Permafrost

Solo permafrost com uma cunha de gelo
Vídeo: solo permafrost

Permafrost - também solo permafrost ou solo permafrost - é solo , sedimento ou rocha que tem temperaturas abaixo do ponto de congelamento por pelo menos dois anos sem interrupção em diferentes espessuras e profundidades sob a superfície da terra. Os depósitos de permafrost mais poderosos têm geralmente muitos milhares de anos.

A pesquisa do Permafrost é o assunto da pesquisa periglacial e é coordenada pela International Permafrost Association (IPA) desde 1983 . 27 países estão representados nele, nos quais pesquisas intensivas sobre o permafrost têm sido realizadas por muitas décadas. A IPA convida você para conferências especializadas internacionais e regionais em intervalos regulares e publica relatórios anuais sobre suas atividades em todo o mundo. As conferências internacionais de permafrost têm servido ao intercâmbio científico mundial desde 1963. Eles aconteciam originalmente a cada cinco anos. A iniciativa para isso veio de cientistas americanos, canadenses e soviéticos.

História da Pesquisa Permafrost

Primeiro trabalho de pesquisa

A pesquisa sobre o permafrost começou na Rússia. Em 1843, Karl Ernst von Baer escreveu a primeira ciência do permafrost do mundo sob o título Materiais para o Conhecimento do Gelo Imortal na Sibéria . Já em 1842/43 havia um texto datilografado pronto para imprimir com 218 páginas e um mapa permafrost da Eurásia. No entanto, a obra ficou perdida por cerca de 150 anos. A descoberta e publicação anotada do texto datilografado concluído em 1843 em 2001 foi uma sensação científica. A obra é fascinante de ler, porque tanto as observações de Baer sobre a propagação do permafrost quanto suas descrições da morfologia periglacial ainda estão corretas hoje.

A expressão coloquial russa вечная мерзлота wetschnaja merslota , "solo para sempre congelado" do alemão , apareceu em um léxico científico já em meados do século XIX.

Permafrost polar

A pesquisa do permafrost só ganhou importância após a Segunda Guerra Mundial, como resultado da Guerra Fria . A Distant Early Warning Line , uma cadeia de mais de 30 estações de radar, todas construídas em permafrost , foi criada na década de 1950 ao longo da costa norte do Alasca e através do arquipélago canadense até a Groenlândia . A pesquisa básica necessária para isso foi coordenada e financiada pelo "Laboratório de Engenharia e Pesquisa de Regiões Frias (CRREL)" do Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos . Isso deu à pesquisa do permafrost grandes recursos financeiros e logísticos. Na União Soviética, a Academia de Ciências da URSS assumiu essas tarefas de pesquisa.

O trabalho pioneiro de J. Ross Mackay em pingos e cunhas de gelo no Delta do Mackenzie despertou grande interesse científico desde os anos 1950 . Ele continuou seus projetos inovadores por cerca de 50 anos. A área de estudo também é uma área com grande potencial para petróleo e gás natural, o que também favoreceu a pesquisa aplicada.

Grandes avanços no conhecimento sobre o permafrost polar resultaram no trabalho de construção do Oleoduto Trans-Alaska de Prudhoe Bay a Valdez na década de 1970. O oleoduto de 1.287 km percorre longas distâncias sobre o permafrost. Durante a construção dos suportes do oleoduto, mais de 10.000 furos tiveram que ser realizados em áreas de permafrost. Os protocolos de perfuração transmitiram conhecimentos especializados, também necessários à construção das demais estruturas que acompanham o oleoduto (estradas, estações elevatórias, pontes) em permafrost. Um centro de pesquisa de permafrost ainda está localizado hoje na University of Alaska Fairbanks (UAF). Na cidade de Fairbanks , as obras de construção podem ser freqüentemente vistas indicando o permafrost encontrado sob a cidade (edifícios em suportes, bombas de calor).

Um projeto muito conhecido foi iniciado em 1959 por Fritz Müller (glaciologista) na Ilha Axel Heiberg, no extremo Ártico canadense. A estação de pesquisa construída em 1959 ainda está em operação hoje. Isso permitiu numerosos trabalhos pioneiros, como a série de balanço de massa glaciológica mais importante em uma geleira ártica ( White Glacier ), ou a medição de longo prazo de uma morena de compressão ártica ativa no avanço da geleira Thompson . O trabalho foi iniciado na McGill University , depois continuou na ETH Zurich por Fritz Müller. Eles deram origem a um trabalho de acompanhamento na Ilha Ellesmere e na Ilha Ward Hunt por cientistas da Universidade de Heidelberg , mais tarde em JLU Giessen . Entre 1975 e 1990, os cientistas realizaram expedições mais longas a algumas áreas de permafrost anteriormente inexploradas no Ártico canadense

Permafrost alpino

Os países alpinos têm muitos anos de experiência com os perigos do permafrost e da neve devido à gestão de risco de desastres que é essencial nas áreas montanhosas. O interesse pelos processos periglaciais e sua relação com o permafrost tem levado a medições de movimento em geleiras rochosas , que por definição são objetos no permafrost alpino, desde os anos 1970, especialmente na Suíça, França e Áustria . Na Universidade de Basel , por exemplo, o geomorfologista Dietrich Barsch observou o movimento de geleiras rochosas na Engadina . Seu aluno Wilfried Haeberli expandiu as investigações na Universidade de Zurique e desenvolveu leis geralmente aplicáveis ​​para a ocorrência de permafrost alpino. Em Zurique, o geomorfólogo Gerhard Furrer também se dedicou à relação entre permafrost e soliflução nos Alpes suíços e em Svalbard. Os bons resultados levaram o IPA a sediar a International Permafrost Conference (ICOP) em 2003 na ETH Zurich. Mais de 200 participantes de 24 países participaram, bem como as excursões aos objetos de pesquisa examinados na região alpina. Na conferência, as questões geotécnicas relativas às estruturas e sua estabilidade em caso de deslizamentos de terra causados ​​pelo derretimento do permafrost foram muito interessantes. Sarah Springman apresentou as campanhas de perfuração e monitoramento que lidera em geleiras rochosas. O WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF também desempenha um papel de liderança e, com sua “Unidade de Pesquisa Snow and Permafrost”, tem se dedicado a questões de segurança em relação às consequências do aquecimento global por muitos anos . Devido ao grande número de pesquisadores em permafrost alpino e seus resultados de pesquisa notáveis, os países alpinos Suíça, França, Alemanha e Itália estavam entre os 24 membros fundadores do IPA em 1983 em Fairbanks (Alasca).

