Permafrost

Permafrost is grond of onderwatersediment dat continu onder de 0 °C blijft gedurende twee jaar of langer; de oudste permafrost is continu
bevroren geweest gedurende ongeveer 700.000 jaar. Terwijl de ondiepste permafrost een verticale omvang heeft van minder dan een meter ,
is de diepste groter dan 1.500 m Op dezelfde manier kan het gebied van individuele permafrostzones beperkt zijn tot smalle bergtoppen of zich uitstrekken over uitgestrekte arctische gebieden'De grond onder gletsjers en ijskappen wordt gewoonlijk niet gedefinieerd als permafrost, dus op
land bevindt permafrost zich over het algemeen onder een zogenaamde actieve laag grond die bevriest en ontdooit afhankelijk van het seizoen.

Ongeveer 15% van het noordelijk halfrond, oftewel 11% van het aardoppervlak, wordt
bedekt door permafrost, wat een totale oppervlakte van ongeveer 18 miljoen km2 beslaat.
Dit omvat grote delen van Alaska, Canada, Groenland en Siberië. Het bevindt zich ook in hooggebergten, met het Tibetaanse Plateau als een prominent voorbeeld. Slechts een minderheid van de permafrost bevindt zich op het zuidelijk halfrond, waar het zich bevindt
op berghellingen zoals in de Andes van Patagonië, de Zuidelijke Alpen van Nieuw-Zeeland of
de hoogste bergen van Antarctica.

Permafrost bevat grote hoeveelheden dode biomassa die zich gedurende millennia heeft opgehoopt zonder de kans te hebben gehad om volledig te ontbinden en zijn koolstof
vrij te geven, waardoor toendrabodem een koolstofput. Naarmate de opwarming van de
aarde het ecosysteem opwarmt, ontdooit bevroren bodem en wordt warm genoeg om
de ontbinding opnieuw te starten, waardoor de koolstofcyclus van de permafrost wordt
versneld. Afhankelijk van de omstandigheden ten tijde van de dooi kan de ontbinding koolstofdioxide of methaan vrijgeven, en deze broeikasgasemissies fungeren als een terugkoppeling van klimaatverandering. De emissies van ontdooiende permafrost zullen
een voldoende impact op het klimaat hebben om de wereldwijde koolstofbalansen te
beïnvloeden. Het is moeilijk om nauwkeurig te voorspellen hoeveel broeikasgassen de permafrost uitstoot, omdat de verschillende dooiprocessen nog onzeker zijn. Er is brede overeenstemming dat de emissies kleiner zullen zijn dan door de mens veroorzaakte
emissies en niet groot genoeg om te resulteren in een onbeheersbare opwarming.
In plaats daarvan zijn de jaarlijkse permafrost-emissies waarschijnlijk vergelijkbaar met
de mondiale emissies als gevolg van ontbossing, of met de jaarlijkse emissies van grote
landen als Rusland, de Verenigde Staten of China.

Afgezien van de klimaatimpact brengt dooi van permafrost meer risico's met zich mee. Voorheen bevroren grond bevat vaak genoeg ijs dat bij dooi de hydraulische verzadiging plotseling wordt overschreden, waardoor de grond aanzienlijk verschuift en zelfs volledig
kan instorten.

Veel gebouwen en andere infrastructuur werden gebouwd op permafrost toen deze bevroren en stabiel was, en zijn daarom kwetsbaar voor instorting als deze dooi. Schattingen suggereren dat bijna 70% van dergelijke infrastructuur in 2050 gevaar loopt, en dat de bijbehorende
kosten in de tweede helft van de eeuw kunnen oplopen tot tientallen miljarden dollars. Bovendien zijn er tussen de 13.000 en 20.000 locaties
in de permafrost aanwezig die verontreinigd zijn met giftig afval, evenals natuurlijke kwikafzettingen, die allemaal vatbaar zijn voor lekkage
en vervuiling van het milieu naarmate de opwarming voortduurt. Ten slotte zijn er zorgen geuit over de mogelijkheid dat pathogene
micro-organismen de dooi overleven en bijdragen aan toekomstige pandemieën. Dit wordt echter als onwaarschijnlijk beschouwd,
en een wetenschappelijk onderzoek over dit onderwerp beschrijft de risico's als over het algemeen laag.

