial i jorden – kallat organiskt kol – sönderdelas eller ruttna bort. När permafrost tinar börjar mikrober sönderdela detta material. Denna process släpper ut växthusgaser som koldioxid och metan till atmosfären.
- När permafrost tinar, gör det också gamla bakterier och virus i isen och jorden. Dessa nyfrysta mikrober kan göra människor och djur mycket sjuka. Forskare har upptäckt mikrober som är mer än 400 000 år gamla i tinad permafrost.
Ett block av tinande permafrost som föll i havet vid Alaskas arktiska kust. Kredit: U.S. Geological Survey
På grund av dessa faror övervakar forskare noggrant jordens permafrost. Forskare använder satellitobservationer från rymden för att titta på stora områden av permafrost som skulle vara svåra att studera från marken.
NASA: s Soil Moisture Active Passive, eller SMAP, uppdrag kretsar kring jorden och samlar information om fukt i jorden. Den mäter mängden vatten i de översta 5 centimeter jord överallt på jordens yta. Det kan också berätta om vattnet i jorden är fryst eller tinat. SMAP: s mätningar hjälper forskare att förstå var och hur snabbt permafrosten tinas.