Foco de pesquisa em países de língua alemã

A pesquisa de permafrost na região alpina é agora um tópico padrão em muitos institutos de geografia em universidades. Destacam-se a Universidade Técnica de Munique com cadeira para movimentos de taludes (Michael Krautblatter), na Suíça as geociências na Université de Fribourg , na Áustria as universidades de Graz e Viena . No ensino e na pesquisa, os deslizamentos de rochas são exemplos de possíveis consequências catastróficas do aquecimento global em áreas de permafrost. Perigos imensos se escondem no permafrost da montanha em degelo, porque finas fissuras de rocha também podem conter gelo na rocha, o que pode levar a deslizamentos de terra em faces rochosas íngremes durante o degelo. O deslizamento de terra de Randa VS de 1991 e o deslizamento de terra de Bondo com vários eventos em 2017 foram estudados de perto .

distribuição

Distribuição e frequência do permafrost (zona permafrost contínua, descontínua, esporádica e isolada no hemisfério norte)

O permafrost geralmente se forma onde a temperatura média anual é de -1 ° C e a precipitação anual não excede 1000 milímetros. As grandes áreas de permafrost da terra estão, portanto, nas regiões polares com as tundras árticas e antárticas , em partes das áreas de floresta conífera boreal , mas também em outras áreas que atendem aos requisitos de permafrost, como a maioria das altas montanhas da Terra. A zona permafrost é a área circumpolar de congelamento perpétuo, que inclui a tundra dos continentes do norte, as grandes áreas florestais e zonas offshore do fundo do mar . Em termos geográficos, cobre grande parte do norte do Canadá , Alasca , Groenlândia e leste da Sibéria . Cerca de 20 a 25% da área terrestre da Terra encontra-se dentro dessas zonas de permafrost. A Groenlândia tem 99%, Alasca 80%, Rússia 50%, Canadá 40 a 50% e China até 20% na zona de permafrost. Ao sul, algumas áreas de permafrost se estendem até a Mongólia . Uma localização dentro da zona do permafrost não significa automaticamente uma subjacência com permafrost para cada local individual, mas uma distinção é feita entre contínua (> 90 por cento da área), descontínua (> 50-90 por cento da área), esporádica (> 10-50 área por cento) e zonas isoladas (<10 por cento da área) permafrost.

O permafrost também penetra no subsolo em diferentes profundidades: na Sibéria, profundidades de até 1.500 metros são atingidas; nas partes centrais da Escandinávia, muitas vezes, apenas cerca de 20 metros. As razões para isso residem na grande glaciação continental da última idade do gelo (glaciação do Vístula ): a Sibéria, por outro lado, não era glaciar em grande parte, então o subsolo foi exposto ao ar frio, de modo que poderia congelar até altitudes muito baixas. Em contraste, a área central da Escandinávia estava isolada por uma espessa camada de gelo , o que significava que o permafrost não podia penetrar tão profundamente.

Existem também áreas de permafrost em regiões de alta montanha , como os Alpes ou as altas montanhas escandinavas . Nas áreas mais altas do permafrost dessas montanhas, as condições climáticas de hoje correspondem à distribuição atual do permafrost. Em uma área com temperatura média anual do ar de -3,5 ° C, pode-se esperar que o permafrost ocorra em cerca de 50% da área, frequentemente com uma espessura de 200 a 300 metros. Esta relação entre a temperatura média anual do ar e a ocorrência de permafrost também pode ser amplamente encontrada no permafrost polar. A recente formação de permafrost ocorre apenas em uma extensão muito pequena , por exemplo, através do derretimento de uma geleira em isolamento , pela qual o solo exposto é exposto ao ar frio e o permafrost pode se formar novamente aqui, desde que as condições para isso sejam atendidas. Por outro lado, um aumento na temperatura média do ar causa o degelo do permafrost nos Alpes. Por exemplo, em 2015, a tomada de água (para água potável e energia hidrelétrica) de Richterhütte a 2.374 m acima do nível do mar nos Alpes Zillertal foi destruída. O Observatório Sonnblick também está em perigo a longo prazo.

No hemisfério sul, há permafrost, exceto na região montanhosa dos Andes , em quase 50.000 km 2 de áreas livres de geleiras na Antártica. Menos de 1 por cento das massas de terra lá são livres de gelo.

No Ártico, há até permafrost submarino, ou seja, permafrost no fundo do oceano. Devido à redução eustática do nível do mar, muitas plataformas continentais estavam acima do nível do mar durante a última idade do gelo , o que permitiu que o permafrost se formasse nessas áreas terrestres a uma profundidade de vários 100 metros. A água do mar que inundou a plataforma novamente na era pós-glacial era fria demais para descongelar o agora submarino permafrost novamente. O permafrost submarino também pode se formar quando o gelo do mar repousa no fundo do mar em águas muito rasas e os sedimentos abaixo congelam. Os depósitos de permafrost submarinos mais conhecidos estão no Mar de Laptev, no Oceano Ártico, na costa da Sibéria.