Classificatie en omvang

Permafrost is grond, gesteente of sediment dat langer dan twee opeenvolgende
jaren bevroren is. In de praktijk betekent dit dat permafrost voorkomt bij een gemiddelde jaartemperatuur van 0 °C of lager. In de koudste streken kan de diepte van continue permafrost meer dan 1.400 m bedragen. Deze bevindt zich doorgaans onder de zogenaamde actieve laag, die jaarlijks bevriest en ontdooit, en kan dus plantengroei ondersteunen, omdat de wortels zich alleen kunnen vastzetten in de grond die ontdooid is.De dikte van de actieve laag wordt gemeten tijdens de
maximale omvang aan het einde van de zomer: vanaf 2018 is de gemiddelde dikte
op het noordelijk halfrond ~145 centimeter, maar er zijn aanzienlijke regionale verschillen. Noordoost-Siberië, Alaska en Groenland hebben de meest solide permafrost met de laagste omvang van de actieve laag (gemiddeld minder dan
50 centimeter, en soms slechts 30 centimeter, terwijl Zuid-Noorwegen en het
Mongoolse Plateau de enige gebieden zijn waar de gemiddelde actieve laag dieper is dan 600 centimeter, met een record van 10 meter. De grens tussen de actieve laag en de permafrost zelf wordt soms de permafrosttabel genoemd.

Ongeveer 15% van het land op het noordelijk halfrond dat niet volledig bedekt is
met ijs, ligt direct onder permafrost; 22% wordt gedefinieerd als onderdeel van
een permafrostzone of -regio. Dit komt doordat slechts iets meer dan de helft van
dit gebied wordt gedefinieerd als een continue permafrostzone, waar 90%–100%
van het land onder permafrost ligt. Ongeveer 20% wordt in plaats daarvan gedefinieerd als discontinue permafrost, waar de dekking tussen 50% en 90% ligt.
Ten slotte bestaat de resterende <30% van de permafrostregio's uit gebieden
met een dekking van 10%–50%, die worden gedefinieerd als sporadische permafrostzones, en enkele gebieden met geïsoleerde stukken permafrost die 10%
of minder van hun gebied bedekken. Het grootste deel van dit gebied bevindt zich in Siberië, Noord-Canada, Alaska en Groenland. Onder de actieve laag worden de jaarlijkse temperatuurschommelingen van de permafrost kleiner met de diepte.
De grootste diepte van permafrost bevindt zich vlak voor het punt waar geothermische warmte een temperatuur boven het vriespunt handhaaft.
Boven die ondergrens kan er permafrost zijn met een consistente
jaartemperatuur – isotherme permafrost.

Continuïteit van de dekking

Permafrost vormt zich doorgaans in elk klimaat waar de gemiddelde jaarlijkse luchttemperatuur lager is dan het vriespunt van water. Uitzonderingen worden gevonden in vochtige boreale bossen, zoals in Noord-Scandinavië en het noord-oostelijke deel van Europees Rusland ten westen van de Oeral, waar sneeuw als
een isolerende deken fungeert. Vergletsjerde gebieden kunnen ook een
uitzondering vormen.

Permafrost temperatuurprofiel. Permafrost beslaat de
middelste zone, met de actieve laag erboven, terwijl
geothermische activiteit de onderste laag boven het
vriespunt houdt. De verticale lijn van 0 °C geeft de
gemiddelde jaartemperatuur aan die cruciaal is voor de
boven- en ondergrens van depermafrostzone, terwijl de
rode lijnenseizoensgebonden temperatuurveranderingen
enseizoensgebonden temperatuurextremen weergeven.
Doorgetrokken gebogen lijnen bovenaan tonen de
seizoensgebonden maximum-en minimumtemperaturen
in de actieve laag, terwijl de rode stippellijn
het gemiddelde temperatuurprofiel weergeeft met de
bodemdiepte in een permafrostgebied.

Omdat alle gletsjers aan hun basis worden verwarmd door geothermische warmte, kunnen gematigde gletsjers, die overal dicht bij het smeltpunt
van de druk liggen, vloeibaar water hebben op het grensvlak met de grond en zijn daarom vrij van onderliggende permafrost. Fossiele koude anomalieën in de geothermische gradiënt in gebieden waar zich tijdens het Pleistoceen diepe permafrost ontwikkelde, blijven tot enkele
honderden meters lang bestaan. Dit blijkt uit temperatuurmetingen in boorgaten in Noord-Amerika en Europa.

Continuïteit van de dekking

De temperatuur onder de grond varieert minder van seizoen tot seizoen dan de luchttemperatuur, waarbij de gemiddelde jaartemperatuur de neiging heeft toe te nemen
met de diepte als gevolg van de geothermische aardkorstgradiënt. Dus als de gemiddelde jaartemperatuur van de lucht slechts iets onder de 0 °C ligt, zal permafrost zich alleen vormen op beschutte plaatsen (meestal met een noordelijke of zuidelijke ligging, respectievelijk op het noordelijk en zuidelijk halfrond), waardoor discontinue permafrost ontstaat. Meestal blijft permafrost discontinu in een klimaat waar de gemiddelde jaarlijkse bodemtemperatuur tussen -5 en 0 °C ligt. In de eerder genoemde gebieden met vochtige winters is er mogelijk zelfs geen discontinue permafrost tot -2 °C .

