Permafrost

Permafrost är vanligast i polarområden och höga berg, där temperaturen är tillräckligt kall för att bevara frysta lager år efter år.

Även om det kan låta som ett statiskt isblock spelar permafrost en viktig roll i jordens klimatsystem. Den hjälper till att lagra kol, formar hela landskap och stöder mänsklig infrastruktur i arktiska regioner. I takt med att planeten värms upp börjar denna frusna mark att tina upp - vilket utlöser omfattande effekter som sträcker sig långt utanför Arktis.

Mer än bara frusen jord

Permafrost kan bestå av många olika material, beroende på plats och lokal geologi. I de flesta fall är det en frusen blandning av:

• Mineraljord som sand, silt eller lera
• Sten och grus, ofta sammanhållna av is
• Organiskt material, inklusive gamla rötter, löv och torv
• Is, som fyller porerna och utrymmena mellan jordpartiklarna eller bildar fasta lager

I vissa regioner kan isen utgöra mer än hälften av permafrostens volym. Dessa zoner med hög ishalt är särskilt sårbara för upptining, eftersom smältande is leder till markkollaps och ytdeformation.

Ovanför permafrosten ligger det aktiva lagret, som fryser och tinar med årstiderna. Djupet på detta lager kan variera mycket - från cirka 20 centimeter i kallare zoner till över 3 meter i varmare permafrostområden. Det här lagret ger näring åt tundrans växtlighet och är den enda ytan där rötter, djur och mikrober är aktiva under sommarmånaderna.

Arktiska regioner och höghöjdszoner

Permafrosten är inte jämnt fördelad över hela jordklotet. Den är mest koncentrerad till norra halvklotet, där den täcker ungefär tjugo till tjugofem procent av landområdena. Viktiga platser är bland annat:

• Sibirien och ryska Arktis, där några av de djupaste och äldsta permafrostlagren finns
• Norra Kanada och Alaska, där samhällen och infrastruktur är beroende av stabil, frusen mark
• Grönland, särskilt längs kusterna och de isfria inre dalgångarna
• Bergsregioner, inklusive den tibetanska högplatån, Alperna, Anderna och delar av Klippiga bergen
• Undervattensområden, särskilt längs arktiska kustlinjer, där permafrost kan sträcka sig under havsbotten och förbli frusen under sedimenten

Permafrostzoner kategoriseras som kontinuerliga, diskontinuerliga eller sporadiska - beroende på hur konstant frusen marken är i en viss region. I kontinuerliga zoner finns permafrost nästan överallt under ytan. I diskontinuerliga zoner växlar fläckar av frusen och ofrusen mark.

Hur permafrosten påverkas av stigande temperaturer

I takt med att den globala medeltemperaturen stiger börjar permafrosten tina djupare och snabbare än tidigare. Även små temperaturhöjningar kan få stora effekter, särskilt i regioner med hög andel markis.

Töande permafrost destabiliserar landskap, förändrar vattenavrinningsmönster och omvandlar ekosystem. Skogar som växer på permafrost kan börja luta eller falla när marken blir mjuk och ojämn - ett fenomen som kallas berusade skogar. I låglandets tundra kan upptiningen skapa våtmarker eller termokarstsjöar när markisen smälter och marken sjunker.

Än värre är att upptining frigör koldioxid och metan, potenta växthusgaser som under årtusenden varit bundna i fruset organiskt material. Mikrober börjar bryta ned detta material så snart det tinar och förvandlar permafrosten till en ny utsläppskälla. Forskare uppskattar att permafrosten innehåller nästan dubbelt så mycket kol som det finns i atmosfären idag, vilket innebär att upptiningen av permafrosten kan påskynda den globala uppvärmningen avsevärt.

Risker i samband med upptining av permafrost

Upptiningen av permafrosten medför en rad olika risker - inte bara för de arktiska samhällena, utan för hela planeten. Några av de allvarligaste riskerna är bland annat

Klimatets återkoppling

Tining av permafrosten bidrar till en återkopplingsslinga i klimatet, där uppvärmningen orsakar utsläpp som i sin tur orsakar mer uppvärmning. Denna återkoppling är redan synlig i de nordliga regionerna där permafrosten bryts ned snabbare än väntat.

Instabilitet i infrastrukturen

Många byggnader, vägar, flygplatser, pipelines och annan infrastruktur i kalla regioner byggdes med antagandet att marken skulle förbli permanent frusen. När permafrosten mjuknar och sjunker blir denna infrastruktur instabil, vilket leder till kostsamma reparationer och tekniska utmaningar.

Kusterosion

I arktiska kustområden leder upptiningen av permafrosten i kombination med stigande havsnivåer och ökad vågpåverkan till att strandlinjen snabbt drar sig tillbaka. I vissa samhällen tvingar erosionen fram omflyttningar och förflyttningar av gamla bosättningar.

Folkhälsoproblem

Upptining av marken kan exponera gammalt biologiskt material, inklusive virus, bakterier och patogener som har legat vilande i frysta lager. Det kan också röra upp sedan länge begravt industriavfall, övergivna militäranläggningar eller felaktigt lagrade kemikalier och bränsletankar.

Varför permafrost är viktigt för alla

Permafrost kan verka som en frusen kvarleva från de nordligaste delarna av världen, men dess stabilitet påverkar hela planeten. När marken tinar frigörs kol, landskap förändras, infrastruktur hotas och lokala ekosystem omvandlas - allt med globala konsekvenser.

Forskare runt om i världen studerar permafrosten noga för att förstå dess roll i klimatsystemet och för att förbereda sig för de förändringar som redan är på gång. Oavsett om du bor nära Arktis eller långt därifrån är upptiningen av jordens frusna mark en av de tydligaste signalerna på en varmare planet - och en av de mest angelägna att bevaka.