Μόνιμα παγωμένο έδαφος

Ως μόνιμο παγωμένο έδαφος, γνωστό και ως πέρμαφροστ, ορίζεται το παγωμένο έδαφος, ίζημα ή πέτρωμα. Η κατάταξη του εδάφους ως μόνιμα παγωμένο σχετίζεται αποκλειστικά με τη θερμοκρασία, όχι με την υγρασία ή οποιασδήποτε μορφής εδαφοκάλυψη. Για να θεωρηθεί μόνιμα παγωμένο, το έδαφος θα πρέπει να βρίσκεται σε θερμοκρασία μικρότερη ή ίση των -2°C επί δύο τουλάχιστον χρόνια. Όπως είναι φυσικό, τέτοιου είδους έδαφος μπορεί να είναι χιλιάδων ετών σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη. Το μόνιμα παγωμένο έδαφος που έχει απωλέσει την υγρασία του και συνεπώς δεν περιέχει πάγο, ορίζεται ως ξηρό μόνιμα παγωμένο έδαφος. Το μόνιμα παγωμένο έδαφος απαντάται σε σημεία με ψυχρούς χειμώνες με λίγο χιόνι και σχετικά ξηρά, ψυχρά και σύντομα καλοκαίρια. Τέτοιος τύπος εδάφους απαντάται στον αρκτικό και υποαρκτικό κύκλο και στην Ανταρκτική.

 Σε περιοχές που δεν επικαλύπτονται από πάγο, το μόνιμα παγωμένο έδαφος διαμορφώνεται κάτω από ένα στρώμα εδάφους, πετρώματος ή ιζήματος, που παγώνει και λειώνει σε ετήσια βάση και ονομάζεται ενεργό στρώμα. Αυτό σημαίνει πρακτικά ότι το μόνιμο στρώμα πάγου ή πέρμαφροστ συμβαίνει σε μέση θερμοκρασία αέρα έως -2°C. Το πάγος του ενεργού στρώματος ποικίλει ανάλογα την εποχή, από 0.3 έως 4 μ (ρηχό κατά μήκος των αρκτικών ακτών, βαθύ στη νότια Σιβηρία και το υψίπεδο του Θιβέτ). Στο βόρειο ημισφαίριο, το 24% της γης που είναι ελεύθερη χιονού, με έκτασης 19 εκ χλμ² επηρεάζεται σε μεγάλο ή μικρό βαθμό από το πέρμαφροστ. Το μεγαλύτερο τμήμα αυτής της περιοχής βρίσκεται στη Σιβηρία, τον βόρειο Καναδά, την Αλάσκα και τη Γροιλανδία. Κάτω από το ενεργό στρώμα οι θερμοκρασιακές μεταβολές γίνονται μικρότερες, όσο αυξάνεται το βάθος. Στο βαθύτερο στρώμα του πέρμαφροστ η γεωθερμία αποδίδει θερμοκρασία τήξης. Πάνω από αυτό το όριο είναι πιθανό να υπάρχει μόνιμα παγωμένο έδαφος με θερμοκρασία που δεν αλλάζει ετησίως και το οποίο ονομάζεται "ισοθερμικό πέρμαφροστ". Η έκταση του πέρμαφροστ αλλάζει ανάλογα με τις συνθήκες. Σήμερα, μια σημαντική περιοχή του αρκτικού κύκλου καλύπτεται από πέρμαφροστ, στην οποία περιλάμβάνονται και οι σχετικές ασυνέχειες. Η φυτική ζωή υποστηρίζεται μόνο στο ενεργό στρώμα του πέρμαφροστ, και σε ορισμένες εποχές. Σε περιοχές συνεχούς πέρμαφροστ και παγωμένων χειμώνων, το βάθος του πέρμαφροστ μπορεί να φθάσει τα 1,493 m (4,898 ft) στις βόρειες λεκάνες του Λένα και του Γιάνα στη Σιβηρία. Σε αυτό το μόνιμα παγωμένο έδαφος αποθηκεύεται άνθρακας, τόσο ως τύρφη όσο και ως μεθάνιο. Στην πλέον πρόσφατη έρευνα για το μέγεθος της αποθήκευσης άνθρακα υπολογίζεται ότι 1400–1700 Μτ άνθρακα αποθηκεύονται σε πέρμαφροστ παγκοσμίως. Αυτή η μεγάλη δεξαμενή άνθρακα περιλαμβάνει περισσότερο άνθρακα από αυτόν που υπάρχει επί του παρόντος σε όλες τις ζώσες υπάρξεις και διπλάσιο άνθρακα από αυτόν που υπάρχει στην ατμόσφαιρα. Center for Permafrost (CENPERM) International Permafrost Association (IPA) Romanovsky, Vladimir E. (13 Ιουλίου 2004). «How rapidly is permafrost changing and what are the impacts of these changes?». Essays on the Arctic. National Oceanic & Atmospheric Administration. Melting Russian Permafrost Could Accelerate Global Warming - ENS (7 September 2006) Smith, Mike W. «Permafrost in Canada». Department of Geography and Environmental Studies, Carleton University. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 7 Μαρτίου 2005. Ανακτήθηκε στις 16 Οκτωβρίου 2014. «Earth's permafrost starts to squelch». BBC. 29 December 2004. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4120755.stm. PERMAFROST: A Building Problem For Alaska Permafrost Young Researchers Network (PYRN) United States Permafrost Association (USPA) Conversion Calculator Legget, R.F. (1954). «Permafrost Research» (PDF). Arctic (Arctic Institute of North America) 7 (3–4): 153–8. doi:10.14430/arctic3839. ASTIS record 9741. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2018-07-13. https://web.archive.org/web/20180713021735/http://pubs.aina.ucalgary.ca/arctic/Arctic7-3%264-153.pdf. Ανακτήθηκε στις 2014-10-16. Geophysical Institute Permafrost Lab Αρχειοθετήθηκε 2017-11-15 στο Wayback Machine., University of Alaska Fairbanks