Discontinue permafrost wordt vaak verder onderverdeeld in extensieve discontinue permafrost, waarbij de permafrost tussen 50 en 90 procent van het landschap bedekt
en meestal wordt aangetroffen in gebieden met gemiddelde jaartemperaturen
tussen -2 en -4 °C , en sporadische permafrost, waarbij de permafrost minder dan 50 procent van het landschap bedekt en doorgaans voorkomt bij gemiddelde
jaartemperaturen tussen 0 en -2 °C

Met een drilboor opgraven van ijsrijke
permafrost in Alaska

In de bodemkunde wordt de sporadische permafrostzone afgekort als SPZ en de extensieve discontinue permafrostzone als DPZ. Uitzonderingen komen voor in het niet-vergletsjerde Siberië en Alaska, waar de huidige diepte van de permafrost een overblijfsel is van de klimatologische omstandigheden tijdens de ijstijden, toen de winters tot 11 °C (20 °F) kouder waren dan nu.

Continue permafrost

Bij gemiddelde jaarlijkse bodemtemperaturen onder -5 °C (23 °F) kan de invloed van het aspect nooit voldoende zijn om de permafrost te ontdooien en vormt zich een zone van continue permafrost (afgekort tot CPZ). Een lijn van continue permafrost op het noordelijk halfrond vertegenwoordigt de meest zuidelijke grens waar land bedekt is met continue permafrost of gletsjerijs. De lijn van continue permafrost varieert over de hele wereld noordwaarts of zuidwaarts als gevolg van regionale klimaatveranderingen. Op het zuidelijk halfrond zou het grootste deel van de equivalente lijn binnen de Zuidelijke Oceaan vallen als daar land zou zijn. Het grootste deel van het Antarctische continent wordt bedekt door gletsjers, waaronder een groot deel van het terrein onderhevig is aan basaal smelten.
Het blootgestelde land van Antarctica is substantieel onderliggend met permafrost,
waarvan een deel onderhevig is aan opwarming en dooi langs de kustlijn.

Locatie	Gebied
Qinghai-Tibetplateau	1,300,000 km²
Khangai-Altai-gebergte	1,000,000 km²
Brooks Range	263,000 km²
Siberische bergen	255,000 km²
Groenland	251,000 km²
Oeralgebergte	125,000 km²
Andes	100,000 km²
Rocky Mountains (VS en Canada)	100,000 km²
Alpen	80,000 km²
Fennoscandische bergen	75,000 km²
Overgebleven	<50,000 km²

Permafrost in de Alpen

Op verschillende hoogtes op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond is de grond
koud genoeg om permanent bevroren te blijven: enkele van de bekendste voorbeelden
zijn de Canadese Rockies, de Europese Alpen, de Himalaya en de Tiensjan. Over het algemeen is gebleken dat uitgebreide permafrost in de Alpen een gemiddelde jaarlijkse luchttemperatuur van -3 °C vereist, hoewel dit kan variëren afhankelijk van de lokale topografie. Van sommige berggebieden is bekend dat ze permafrost van -1 °C
ondersteunen. Het is ook mogelijk dat ondergrondse permafrost in de Alpen bedekt is
met warmere, vegetatieondersteunende grond.

Permafrost in de Alpen is bijzonder moeilijk te bestuderen en systematisch onderzoek
begon pas in de jaren 70. Bijgevolg blijven er onzekerheden bestaan over de geografie
ervan. Nog in 2009 werd permafrost ontdekt in een nieuw gebied: de hoogste bergtop
van Afrika, de Kilimanjaro (4.700 m boven zeeniveau en ongeveer 3° ten zuiden van de evenaar). In 2014 werd door een verzameling regionale schattingen van de omvang van
de alpiene permafrost een mondiale omvang van 3.560.000 km2 vastgesteld. In 2014
was de alpiene permafrost in de Andes echter nog niet volledig in kaart gebracht, hoewel
de omvang ervan wel is gemodelleerd om de hoeveelheid water vast te leggen die in
deze gebieden aanwezig is.

Onderzeese permafrost

Onderzeese permafrost bevindt zich onder de zeebodem en bevindt zich op de continentale platen van de poolgebieden. Deze gebieden zijn gevormd tijdens de laatste ijstijd, toen een groter deel van het water op aarde werd vastgehouden in ijskappen op het land en toen de zeespiegel laag was. Toen de ijskappen smolten tot zeewater tijdens de terugtrekking van
de gletsjers in het Holoceen, werd de permafrost aan de kust ondergedompelde platen
onder relatief warme en zoute randomstandigheden, vergeleken met de permafrost aan
het oppervlak. Sindsdien hebben deze omstandigheden geleid tot de geleidelijke en voortdurende afname van de omvang van de onderzeese permafrost.

