Permafrost-Verteilung

Permafrost ist definiert als Boden (Boden oder Gestein und eingeschlossenes Eis oder organisches Material), der mindestens zwei aufeinanderfolgende Jahre bei oder unter 0 ° C bleibt. Tiefland-Permafrostregionen werden traditionell auf der Grundlage der geschätzten geografischen Kontinuität in der Landschaft in mehrere Zonen unterteilt. Eine typische Klassifizierung erkennt kontinuierlichen Permafrost (90-100% der Landschaft); diskontinuierlicher Permafrost (50-90%); und sporadischer Permafrost (0-50%). Auf der Nordhalbkugel nehmen Regionen, in denen Permafrost auftritt, ungefähr 25% (23 Millionen km²) der Landfläche ein. In den diskontinuierlichen und sporadischen Zonen ist die Permafrostverteilung komplex und lückenhaft, und permafrostfreies Gelände ist häufig. Die Dicke des Permafrosts variiert zwischen weniger als einem Meter und mehr als 1500 Metern.
Der größte Teil des heute vorhandenen Permafrosts bildete sich während kalter Eiszeiten und blieb auch in wärmeren interglazialen Perioden bestehen, einschließlich des {Tooltip} Holocene {End-Link} Das Holozän ist eine geologische Epoche, die vor ungefähr 11.700 Jahren begann (End-Tooltip) (letzte 10.000 Jahre). Einige relativ flache Permafrost (30 bis 70 Meter) bildeten sich im zweiten Teil des Holozäns (letzte 6.000 Jahre) und einige während der Kleinen Eiszeit (vor 400 bis 150 Jahren). In kontinentalen Innenräumen liegen die Permafrosttemperaturen an den Grenzen zwischen kontinuierlich und diskontinuierlich im Allgemeinen bei etwa -5 ° C, was ungefähr der mittleren jährlichen Lufttemperatur von -8 ° C entspricht. Der Permafrost in Bergen mittlerer und niedriger Breite ist warm und seine Verteilung hängt eng mit den Eigenschaften der Landoberfläche zusammen, wie z. B. Gefälle und Ausrichtung, Hangmuster und Schneedecke.
Unterwasserpermafrost tritt über große Mengen nahe 0 ° C auf Gebiete des {Tooltip} Arktischen Festlandsockels {Endverbindung} Der Festlandsockel ist der erweiterte Umfang jedes Kontinents und der zugehörigen Küstenebene und war während der Eiszeiten Teil des Kontinents, während interglazialer Perioden wie der Strömung jedoch unter Wasser Epoche durch relativ flache Meere (bekannt als Schelfmeere) und Golfe. {End-Tooltip}, wo es sich während der letzten Eiszeit auf den exponierten Schelflandschaften bildete. Permafrost ist geografisch kontinuierlich unter den eisfreien Regionen des antarktischen Kontinents und tritt auch unter Gebieten auf, in denen die Eisdecke bis zu ihrem Bett gefroren ist.

Letzte Änderungen

Permafrost kann als Paläothermometer verwendet werden – Schwankungen der Lufttemperatur aus dem späten 19. und 20. Jahrhundert können durch Messen der Temperatur in Bohrlöchern mit tiefem Permafrost (Tooltip) erhalten werden. Ein Bohrloch ist der allgemeine Begriff für jedes schmaler Schacht, entweder vertikal oder horizontal in den Boden gebohrt {End-Tooltip}. In Permafrost-Temperaturprofilen wurde an vielen Orten eine Erwärmung seit den späten 1960er Jahren beobachtet. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Permafrosttemperatur im Tiefland und in den Bergen im Allgemeinen erwärmt. Ausnahmen bilden einige neu freiliegende entwässerte Seebecken und ansteigende Küstenlinien, an denen sich Permafrost bildet. Das Auftauen von Permafrost wurde in den letzten Jahrzehnten an vielen Standorten im Tiefland und in den Bergen beobachtet – ein Großteil der Beweise ist indirekt und basiert auf Veränderungen der Wald- und Tundravegetation, der unterschiedlichen Absenkung der Bodenoberfläche und dem Verlust von Seen. Zunahme der aktiven Schicht {Tooltip} {End-Link} Die Bodenschicht, die in Gebieten, die unter der Dicke des Permafrosts {End-Tooltip} liegen, jährlich aufgetaut und gefroren wird, wurde in warmen Sommern beobachtet (für West-Nordamerika; 1989). 1998, 2004), was zu vermehrten Hangversagen, Bodensenkung in eisreichem Gelände und erhöhter Seedrainage führte. Auf regionaler und globaler Ebene sind Änderungen der Permafrost-Zonengrenzen aufgrund dreidimensionaler Unregelmäßigkeiten in der Permafrostverteilung schwer zu identifizieren. Der Abbau des Permafrosts und Änderungen seiner Verteilung sind mit einer erhöhten Bildung von {Tooltip} „Taliks“ {End-Link} verbunden. Eine Schicht oder ein Körper aus nicht gefrorenem Boden, die in einem Permafrostgebiet aufgrund einer lokalen Anomalie in thermischen, hydrologischen, hydrogeologischen oder hydrochemische Bedingungen {End-Tooltip}. Offene Taliks dringen durch den Permafrost und geschlossene Taliks oder aufgetaute Vertiefungen treten unter tiefen Seen und Flüssen auf.