O permafrost pode descongelar na superfície no verão; o piso de descongelamento (referido como a camada ativa na literatura especializada ) é geralmente alguns decímetros e raramente mais de 2 metros, abaixo do qual a subsuperfície permanece congelada. Numerosos processos periglaciais ocorrem no piso de descongelamento . A camada superior do solo que fica congelada fora das áreas periglaciais no inverno é chamada de geada de inverno .

Algumas previsões futuras estimam que, devido ao aumento do aquecimento global, se a temperatura média subir 2  K, as áreas de permafrost em todo o mundo diminuirão em 25–44%.

Contorno do permafrost

Seção transversal através de um permafrost

Distribuição geográfica

  1. Zona ou elevação do permafrost contínuo (90 a 100% da subsuperfície de uma região está congelada)
  2. Zona ou elevação do permafrost descontínuo (mais de 50% da subsuperfície de uma região está congelada)
  3. Zona ou elevação do permafrost esporádico (a subsuperfície congelada é irregular, menos de 50%)

Seção transversal através do permafrost (de cima para baixo)

  1. solo de degelo de verão ( camada ativa ), que é descongelado em temperaturas mais altas (espessura: alguns centímetros a cerca de três metros) e congela novamente no inverno seguinte.
  2. permafrost real

Uma área não congelada dentro do permafrost é chamada de talik . É feita uma distinção entre taliki aberto e fechado, o último não tem contato com o piso descongelado.

Distribuição das zonas de vegetação durante o máximo frio do último período glacial no período 24.500 a 18.000 aC Na Europa.
branco: glaciação ; linha tracejada rosa: limite sul da tundra; linha pontilhada branca: limite sul das ocorrências de permafrost; linha verde: limite da linha das estepes / árvores do norte; incubação amarela: deserto de loess

Importância paleontológica

Em algumas áreas de permafrost da Sibéria, a fauna e a flora pré-glaciais foram preservadas de forma excelente. Como o material biológico encontrado foi congelado até hoje, as análises de DNA dos achados também são possíveis, o que não seria possível com os fósseis . Em 1997, uma muito bem preservada lanoso mamute (a mamute Jarkow ) foi encontrado na Península Taimyr no norte da Sibéria pelo dolgan Gennadij Jarkow e, em seguida extensivamente examinada.

Uma espécie de toadflax Silene stenophylla também foi preservada no permafrost da Sibéria por mais de 30.000 anos. Em 2012, pesquisadores da Academia Russa de Ciências conseguiram cultivar plantas desses restos congelados. Vírus como o Mollivirus sibericum de 30.000 anos também foram encontrados no permafrost, assim como nematóides que foram preservados no permafrost desde o Pleistoceno cerca de 42.000 anos atrás. Apesar de terem sido congelados por dezenas de milhares de anos, dois tipos desses vermes foram ressuscitados com sucesso.

Armazenamento de carbono

Nas regiões permafrost do Ártico , Antártico e altas montanhas , entre 1.300 e 1.600 gigatoneladas de carbono são armazenados, cerca de duas vezes mais do que em toda a atmosfera da Terra (cerca de 800 gigatoneladas): Quando o permafrost degela, acelerado pela mudança climática, é liberado como um gás de efeito estufa, dióxido de carbono. O degelo do permafrost é considerado um dos elementos mais importantes do aquecimento global. A investigação da dinâmica do carbono no subsolo influenciada pelo permafrost e a estimativa da quantidade de carbono armazenado no subsolo são o tema da pesquisa atual.

Declínio no permafrost

Anéis de pedra em Svalbard
As cristas de cunhas de gelo visíveis na superfície da terra
Soliflução em Svalbard

No decorrer do aquecimento global , o permafrost está aquecendo quase todo o mundo. Nas últimas décadas , foi observada uma migração para o norte da fronteira do permafrost na América do Norte , Eurásia e Ártico. De acordo com um estudo do Alfred Wegener Institute (AWI), a temperatura global do permafrost aumentou 0,3 graus Celsius entre 2007 e 2016 . O maior aumento foi observado na Sibéria , onde a temperatura às vezes subia até um grau Celsius. Além das altas temperaturas do ar, a zona descontínua do permafrost também se deve a uma camada mais espessa de neve, o que significa que o subsolo esfria menos no inverno. No Vale Garwood, na costa do Leste da Antártica Victoria Land, o desenvolvimento termocárstico acelerou drasticamente entre 2001 e 2012 . A causa é provavelmente a radiação solar mais intensa como resultado das mudanças nas condições climáticas. A fina camada de sedimentos sobre o permafrost acelerou seu degelo. Teme-se que o aquecimento da região possa levar ao rápido descongelamento de áreas maiores de permafrost.

Farquharson, et al. publicou um artigo científico em 2019 sobre as mudanças no permafrost (causadas por thermokarst ) em três estações de medição no alto Ártico canadense entre 2003 e 2017. De acordo com os autores, o solo em algumas regiões do Canadá costumava descongelar tanto durante o período de estudo como aconteceria com um desenvolvimento moderado (de acordo com o cenário RCP 4.5 do IPCC ; consulte também o caminho de concentração representativo ), na verdade, era esperado apenas para o ano de 2090 com aquecimento global em torno de 1,1 a 2,6 ° C. Como resultado, por exemplo, o subsolo da estação meteorológica “Mold Bay” na Ilha do Príncipe Patrick caiu cerca de 90 centímetros no período em estudo. A razão para este desenvolvimento parece ser o degelo do permafrost; A mesa do permafrost está mudando para profundidades cada vez maiores devido aos verões quentes freqüentes e acima da média, uma vez que o solo de degelo de verão tem uma capacidade limitada de buffer de calor e, portanto, isola mal o solo do permafrost contra o aumento das temperaturas.