Desalniettemin blijft de aanwezigheid ervan een belangrijke overweging voor het ontwerp,
de bouw en de exploitatie van kustfaciliteiten, op de zeebodem gefundeerde structuren, kunstmatige eilanden, onderzeese pijpleidingen en putten die worden geboord voor
exploratie en productie". Onderzeese permafrost kan ook afzettingen van
methaanclathraat bedekken, waarvan ooit werd gespeculeerd dat het een belangrijk klimaatomslagpunt zou vormen in wat bekend stond als de clathraatkanonhypothese,
maar waarvan nu niet langer wordt aangenomen dat ze een rol spelen in de
voorspelde klimaatverandering.

De omvang van permafrost in het verleden

Tijdens het laatste glaciale maximum bedekte de continue permafrost een veel groter
gebied dan tegenwoordig, en besloeg het gehele ijsvrije Europa tot ongeveer Szeged (zuidoostelijk Hongarije) en de Zee van Azov (destijds droog land) en Oost-Azië tot het huidige Changchun en Abashiri. In Noord-Amerika bestond er ten zuiden van de ijskap
slechts een extreem smalle strook permafrost, ongeveer ter breedte van New Jersey
tot en met Zuid-Iowa en Noord-Missouri, maar de permafrost was uitgebreider in de
derde westelijke regio's, waar deze zich uitstrekte tot de zuidelijke grens van Idaho en Oregon. Op het zuidelijk halfrond zijn er aanwijzingen voor voormalige permafrost uit
deze periode in centraal Otago en Argentijns Patagonië, maar deze was waarschijnlijk discontinu en is gerelateerd aan de toendra. Alpiene permafrost kwam ook voor in de Drakensbergen tijdens glaciale maxima boven ongeveer 3000 meter.

Veranderingen in de omvang en structuur van de
onderzeese permafrost tussen het laatste glaciale
maximum en nu.

Manifestaties

Basisdiepte

Permafrost strekt zich uit tot een basisdiepte waar de geothermische warmte van de aarde en de gemiddelde jaartemperatuur aan het aardoppervlak een evenwichtstemperatuur van 0 °C bereiken.
Deze basisdiepte van permafrost kan sterk variëren – hij is minder dan een meter in de gebieden waar
hij het ondiepst is, maar bereikt 1493 m in de noordelijke stroomgebieden van de Lena en de Jana in Siberië. Berekeningen geven aan dat de vormingstijd van permafrost aanzienlijk vertraagt na de eerste paar meter. Zo was er bijvoorbeeld meer dan een half miljoen jaar nodig om de diepe permafrost onder Prudhoe Bay in Alaska te vormen, een periode die zich uitstrekt over verschillende glaciale en interglaciale cycli van het Pleistoceen.

De basisdiepte wordt beïnvloed door de onderliggende geologie, en met name door de thermische geleidbaarheid, die lager is voor permafrost in de bodem dan in het vaste gesteente. Een lagere geleidbaarheid zorgt ervoor dat de permafrost minder wordt beïnvloed door de geothermische gradiënt,
de snelheid waarmee de temperatuur stijgt met toenemende diepte in het binnenste van de aarde.
Dit gebeurt doordat de interne thermische energie van de aarde wordt gegenereerd door radioactief
verval van onstabiele isotopen en door geleiding naar het aardoppervlak stroomt met een snelheid van ~47 terawatt (TW). Buiten de grenzen van tektonische platen komt dit overeen met een gemiddelde warmtestroom van 25-30 °C/km nabij het aardoppervlak.

Jaren	Permafrost diepte
1	4.4 m
350	79.9 m
3500	219.3 m
35000	461.4 m
100000	567.8 m
225000	626.5 m
775000	687.7 m
Tijd die nodig is voor de permafrost diepte te bereiken in Prudhoe Bay, Alaska

Massief grondijs

Wanneer het ijsgehalte van een permafrost 250 procent overschrijdt (ijs ten
opzichte van droge grond qua massa), wordt het geclassificeerd als massief ijs. Massieve ijslichamen kunnen variëren in samenstelling, in elke denkbare gradatie
van ijzige modder tot puur ijs. Massieve ijsbedden hebben een minimale dikte van
ten minste 2 m en een korte diameter van ten minste 10 m.

Hoewel er vier categorieën ijs in de permafrost zijn – poriënijs, ijswiggen (ook wel aderijs genoemd), begraven oppervlakte-ijs en intrasedimentair (soms ook constitutioneel genoemd) ijs – zijn alleen de laatste twee doorgaans groot genoeg
om te kwalificeren als massief grondijs. Deze twee typen komen gewoonlijk afzonderlijk voor, maar kunnen ook samen worden aangetroffen, zoals aan de
kust van Tuktoyaktuk in het westelijke Arctische Canada, waar de restanten van
de Laurentide-ijskap zich bevinden.

