Rysunek 1. Obraz wiecznej zmarzliny
Wieczna zmarzlina, trwale zamarznięta warstwa poniżej niektórych części powierzchni Ziemi (zwykle w Arktyce lub Antarktydzie), składająca się z gleby, żwiru i piasku, utrzymywanych razem przez lód. Zamarznięta ziemia jest często mylona z wieczną zmarzliną, ale nie są one takie same. Każda warstwa gleby, która zamarza przez ponad 15 dni w roku, nazywana jest „sezonowo zamarzniętą ziemią”. Warstwa gleby, która zamarza od jednego do 15 dni w roku nazywana jest „sporadycznie zamarzniętą ziemią.” Wieczna zmarzlina zazwyczaj utrzymuje się w temperaturze 0 ° C lub poniżej przez co najmniej dwa lata. Na obszarach o temperaturze poniżej 0 ° C przez większość roku, wieczną zmarzlinę można znaleźć w regionach arktycznych, takich jak północna Kanada, Grenlandia, Rosja i Chiny. Wieczna zmarzlina często znajduje się na lądzie, ale występuje również poniżej niektórych części dna oceanu. Grubość jej na ogół może wahać się od 1 metra do ponad 1000 metrów. Rozciąga się na około 22,8 miliona kilometrów kwadratowych na Ziemi ”. s Półkula północna.
Dopóki temperatura w gruncie utrzymuje się poniżej punktu zamarzania, wieczna zmarzlina nie musi zawierać wody ani lodu, nawet jeśli jest całkowicie sucha. Jeśli wieczna zmarzlina zaczyna się znacznie nagrzewać, topnieje.
Wieczna zmarzlina i klimat
Wieczna zmarzlina nie zawsze tworzy się w postaci jednej stałej warstwy. Istnieją dwa główne sposoby wyjaśnienia jego powstawania: ciągłe i nieciągłe.
- Ciągła wieczna zmarzlina jest zdefiniowana w samej nazwie, która jest ciągłym arkuszem zamrożonego materiału. Ciągła wieczna zmarzlina rozciąga się pod wszystkimi powierzchniami z wyjątkiem dużych zbiorników wodnych w okolicy. Występuje pod prawie całą powierzchnią lądu na danym obszarze. Obszary z ciągłą wieczną zmarzliną często mają warstwy wiecznej zmarzliny o grubości przekraczającej 100 metrów. Najgłębsza ciągła wieczna zmarzlina, jaką kiedykolwiek znaleziono, znajduje się na Syberii, gdzie w regionie występuje warstwa wiecznej zmarzliny sięgająca 1650 metrów.
Rysunek 2. Mapa przedstawiająca zasięg wiecznej zmarzliny
- Nieciągła wieczna zmarzlina jest podzielona na oddzielne regiony. Nieciągła wieczna zmarzlina może być izolowana lub sporadyczna. Nazywa się to izolacją, jeśli mniej niż 10% powierzchni ma pod sobą wieczną zmarzlinę. Sporadycznie oznacza, że 10% do 50% powierzchni ma pod sobą wieczną zmarzlinę. Pewna wieczna zmarzlina, rzucona z cienia góry lub pokryta gęstą roślinnością, pozostaje przez cały rok. Alpejska wieczna zmarzlina to nieciągła wieczna zmarzlina, która występuje na szczytach gór, gdzie ziemia pozostaje bardzo zimna. Na innych obszarach nieciągłej wiecznej zmarzliny letnie słońce rozmraża wieczną zmarzlinę przez kilka tygodni lub miesięcy. Ląd w pobliżu południowego brzegu Zatoki Hudsona w Kanadzie charakteryzuje się nieciągłą wieczną zmarzliną. Występuje pod dużą częścią określonego obszaru lub tylko w kilku określonych miejscach. Na obszarach z nieciągłą wieczną zmarzliną warstwa wiecznej zmarzliny może sięgać nawet 10 metrów pod ziemię.
Pod Oceanem Arktycznym, który pokrywa Biegun Północny, część dna morskiego jest zamarznięta. Trwale zamarznięte dno morskie nazywa się wieczną zmarzliną podmorską, która powstała ponad 11 000 lat temu, podczas ostatniej epoki lodowcowej. Wtedy więcej wody Ziemi było uwięzione w postaci lodu na lądzie. To spowodowało, że poziom morza był niższy niż obecnie. Więcej lądu zostało odsłonięte, a część z niego zamarzła. Potem skończyła się epoka lodowcowa i morza ponownie się podniosły . Kiedy podniósł się poziom morza, oceany pokryły obszary wiecznej zmarzliny. Obecnie część dna morskiego jest zamarznięta do 100 metrów grubości pod dnem oceanu. Wieczna zmarzlina podmorska istnieje tylko pod Oceanem Arktycznym i nie występuje w Półkula południowa. Naukowcy wysunęli teorię, że Mars może mieć wieczną zmarzlinę. Misja NASA Phoenix odkryła na Marsie element terenu zwany wzorzystym gruntem. Na Ziemi wzorzyste podłoże występuje tylko w regionach, w których występuje wieczna zmarzlina.
Zmiany klimatu i Wieczna zmarzlina
Naukowcy badający wieczną zmarzlinę są w stanie zrozumieć zmiany w klimacie Ziemi, obserwując zmiany w wiecznej zmarzlinie. Badania pokazują, że wieczna zmarzlina na Ziemi ociepliła się o 6 ° C w XX wieku. Naukowcy przewidują powszechne rozmrażanie wiecznej zmarzliny do 2100 r. Rozmrażanie wiecznej zmarzliny podniesie poziom wody w oceanach Ziemi i zwiększy poziom erozji. Erozja występuje, gdy wieczna zmarzlina topi się, ponieważ gleba i osad są łatwo wymywane bez wiązania ich przez lód.
- Wieczna zmarzlina i ludzie
-
Qannaaq, Grenlandia, zbudowany całkowicie na wiecznej zmarzlinie
-
Wieczna zmarzlina rozmroziła się pod tym domem w Dawson City w Kolumbii Brytyjskiej (Kanada) i dom został uszkodzony.
-
Rurociąg Alaski przepływa przez ciepły olej, może rozmrażać wieczną zmarzlinę, więc należy ją podnieść (pozwala też olejowi pozostać cieplejszym).
Aby uzyskać więcej informacji na temat wiecznej zmarzliny i zamarznięcia uziemienie patrz NOAA lub NDIC.