Devido ao aumento da temperatura no Ártico, o risco de incêndios florestais pode aumentar. Se o solo turfoso do Ártico ficar mais seco como resultado do aquecimento, ele pega fogo com mais facilidade e, por sua vez, libera gases de efeito estufa na atmosfera. A fumaça e a fuligem resultantes dos incêndios cobrem as áreas de água e neve e reduzem sua refletância ( albedo ), o que leva a um maior aquecimento local. O permafrost descongelado, por sua vez, fornece mais alimento ao fogo. Em junho e julho de 2019, um número excepcionalmente alto de incêndios florestais foi observado no Ártico e no subártico, especialmente no Alasca, onde houve um grande período de calor e seca em 2019 (ver também Incêndios Florestais nas Florestas Boreais do Hemisfério Norte em 2019 ). Se as altas temperaturas e a seca persistirem por vários anos consecutivos, as áreas de turfa se tornam inflamáveis ​​mais rapidamente e ocorrem incêndios em pântanos subterrâneos , que dificilmente podem ser extintos. Em 2020, como resultado da onda de calor na Sibéria, houve um aumento do degelo do permafrost e, portanto, o desastre do óleo diesel perto de Norilsk .

Danos a edifícios e infraestrutura

As consequências imediatas de uma diminuição no permafrost incluem danos a estradas, casas e infraestrutura. Os edifícios podem afundar total ou parcialmente e ser destruídos. Danos às plantas industriais, onde existe o risco de que grandes quantidades de poluentes sejam lançadas nos sensíveis ecossistemas árticos, que são difíceis de regenerar devido ao curto período de vegetação, são particularmente ameaçadores do ponto de vista ecológico. Em 2020, um grave derramamento de óleo ocorreu na cidade siberiana de Norilsk quando um tanque de óleo para uma usina de energia explodiu como resultado do degelo do permafrost e mais de 20.000 toneladas de óleo vazaram. Cerca de 5.000 toneladas de óleo contaminaram o solo, a maior parte do óleo acabou em corpos d'água, principalmente no rio Ambarnaya . O acidente é considerado o maior acidente até agora como resultado do degelo do permafrost. De acordo com o Greenpeace Rússia, foi o maior vazamento de óleo no Ártico desde o desastre do Exxon Valdez em 1989. Antes disso, a Sibéria experimentou o inverno mais quente desde que os registros começaram há 130 anos, até 6 graus acima da média de longo prazo. Na Rússia, as temperaturas entre janeiro e maio de 2020 foram 5,3 ° C acima da média dos anos 1951-1980; Além disso, o recorde anterior foi ultrapassado em 1,9 ° C.

Amplificação da mudança climática

A longo prazo, o degelo é ainda mais temido, pois o Ártico é mais quente do que a média (→  amplificação polar ). Alguns cientistas acreditam que poderá haver um feedback positivo quando o permafrost, como carbono ligado à biomassa , durante o degelo e a degradação da biomassa como um gás de efeito estufa CO 2 , for liberado na atmosfera.

Além disso, grandes quantidades de metano preso no permafrost escaparão para a atmosfera neste caso . Os custos econômicos de acompanhamento da liberação de gás metano ao descongelar o permafrost sob o Mar da Sibéria Oriental ( Ártico ) durante o aquecimento global foram estimados em 60 trilhões de dólares americanos em todo o mundo. Por causa da baixa extensão do permafrost na Antártica e pelo fato de que "as mudanças climáticas na Antártica continental ocorrem muito mais lentamente" do que no Ártico, o permafrost da Antártica não representa um risco relevante para o clima de emissões de gases de efeito estufa.

De acordo com um estudo publicado na Nature em 2018 , as estimativas anteriores levaram em consideração apenas o degelo gradual do permafrost próximo à superfície; O descongelamento rápido de lagos termocársticos acelera a mobilização de carbono no fundo do lago em degelo. Medido em equivalentes de CO 2 , isso leva a um aumento significativo das emissões. Modelos climáticos que levam em consideração apenas o degelo gradual e não o rápido degelo do permafrost subestimaram significativamente as emissões de carbono causadas pelo degelo do permafrost. Além do dióxido de carbono e do metano, o degelo também libera cada vez mais o óxido nitroso , cujo potencial de aquecimento global em 100 anos é cerca de 300 vezes maior que o do CO 2 . Um aquecimento adicional pode transformar o Ártico de uma fonte anteriormente insignificante em uma fonte pequena, mas significativa, de emissões globais de óxido nitroso. De acordo com os cientistas, a influência dos microrganismos formadores de metano no permafrost há muito tempo é subestimada nos modelos climáticos .

Nos modelos climáticos CMIP5 , as emissões de gases de efeito estufa causadas pelo degelo do permafrost não são levadas em consideração, o que leva a uma subestimação sistemática do aquecimento global. Os pesquisadores, portanto, tentaram adicionar esses efeitos retrospectivamente usando fatores de correção.

Um estudo de Natali et al. (2019) chega à conclusão de que o aquecimento recente no Ártico, que aumentou no inverno, acelera significativamente a degradação microbiana da matéria orgânica do solo e a subsequente liberação de dióxido de carbono. Para estimar as perdas atuais e futuras de carbono no inverno da área permafrost do norte, os autores sintetizaram observações regionais in-situ do fluxo de CO 2 dos solos árticos e boreais. Eles estimaram uma perda atual da região do permafrost de 1.662 TgC por ano na temporada de inverno (outubro - abril) . Essa perda é maior do que a absorção média de carbono na estação de cultivo nesta região, estimada de acordo com os modelos de processo (-1.032 TgC por ano). A extensão das previsões do modelo para condições mais quentes até 2100 indica um aumento nas emissões de CO 2 no inverno com um cenário de proteção climática moderada (caminho de concentração representativo 4.5) em 17% e com uma continuação do cenário de emissões anterior (caminho de concentração representativo 8.5 ) 41% lá. Esses resultados fornecem uma base para as emissões de CO 2 no inverno das regiões do norte e indicam que o aumento da perda de CO 2 no solo devido ao aquecimento no inverno pode compensar a absorção de carbono na estação de crescimento sob futuras condições climáticas.