Begraven oppervlakte-ijs kan afkomstig zijn van sneeuw, bevroren meer- of
zee-ijs, aufeis (gestrand rivier-ijs) en zelfs begraven gletsjerijs van de voormalige Pleistocene ijskappen. Deze laatste zijn van enorme waarde voor paleoglaciologisch onderzoek, maar zelfs in 2022 is de totale omvang en het volume van dergelijk begraven oud ijs onbekend. Opmerkelijke locaties met bekende oude ijsafzettingen zijn onder meer de vallei van de Yenisei-rivier in Siberië, Rusland, evenals Banks en Bylot Island in de Canadese Nunavut en Northwest Territories. Van sommige van
de begraven restanten van de ijskap is bekend dat ze thermokarstmeren herbergen.

Intrasedimentair of constitutioneel ijs is in heel Canada op grote schaal
waargenomen en bestudeerd. Het ontstaat wanneer ondergrondse wateren ter plekke bevriezen en wordt onderverdeeld in intrusief, injectie- en segregatie-ijs.

Gelabeld voorbeeld van een enorme begraven ijslaag op
Bylot Island, Canada.

Het laatste is het dominante type, gevormd na kristallisatiedifferentiatie in natte sedimenten, wat optreedt wanneer water naar het vriesfront
migreert onder invloed van vanderwaalskrachten. Dit is een langzaam proces, dat voornamelijk plaatsvindt in slib met een zoutgehalte van
minder dan 20% van het zeewater: slibsedimenten met een hoger zoutgehalte en kleisedimenten hebben daarentegen waterbeweging
voorafgaand aan ijsvorming, gedomineerd door reologische processen. Het duurt dus tussen de 1 en 1000 jaar om in de bovenste 2,5 meter
van kleisedimenten intrasedimentair ijs te vormen. Bij veensedimenten duurt het daarentegen tussen de 10 en 10.000 jaar en bij siltsedimenten tussen de 1.000 en 1.000.000 jaar.

Landvormen

Klifwand van een teruglopende dooival aan de zuidkust van Herschel Island binnen een kopwand van ongeveer 22 meter bij 1.300 meter.

Permafrostprocessen zoals thermische contractie die scheuren genereert die uiteindelijk ijswiggen worden en solifluctie – geleidelijke beweging van grond langs de helling terwijl deze herhaaldelijk bevriest en ontdooit – leiden vaak tot de vorming van grondpolygonen, ringen, treden en andere vormen van gepatroneerde grond die voorkomen in arctische, periglaciale en alpiene gebieden. In ijsrijke permafrostgebieden initieert het smelten
van grondijs thermokarstlandvormen zoals thermokarstmeren, dooidalingen, thermische erosiegeulen en actieve laagafscheidingen.

Een groep palsa's, van bovenaf gezien,
gevormd door de groei van ijslenzen

MPingos nabij Tuktoyaktuk,
Northwest Territories, Canada

Steenringen op Spitsbergen

Opvallend is dat ongewoon diepe permafrost in arctische heidevelden en moerassen vaak smeltwater aantrekt in warmere seizoenen, dat zich verzamelt en bevriest om ijslenzen te vormen, en de omliggende grond begint naar buiten te steken op een helling. Dit kan uiteindelijk resulteren in
de vorming van grootschalige landvormen rond deze kern van permafrost, zoals palsas – lange (15–150 m, brede (10–30 m maar ondiepe
(<1–6 m hoge veenheuvels – en de nog grotere pingo's, die 3–70 m hoog zijn en 30–1.000 m diameter kunnen zijn.

Krimpscheur (ijswig) veelhoeken op
Arctisch sediment.

Een ijswig is een scheur in de grond die
gevormd wordt door een smal of dun stuk ijs.

Solifluctie is waarbij een massa langs
een helling naar beneden beweegt

Ecologie

Alleen planten met ondiepe wortels kunnen overleven in de aanwezigheid van permafrost. Zwarte sparren tolereren beperkte wortelzones en domineren flora waar permafrost uitgebreid is. Op dezelfde manier hebben diersoorten die in holen en holen leven hun leefgebied beperkt door de permafrost, en deze beperkingen hebben ook een secundaire impact op interacties tussen soorten binnen het ecosysteem.

Terwijl permafrostgrond bevroren is, is deze niet volledig onherbergzaam voor micro-organismen, hoewel hun aantal sterk kan variëren, doorgaans van 1 tot 1000 miljoen per gram grond. De permafrostkoolstofcyclus (Arctische koolstofcyclus) houdt zich bezig met de overdracht van koolstof
van permafrostgronden naar terrestrische vegetatie en microben, naar de atmosfeer, terug naar de vegetatie en uiteindelijk terug naar permafrostgronden door begraving en sedimentatie als gevolg van cryogene processen. Een deel van deze koolstof wordt via de mondiale koolstofcyclus overgebracht naar de oceaan en andere delen van de wereld. De cyclus omvat de uitwisseling van koolstofdioxide en methaan tussen terrestrische componenten en de atmosfeer, evenals de overdracht van koolstof tussen land en water als methaan, opgeloste organische koolstof, opgeloste anorganische koolstof, deeltjesvormige anorganische koolstof en deeltjesvormige organische koolstof.