Veränderungen im 21. Jahrhundert

Änderungen der „Grenzen“ des zonalen Permafrosts, die unter Verwendung von Klimawandelszenarien modelliert wurden, basieren normalerweise auf Vorhersagen einer erhöhten Dicke der aktiven Schicht und Temperaturänderungen in relativ geringen Permafrosttiefen, nicht auf dem vollständigen Verschwinden des Permafrosts. Warmer Permafrost verschlechtert sich sowohl von oben als auch von unten und erhöht das Ausmaß der Talikbildung.Die südliche Grenze des Permafrosts bewegt sich in einem unregelmäßigen Muster nach Norden und wird von lokalisierten Faktoren bestimmt, zu denen Torf {Tooltip} Torf {Endverbindung} gehört. Torf ist eine Ansammlung von teilweise verrotteter Vegetationsmasse. Torf bildet sich in Feuchtgebieten oder Torfgebieten, die als Moore, Moore, Moschusfässer, Pocosine, Moore und Torfsumpfwälder (End-Tooltip) bezeichnet werden, Bodenfeuchtigkeit, Vegetationsmuster und Schneedecke. Bewegungen der „Grenze“ zwischen der sporadischen und der diskontinuierlichen Permafrostzone werden weitgehend von der Entwicklung und Ausdehnung offener Taliks bestimmt. In Gebieten mit eisreichem Permafrost bleibt die südliche „Grenze“ der kontinuierlichen Permafrostzone relativ stabil, da sie vollständig verschwindet Permafrost kann Jahrhunderte bis Jahrtausende dauern, was es schwierig macht, geografische Veränderungen zu bestimmen, außer wenn der Permafrost dünn ist. Die rasche Küstenerosion ist, obwohl sie durch Stürme und die damit verbundene Wellenintensität gestützt wird, stark von der Menge und Art des {Tooltip} -Erdeis {End-Link} abhängig. Ein allgemeiner Begriff, der sich auf alle Arten von Eis bezieht, die in gefrorenem und gefrorenem Boden enthalten sind oberflächennaher Permafrost {End-Tooltip}. Von Modellen vorhergesagte Änderungen der Permafrostverteilung erfordern eine umfassende feld- oder fernerkundete Überprüfung über längere Zeiträume (Momentaufnahmen der Permafrosttemperatur über dekadische Intervalle). Die Überwachung des thermischen Zustands des Permafrosts (TSP) auf globaler Ebene ist erforderlich, um hydrologische Zusammenhänge und zukünftige Änderungen der Permafrostverteilung zu verstehen und als Validierung für globale und regionale Modelle zu dienen. Das Internationale Polarjahr (IPY) kann ein Erbe für das Verständnis der Permafrostdynamik durch die internationalen IPA-Beobachtungsnetzwerke hinterlassen (siehe www.ipy.org und Projekte 33, 50 und 90).

Weitere Informationen

Alles über gefrorenen Boden (NSIDC)

Was ist Permafrost? (Geological Survey of Canada)

Glossar zu Permafrost und gefrorenem Boden von NSIDC

Nachrichten der International Permafrost Association

UNEPs globaler Ausblick für Eis und Schnee (gefroren) Grundkapitel)

Permafrost – was ist das? (Alfred-Wegener-Institut, auch in deutscher Sprache erhältlich)