Liberação de mercúrio

Outro perigo é a liberação de grandes quantidades de mercúrio prejudicial quando o permafrost descongela. Na biomassa congelada do permafrost ártico, cerca de duas vezes mais mercúrio é acumulado do que em todos os outros solos, a atmosfera e os oceanos combinados. Com o degelo do permafrost, começam os processos de biodegradação, por meio dos quais o mercúrio pode ser liberado para o meio ambiente, onde pode ser encontrado, entre outras coisas. pode prejudicar os ecossistemas árticos, a vida aquática marinha e a saúde humana.

Mudanças na topografia

“Palafita” em Yakutsk
Descongelando solo na região do permafrost

O descongelamento do permafrost já causou mudanças significativas e ameaçadoras na topografia ( thermokarst ). No norte da Rússia em particular, grandes áreas planas afundaram em um curto período de tempo quando a água congelada descongelou e, portanto, perdeu volume, o gás preso escapou e o solo perfurado subseqüentemente entrou em colapso com seu próprio peso. Desde então, grandes áreas têm sido uma paisagem de cratera com árvores tortas e desenraizadas e lagos com condensação. O permafrost submarino na costa da Sibéria também está descongelando mais rapidamente devido ao influxo de água quente e permitindo que os gases escapem.

O descongelamento superficial do subsolo causa muitos problemas na construção de edifícios. Em áreas de permafrost, os edifícios são, portanto, colocados em pilhas que alcançam as áreas permanentemente congeladas do solo e, portanto, ficam em solo sólido. O ar pode então passar por baixo do edifício e levar embora o calor emitido pelo edifício. O solo também é sombreado, outra proteção contra o degelo.

O degelo do permafrost nos Alpes pode colocar em movimento encostas inteiras de montanhas ( movimento de massa ). Em 2007, cerca de quatro milhões de metros cúbicos de rocha e gelo deslizaram em direção ao vale do Bliggferner nos Alpes. Nas regiões montanhosas da Noruega, o permafrost mostra uma temperatura de 0 a −3 ° C. Portanto, se o aquecimento global continuar, grandes deslizamentos de terra são prováveis, uma vez que a água congelada atua como um agente de ligação e mantém juntos rochas soltas, areia e similares. Como resultado de deslizamentos de terra e deslizamentos de terra , megatsunamis com alturas de subida de 100 me mais podem surgir em desfiladeiros estreitos de fiordes .

Medidas para preservar o permafrost

A fim de proteger o permafrost, a Fundação Parque do Pleistoceno foi criada em uma cooperação germano-russa. Com a restauração da flora e da fauna da era Pleistoceno, o derretimento do permafrost é neutralizado. A preservação do permafrost é alcançada por meio de dois fatores principais:

1. Vários herbívoros estão instalados no Parque do Pleistoceno. Ao procurar comida no inverno, os animais destroem a camada isolante de neve e ao mesmo tempo a compactam. Dessa forma, o frio pode penetrar melhor no solo e o calor armazenado pode escapar melhor. A presença dos animais é suficiente para manter o permafrost.

2. Devido ao albedo (radiação de retorno), mais radiação solar que entra é refletida diretamente e não está disponível para o sistema como energia. O steppentundra é mais claro do que a vegetação predominante atualmente, portanto, uma proporção maior do calor solar é refletida. O permafrost é, portanto, menos aquecido no verão.

Diversos

Certamente há permafrost em Marte também . Acredita-se que a água que antes era abundante em Marte agora é, pelo menos em parte, como gelo no solo.

O aquecimento de uma bomba de calor de uso geotérmico pode levar ao permafrost quando a energia térmica extraída não pode mais ser adequadamente reposta pelo meio ambiente. Nesse caso, um bloco de solo congelado se forma ao redor das bobinas do trocador de calor no solo, o que reduz significativamente a saída de aquecimento.

Veja também

  • Crioturbação - mistura da subsuperfície perto da superfície por congelamento e descongelamento
  • Nunavut - território no norte do Canadá caracterizado por solos permafrost
  • Thermokarst - processo de formação de terra através do descongelamento superficial de solos permafrost

literatura

  • A. Strahler & A. Strahler: Geografia Física . 2002
  • MA Summerfield: Global Geomorphology. Uma introdução ao estudo de formas de relevo . 1991.
  • H. Zepp: Grundriss Allgemeine Geographie: Geomorphologie . 2004.
  • F. Ahnert: Introdução à Geomorfologia . 1996.
  • H. Francês: o ambiente periglacial . 2004.
  • H. Leitores: Geomorfologia - O Seminário Geográfico . 2003
  • J. Mapa: Delimitação espacial e diferenciação regional do periglacial . 1979.
  • A. Semmel: Morfologia periglacial . 1985.
  • WD Blümel: Geografia física das regiões polares . 1999.
  • Bernhard Wietek : Permafrost na área do cume. Revisão internacional do teleférico 2/2007 . 2007
  • W. Zech, P. Schad, G. Hintermaier-Erhard: Solos do mundo. 2ª edição . Springer Spectrum, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-36574-4 .