Scheuren die zich vormen aan de
randen van het permafrost
veengebied Storflaket in Zweden.

Polygonen en ijslenzen in het
Padjelanta Nationaal Park,
Zweden.

Een veenplateaucomplex ten zuiden van Fort Simpson,
Northwest Territories.

De meeste bacteriën en schimmels die in permafrost worden aangetroffen, kunnen niet in het laboratorium worden gekweekt, maar de identiteit van de micro-organismen kan worden onthuld door DNA-gebaseerde technieken. Zo onthulde analyse van 16S rRNA-genen uit laat-Pleistoceen permafrostmonsters in het Kolyma-laagland in Oost-Siberië acht phylotypes, die behoorden tot de phyla Actinomycetota en Pseudomonadota. "Muot-da-Barba-Peider", een alpiene permafrostlocatie in Oost-Zwitserland, bleek in 2016 een diverse microbiële gemeenschap te herbergen. Belangrijke bacteriegroepen omvatten de stammen Acidobacteriota, Actinomycetota, AD3, Bacteroidota, Chloroflexota, Gemmatimonadota, OD1, Nitrospirota, Planctomycetota, Pseudomonadota en Verrucomicrobiota, naast eukaryotische schimmels zoals Ascomycota, Basidiomycota en Zygomycota. Bij de momenteel levende soorten observeerden wetenschappers een verscheidenheid aan aanpassingen voor omstandigheden onder nul, waaronder gereduceerde en anaërobe metabolische processen.

Bouwen op permafrost

Er zijn slechts twee grote steden in de wereld gebouwd in gebieden met continue permafrost waar de bevroren grond een ononderbroken,
onder nul liggende laag vormt en beide liggen in Rusland, Norilsk in Krasnojarsk Krai en Yakutsk in de Republiek Sacha. Bouwen op permafrost is moeilijk omdat de hitte van het gebouw (of de pijpleiding) zich naar de grond kan verspreiden en deze kan ontdooien. Naarmate het ijsgehalte in water verandert, wordt het vermogen van de grond om structurele ondersteuning te bieden verzwakt, totdat het gebouw wordt gedestabiliseerd. Bijvoorbeeld, tijdens de bouw van de Trans-Siberische spoorlijn begon een stoommachinefabriekcomplex dat in 1901 was gebouwd binnen een maand na de ingebruikname om deze redenen af te brokkelen. Bovendien is er geen grondwater beschikbaar in een gebied dat onder permafrost ligt. Elke substantiële nederzetting of installatie moet een alternatieve regeling treffen om water te verkrijgen.

Een gebouw op verhoogde palen in de
permafrostzone.

Paalfunderingen in Jakoetsk, een stad met een
permanente permafrostlaag.

In Jakoetsk lopen bovengronds
stadsverwarmingsleidingen.

Een gebruikelijke oplossing is het plaatsen van funderingen op houten palen, een techniek die is ontwikkeld door de Sovjet-ingenieur Mikhail Kim in Norilsk. Door de opwarming veroorzaakte verandering van wrijving op de palen kan echter nog steeds beweging door kruip veroorzaken, zelfs als de grond bevroren blijft. Het Melnikov Permafrost Instituut in Jakoetsk ontdekte dat paalfunderingen tot 15 meter moesten reiken om het risico te voorkomen dat gebouwen zouden zinken. Op deze diepte verandert de temperatuur niet met de seizoenen en blijft op ongeveer -5 °C.

Twee andere benaderingen bouwen voort op een uitgestrekt grindpad meestal 1 à 2 m dik; of met behulp van watervrije ammoniak-warmtepijpen. Het Trans-Alaska Pipeline System maakt gebruik van warmtepijpen die in verticale steunen zijn ingebouwd om te voorkomen dat de pijpleiding wegzakt en de Qingzang-spoorweg in Tibet gebruikt verschillende methoden om de grond koel te houden, zowel in gebieden met vorstgevoelige grond. Permafrost heeft mogelijk speciale behuizingen nodig voor ondergrondse nutsvoorzieningen, utilidors genoemd.

Gevolgen van klimaatverandering

Toenemende dikte van de actieve laag

Wereldwijd is de permafrost tussen 2007 en 2016 met ongeveer 0,3 °C opgewarmd,
waarbij een sterkere opwarming werd waargenomen in de aaneengesloten permafrostzone ten opzichte van de discontinue zone. De waargenomen opwarming bedroeg tot 3 °C in delen van Noord-Alaska (begin jaren 80 tot midden jaren 2000) en tot 2 °C in delen van
het Russisch-Europese Noorden (1970-2020). Deze opwarming leidt onvermijdelijk tot ontdooiing van de permafrost: de dikte van de actieve laag is in de loop van de 21e eeuw toegenomen in het Europese en Russische Arctische gebied, en sinds de jaren negentig ook
in hooggelegen gebieden in Europa en Azië.