Links da web

Commons : Permafrost  - coleção de imagens, vídeos e arquivos de áudio
 Wikinews: Sibéria: Descongelando Alertas de Permafrost Cientistas do Clima  - Mensagem
Wikcionário: Permafrost  - explicações de significados, origens de palavras, sinônimos, traduções
Wikcionário: solo permafrost  - explicações de significados, origens de palavras, sinônimos, traduções

Evidência individual

  1. ↑ Léxico de Geociências . fita 2. , 2000, pp. 326 .
  2. ^ Site da International Permafrost Association
  3. ↑ Conferências Internacionais Permafrost de 1963 a 2024
  4. ↑ Karl Ernst von Baer, ​​1843: Materiais para o conhecimento do imperecível gelo terrestre na Sibéria. Publicação anotada de 2001. Texto completo, 316 páginas
  5. ↑ “ O coração frio da Sibéria está descongelando ”, Edição Le Monde diplomatique 2017, nº 20, página 13.
  6. ^ Dietrich Barsch, Lorenz King (ed.): Resultados da expedição da ilha de Heidelberg-Ellesmere . Obras geográficas de Heidelberg . Volume 69, 1981, 573 páginas.
  7. ↑ G. Hintermaier-Erhard et al.: Dicionário de Ciências do Solo . 1997, ISBN 3-432-29971-0 , pp. 205 .
  8. ↑ Alexey Portnov, Andrew J. Smith et al.: Decadência do permafrost offshore e escape maciço de metano do fundo do mar em profundidades de água> 20 m na plataforma do Mar de South Kara . fita 40 . GRL, 2013, p. 3962–3967 , doi : 10.1002 / grl.50735 ( online , PDF ).
  9. ^ Máx, MD: Hidrato de gás natural: Sistemas costeiros e margens continentais . 5ª edição. Springer, 2000, ISBN 978-94-011-4387-5 , pp. 415 ( online , PDF ).
  10. ^ Permafrost ( inglês, francês ) In: The Canadian Encyclopedia . Recuperado em 21 de agosto de 2016.
  11. ↑ Lorenz King : Permafrost na Escandinávia - Resultados de Pesquisa da Lapônia, Jotunheimen e Dovre / Rondane. Heidelberg Geographical Works 76, 174 páginas, 1984, ISBN 3-88570-076-X
  12. ↑ A mudança climática destrói planta metalúrgica , orf.at, 11 de setembro de 2015, acessado em 5 de outubro de 2015.
  13. ^ A b Lars Kutzbach, Paul Overduin, Eva-Maria Pfeiffer, Sebastian Wetterich e Sebastian Zubrzycki: Permafrost terrestre e submarino no Ártico . In: José L. Lozán, Hartmut Graßl , Dieter Kasang, Dirk Notz e Heidi Escher-Vetter (eds.): Sinal de alerta clima: O gelo da terra . 2015, p. 78–86 , doi : 10.2312 / warnsignal.klima.eis-der-erde.12 ( http://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de./ ).
  14. ↑ a b Perigo das mudanças climáticas devido ao degelo do permafrost? (PDF) In: Umweltbundesamt background paper. Agência Ambiental Federal, agosto de 2006, acessado em 17 de janeiro de 2019 .
  15. ↑ a b Sayedeh Sara Sayedi, Benjamin W. Abbott, Brett F. Thornton, Jennifer M. Frederick, Jorien Vonk E: Estoques de carbono do permafrost submarino e sensibilidade às mudanças climáticas estimados por avaliação de especialistas . In: Cartas de Pesquisa Ambiental . fita 15 , não. 12 , 1 de dezembro de 2020, ISSN  1748-9326 , p. 124075 , doi : 10.1088 / 1748-9326 / abcc29 ( iop.org [acessado em 3 de janeiro de 2021]).
  16. ↑ Onde está o solo congelado? National Snow and Ice Data Center (NSIDC), acessado em 19 de junho de 2018 .
  17. ^ Oleg A. Anisimova, Frederick E. Nelson: Distribuição de Permafrost no Hemisfério Norte sob cenários de mudança climática. In: Mudança Global e Planetária. Volume 14, No. 1-2, agosto de 1996, pp. 59-72, doi: 10.1016 / 0921-8181 (96) 00002-1 .
  18. ↑ Hanno Charisius: Como no verão de 2090 . In: sueddeutsche.de . 17 de junho de 2019, ISSN  0174-4917 ( sueddeutsche.de [acessado em 23 de junho de 2019]).
  19. ↑ Peter U. Clark, Arthur S. Dyke, Jeremy D. Shakun, Anders E. Carlson, Jorie Clark, Barbara Wohlfarth, Jerry X. Mitrovica, Steven W. Hostetler, A. Marshall McCabe: The Last Glacial Maximum . In: Science . fita 325 , não. 5941 , 2009, p. 710-714 .
  20. ^ Anúncio em handelsblatt.com datado de 21 de fevereiro de 2012 , acessado em 21 de fevereiro de 2012
  21. ↑ AFP: Cientistas vão reanimar o “vírus gigante” de 30.000 anos encontrado na Sibéria. Daily Telegraph 8 de setembro de 2015
  22. ↑ AV Shatilovich, AV Tchesunov, TV Neretina, IP Grabarnik, SV Gubin, TA Vishnivetskaya, TC Onstott, EM Rivkina: Nematóides viáveis ​​do Permafrost do Pleistoceno Superior da Planície do Rio Kolyma. In: Doklady Biological Sciences. 480, 2018, p. 100, doi: 10.1134 / S0012496618030079 .
  23. ↑ Deutschlandfunk , Wissenschaft im Brennpunkt , 7 de agosto de 2016, Andrea Rehmsmeier : On thin ice (5 de novembro de 2016)
  24. ↑ ipa.arcticportal.org: International Permafrost Association (5 de novembro de 2016)
  25. ↑ Fronteiras 2018/19: questões emergentes de preocupação ambiental. Acessado em 6 de março de 2019 .
  26. ↑ Methane Thrower Permafrost - Wissenschaft.de . In: Wissenschaft.de . 20 de março de 2018 ( Wissenschaft.de [acessado em 6 de março de 2019]).
  27. ↑ Sebastian Zubrzycki, Lars Kutzbach, Eva-Maria Pfeiffer: Solos nas regiões permafrost do Ártico como sumidouro e fonte de carbono . In: Polar Research . fita 81 , nº 1 , 2011, p. 33-46 ( awi.de [PDF]).
  28. ↑ Joachim Wille: O clima turbo. In: Klimareporter. 11 de fevereiro de 2020, acessado em 11 de fevereiro de 2020 (alemão).
  29. ↑ Yu Zhang, Wenjun Chen, Daniel W. Riseborough: Mudanças temporais e espaciais do permafrost no Canadá desde o final da Pequena Idade do Gelo . In: Journal of Geophysical Research . Novembro de 2006, doi : 10.1029 / 2006JD007284 .
  30. ^ VE Romanovsky, DS Drozdov, NG Oberman, GV Malkova, AL Kholodov, SS Marchenko, NG Moskalenko, DO Sergeev, NG Ukraintseva, AA Abramov, DA Gilichinsky, AA Vasiliev: Estado térmico do permafrost na Rússia . In: Permafrost and Periglacial Processes . Junho de 2010, doi : 10.1002 / ppp.683 .
  31. ↑ Boris K. Biskaborn, Sharon L. Smith, Jeannette Noetzli, Heidrun Matthes, Gonçalo Vieira, Dmitry A. Streletskiy, Philippe Schoeneich, Vladimir E. Romanovsky, Antoni G. Lewkowicz, Andrey Abramov, Michel Allard, Julia Boike, William L. Cable, Hanne H. Christiansen, Reynald Delaloye, Bernhard Diekmann, Dmitry Drozdov, Bernd Etzelmüller, Guido Grosse, Mauro Guglielmin, Thomas Ingeman-Nielsen, Ketil Isaksen, Mamoru Ishikawa, Margareta Johansson, Halldor Johannsaverson, Anseok Joo, D , Pavel Konstantinov, Tim Kröger, Christophe Lambiel, Jean-Pierre Lanckman, Dongliang Luo, Galina Malkova, Ian Meiklejohn, Natalia Moskalenko, Marc Oliva, Marcia Phillips, Miguel Ramos, A. Britta K. Sannel, Dmitrii Sergeev, Cathy Seybold, Pavel Skryabin, Alexander Vasiliev, Qingbai Wu, Kenji Yoshikawa, Mikhail Zheleznyak, Hugues Lantuit: O Permafrost está aquecendo em escala global . In: Nature Communications . Janeiro de 2019, doi : 10.1038 / s41467-018-08240-4 . Veja também: Solos permafrost estão descongelando em todo o mundo - derStandard.at. Retirado em 17 de janeiro de 2019 (alemão austríaco). E: Zeit Online, AFP, kg: Mudanças climáticas: o Permafrost está esquentando em todo o mundo . In: O tempo . 16 de janeiro de 2019, ISSN 0044-2070 ( zeit.de [acessado em 17 de janeiro de 2019]).
     