Tussen 2000 en 2018 is de gemiddelde dikte van de actieve laag toegenomen van 127 centimeter tot 145 centimeter, met een gemiddelde jaarlijkse snelheid van 0,65 centimeter.

In de Yukon is de zone van aaneengesloten permafrost sinds 1899 mogelijk 100
kilometer richting de polen opgeschoven, maar nauwkeurige gegevens gaan slechts
30 jaar terug. De omvang van de onderzeese permafrost neemt eveneens af.
Vanaf 2019 wordt ongeveer 97% van de permafrost onder de Arctische ijsplaten
warmer en dunner.

Onlangs ontdooide permafrost in het Noordpool-
gebied en kusterosie op de Beaufortzee, nabij Point Lonely, Alaska in 2013.

Op basis van een hoge mate van overeenstemming tussen modelprojecties, fundamenteel procesinzicht en paleoklimaatgegevens is het vrijwel
zeker dat de omvang en het volume van de permafrost zullen blijven afnemen naarmate het wereldwijde klimaat opwarmt, waarbij de omvang
van het verlies wordt bepaald door de omvang van de opwarming.

Het ontdooien van permafrost wordt geassocieerd met een breed scala aan problemen, en de International Permafrost Association (IPA) is er
om deze aan te pakken. De organisatie organiseert internationale permafrostconferenties en beheert het Global Terrestrial Network for Permafrost, dat speciale projecten uitvoert, zoals het voorbereiden van databases, kaarten, bibliografieën en glossaria, en internationale veldprogramma's en netwerken coördineert.

Permafrost-koolstofcyclus

Naarmate de recente opwarming de actieve laag die onderhevig is aan dooi van de permafrost verdiept, wordt voorheen opgeslagen koolstof blootgesteld aan biogene processen die de toegang ervan tot de atmosfeer als koolstofdioxide en methaan vergemakkelijken. Omdat koolstofemissies van dooi van de permafrost bijdragen aan dezelfde opwarming die de dooi faciliteert, is het een bekend voorbeeld van een positieve klimaatveranderingsfeedback. Dooi van de permafrost wordt soms opgenomen als een
van de belangrijkste kantelpunten in het klimaatsysteem vanwege het optreden van
lokale drempels en de effectieve onomkeerbaarheid ervan.[88] Hoewel er echter zichzelf
in stand houdende processen zijn die op lokale of regionale schaal van toepassing zijn,
wordt er gedebatteerd over de vraag of dit voldoet aan de strikte definitie van een
mondiaal kantelpunt, aangezien dooi van de permafrost in het algemeen geleidelijk
plaatsvindt met de opwarming..

IIn de noordelijke poolcirkel bevat de permafrost een hoeveelheid organisch materiaal
gelijk aan 1400–1650 miljard ton pure koolstof, die in de loop van duizenden jaren is opgebouwd. Deze hoeveelheid is gelijk aan bijna de helft van al het organische materiaal in alle bodems, en is ongeveer twee keer zo groot als het koolstofgehalte van de atmosfeer, of ongeveer vier keer zo groot als de menselijke koolstofuitstoot tussen het begin van de Industriële Revolutie en 2011. Bovendien is het grootste deel van deze koolstof (~1,035 miljard ton) opgeslagen in wat wordt gedefinieerd als de permafrost aan het oppervlak,
niet dieper dan 3 meter onder het oppervlak. Er wordt echter verwacht dat slechts een
fractie van deze opgeslagen koolstof de atmosfeer zal binnendringen. In het algemeen
wordt verwacht dat het volume van de permafrost in de bovenste 3 meter van de grond
met ongeveer 25% per 1 ° opwarming van de aarde zal afnemen, maar zelfs onder het RCP8.5-scenario, dat geassocieerd wordt met ruim 4 °C opwarming van de aarde tegen
het einde van de 21e eeuw, wordt verwacht dat ongeveer 5% tot 15% van de koolstof in
de permafrost verloren zal gaan over decennia en eeuwen.

De exacte hoeveelheid koolstof die zal worden vrijgegeven als gevolg van opwarming in
een bepaald permafrostgebied hangt af van de diepte van de dooi, het koolstofgehalte in
de ontdooide bodem, fysieke veranderingen in het milieu en microbiële en vegetatieve activiteit in de bodem. Met name schattingen van koolstofvrijgave alleen
vertegenwoordigen niet volledig de impact van permafrostdooi op klimaatverandering.
Dit komt omdat koolstof kan worden vrijgegeven door aerobe of anaerobe ademhaling,
wat respectievelijk resulteert in koolstofdioxide (CO2) of methaan (CH4) emissies.
Hoewel methaan minder dan 12 jaar in de atmosfeer blijft, is het mondiale opwarmingspotentieel ervan ongeveer 80 keer groter dan dat van CO2 over een periode
van 20 jaar en ongeveer 28 keer groter over een periode van 100 jaar. Hoewel slechts
een klein deel van de permafrostkoolstof de atmosfeer zal binnenkomen als methaan,
zullen die emissies 40-70% van de totale opwarming veroorzaken die wordt veroorzaakt door permafrostdooi in de 21e eeuw. Een groot deel van de onzekerheid over de
uiteindelijke omvang van de methaanuitstoot uit de permafrost wordt veroorzaakt door
de moeilijkheid om rekening te houden met de onlangs ontdekte processen van abrupte
dooi, die vaak het aandeel uitgestoten methaan ten opzichte van koolstofdioxide vergroten
in vergelijking met de gebruikelijke processen van geleidelijke dooi.