  32. ↑ O gelo terrestre na Antártica está derretendo cada vez mais rápido. orf / dpa, 24 de julho de 2013, acessado em 19 de junho de 2018 .
  33. ^ Joseph S. Levy e outros: Formação de thermokarst acelerada nos vales secos de McMurdo, Antártica . In: Scientific Reports . fita 3 , não. 2269 , 2013, doi : 10.1038 / srep02269 .
  34. ^ A b c Louise M. Farquharson, Vladimir E. Romanovsky, William L. Cable, Donald A. Walker, Steven Kokelj, Dimitry Nicolsk: A mudança climática impulsiona o desenvolvimento de thermokarst amplo e rápido em permafrost muito frio no Alto Ártico canadense . In: Cartas de Pesquisa Geofísica . Junho de 2019, doi : 10.1029 / 2019GL082187 .
  35. ↑ IPCC: Tabela SPM-2, em: Resumo para formuladores de políticas. In: Mudanças Climáticas 2013: A Base das Ciências Físicas. Contribuição do Grupo de Trabalho I para o Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas.
  36. ↑ a b Lara Malberger: "O Ártico está queimando mais forte do que há anos". In: tempo online. 19 de julho de 2019, acessado em 20 de julho de 2019 .
  37. ↑ a b Stefan Kruse em conversa com Uli Blumenthal: Wildfire in the Arctic "Partículas de fuligem aceleram o derretimento das massas de gelo". In: Deutschlandfunk. 18 de julho de 2019, acessado em 20 de julho de 2019 .
  38. ↑ Feedback perigoso. 4.500.000 hectares: desastre de incêndio florestal na Sibéria. In: www.feuerwehrmagazin.de. 9 de agosto de 2019, acessado em 11 de agosto de 2019 .
  39. ↑ Desastre do petróleo na Rússia: Quais os perigos que se escondem no solo permafrost? . In: NAU.ch , 6 de junho de 2020. Acessado em 6 de junho de 2020.
  40. ^ Crise climática: alarme na onda de calor recorde na Sibéria . In: The Guardian , 17 de junho de 2020. Acessado em 18 de junho de 2020.
  41. ↑ Edward Comyn-Platt, Garry Hayman, Chris Huntingford, Sarah E. Chadburn, Eleanor J. Burke, Anna B. Harper, William J. Collins, Christopher P. Webber, Tom Powell, Peter M. Cox, Nicola Gedney e Stephen Sitch : Orçamentos de carbono para alvos de 1,5 e 2 ° C reduzidos por feedbacks de terras úmidas naturais e permafrost. In: Nature Geoscience. 9 de julho de 2018, acessado em 11 de setembro de 2019 .
  42. ^ DG Vaughan, JC Comiso, I. Allison, J. Carrasco, G. Kaser, R. Kwok, P. Mote, T. Murray, F. Paul, J. Ren, E. Rignot, O. Solomina , K. Steffen , T. Zhang: Observações: Criosfera . In: TF Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, SK Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, PM Midgley (eds.): Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribuição do Grupo de Trabalho I para o Quinto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas . Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido e Nova York, NY, EUA, 4.7 Frozen Ground, S. 362 ( ipcc.ch [PDF; 13.1 MB ]).
  43. ↑ Monika Seynsche : Metano do degelo do permafrost , dradio.de, Deutschlandfunk, Forschung Aktuell , 24 de julho de 2013
  44. ↑ Katey Walter Anthony, Thomas Schneider von Deimling, Ingmar Nitze, Steve Frolking, Abraham Emond, Ronald Daanen, Peter Anthony, Prajna Lindgren, Benjamin Jones, Guido Grosse: emissões de carbono permafrost modeladas do século 21 aceleradas por degelo abrupto sob lagos . In: Nature Communications . fita 9 , não. 3262 , 15 de agosto de 2018 ( nature.com ).
  45. ↑ Merritt R. Turetsky, Benjamin W. Abbott, Miriam C. Jones, Katey Walter Anthony, David Olefeldt: liberação de carbono através do degelo abrupto do permafrost . In: Nature Geoscience . fita 13 , não. 2 , fevereiro de 2020, ISSN  1752-0908 , p. 138-143 , doi : 10.1038 / s41561-019-0526-0 ( researchgate.net [acessado em 11 de fevereiro de 2020]).
  46. ↑ Carolina Voigt et al.: Aumento das emissões de óxido nitroso das turfeiras árticas após o degelo do permafrost . In: Proceedings of the National Academy of Sciences . 2017, doi : 10.1073 / pnas.1702902114 .
  47. ↑ James G. Anderson, Bruce Baker, Edward Dumas, Claire Healy, David S. Sayres: Emissões de óxido nitroso permafrost observadas em uma escala de paisagem usando o método aerotransportado-covariância . In: Atmospheric Chemistry and Physics . fita 19 , não. 7 , 3 de abril de 2019, ISSN  1680-7316 , p. 4257-4268 ( atmos-chem-phys.net [acessado em 22 de julho de 2019]).
  48. ↑ Químico de Harvard: Níveis de N2O do Permafrost 12 vezes mais altos do que o esperado. In: Harvard Gazette. 6 de junho de 2019, recuperado em 22 de julho de 2019 (inglês americano).
  49. ↑ Permafrost giratório de metano. In: www.wissenschaft.de. 20 de março de 2018. Recuperado em 20 de julho de 2019 .
  50. ↑ Descongelar o permafrost - uma ameaça subestimada ao clima global. In: www.bundesregierung.de. 2019, acessado em 20 de julho de 2019 .
  51. ↑ O permafrost ártico está descongelando rapidamente. Isso afeta a todos nós. In: National Geographic. 13 de agosto de 2019, acessado em 17 de agosto de 2019 .
  52. ↑ Eleanor J. Burke, Chris D. Jones, Charles D. Koven: Estimando a resposta climática de carbono permafrost nos modelos climáticos CMIP5 usando uma abordagem simplificada . In: Journal of Climate (JCLI) . Julho de 2013, doi : 10.1175 / JCLI-D-12-00550.1 (Inglês).
  53. ↑ Natali, SM, Watts, JD, Rogers, BM et al. Grande perda de CO 2 no inverno observada na região norte do permafrost. Nature Climate Change 9, 852-857. https://doi.org/10.1038/s41558-019-0592-8
  54. ^ Paul F. Schuster e outros: Permafrost armazena uma quantidade globalmente significativa de mercúrio . In: Cartas de Pesquisa Geofísica . fita 45 , 2018, doi : 10.1002 / 2017GL075571 .
  55. ↑ Pesquisadores medem o surto de metano na Sibéria pela primeira vez , Spiegel.de 5 de março de 2010. O artigo se refere a Natalia Shakhova et al.: Extensa Ventilação de Metano para a Atmosfera de Sedimentos da Plataforma Ártica Oriental da Sibéria . Science, 5 de março de 2010: Vol. 327, Issue 5970, pp. 1246-1250. doi: 10.1126 / science.1182221
  56. ↑ FAZ.net 27 de julho de 2010: Quando o permafrost derrete, as encostas deslizam
  57. ↑ Permafrost - E então a cúpula acabou , sueddeutsche.de 27 de dezembro de 2007 (cópia em waltner.co.at)
  58. ↑ Desastres de deslizamento de terras
  59. ↑ "Limet" i bakken forsvinner ("A" cola "desaparece no chão.") - Mensagem em 21 de maio de 2009 yr.no ( Bokmål , acessado em 23 de junho de 2009)
  60. ^ B. McGuire: Potencial para uma resposta geosférica perigosa às mudanças climáticas futuras projetadas . In: Philosophical Transactions da Royal Society A . Março de 2010, doi : 10.1098 / rsta.2010.0080 .
  61. ↑ Bretwood Higman et al.: O deslizamento de terra e o tsunami de 2015 em Taan Fiord, Alasca . In: Scientific Reports . Não. 12993 , 6 de setembro de 2018, Tabela 1, doi : 10.1038 / s41598-018-30475-w .
  62. ↑ Proteção de solos permafrost contra o degelo pelo aumento da densidade de herbívoros
  63. ↑ Engenharia ecológica da megafauna ártica do Pleistoceno como uma solução climática natural