Een andere factor die de prognoses van de koolstofuitstoot van permafrost compliceert,
is de aanhoudende "vergroening" van het Noordpoolgebied. Naarmate klimaatverandering
de lucht en de bodem opwarmt, wordt de regio gastvrijer voor planten, waaronder grotere struiken en bomen die daar voorheen niet konden overleven. Zo verliest het
Noordpoolgebied steeds meer van zijn toendrabiomen, maar krijgt het er meer planten bij, die vervolgens meer koolstof absorberen. Een deel van de emissies veroorzaakt door de
dooi van permafrost zal worden gecompenseerd door deze toegenomen plantengroei,
maar de exacte verhouding is onzeker. Het wordt zeer onwaarschijnlijk geacht dat deze vergroening alle emissies door de dooi van permafrost in de 21e eeuw kan compenseren,
en nog onwaarschijnlijker dat het gelijke tred kan houden met die emissies na de 21e eeuw. Bovendien verhoogt klimaatverandering ook het risico op bosbranden in het Noordpoolgebied, wat de uitstoot van koolstof uit permafrost aanzienlijk kan versnellen.

Permafrost-veengebieden (een kleinere,
koolstofrijke subset van permafrostgebieden)
onder verschillende mate van opwarming van de
aarde, en de daaruit voortvloeiende emissies als
fractie van de antropogene emissies die nodig zijn
om die mate van opwarming te veroorzaken.

Terugkoppelingsprocessen met betrekking
tot permafrost op land en onder water.

Hoewel slechts een klein deel van de permafrostkoolstof in de atmosfeer terechtkomt als methaan, zullen deze emissies 40 tot 70% van de totale opwarming veroorzaken die wordt veroorzaakt door de dooi van de permafrost in de 21e eeuw. Een groot deel van de onzekerheid over de uiteindelijke omvang van de permafrost-methaanemissies wordt veroorzaakt door de moeilijkheid om rekening te houden met de recent ontdekte abrupte dooiprocessen, die vaak de hoeveelheid uitgestoten methaan vergroten ten opzichte van koolstofdioxide in vergelijking met de gebruikelijke geleidelijke dooiprocessen.

Invloed op de wereldwijde temperaturen

Al met al wordt verwacht dat de cumulatieve uitstoot van broeikasgassen door het
ontdooien van de permafrost kleiner zal zijn dan de cumulatieve door de mens
veroorzaakte uitstoot, maar op mondiale schaal nog steeds substantieel zal zijn.
Sommige deskundigen vergelijken deze met uitstoot veroorzaakt door ontbossing,
Het Zesde Beoordelingsrapport van het IPCC schat dat de koolstofdioxide en het methaan
die uit de permafrost vrijkomen, het equivalent kunnen vormen van 14 tot 175 miljard ton koolstofdioxide per 1 °C opwarming. Ter vergelijking: in 2019 bedroegen de jaarlijkse
door de mens veroorzaakte uitstoot van alleen al koolstofdioxide ongeveer 40 miljard ton. Een belangrijk onderzoek dat in 2022 werd gepubliceerd, concludeerde dat als het doel
om 2 °C opwarming te voorkomen werd gerealiseerd, de gemiddelde jaarlijkse uitstoot
van de permafrost gedurende de 21e eeuw gelijk zou zijn aan de jaarlijkse uitstoot van Rusland in 2019. Onder RCP4.5, een scenario dat dicht bij het huidige traject ligt en
waarbij de opwarming iets onder de 3 °C blijft, zouden de jaarlijkse permafrostemissies vergelijkbaar zijn met de emissies in 2019 van West-Europa of de Verenigde Staten,
terwijl ze onder het scenario van hoge opwarming en een permafrost-feedbackrespons
in het slechtste geval de emissies in 2019 van China zouden benaderen.

Er zijn minder studies die hebben geprobeerd de impact direct in termen van opwarming
te beschrijven. Een artikel uit 2018 schatte dat als de opwarming van de aarde beperkt
zou blijven tot 2 °C , de geleidelijke dooi van de permafrost tegen 2100 ongeveer
0,09 °C aan de mondiale temperaturen zou toevoegen, terwijl een onderzoek uit 2022 concludeerde dat elke 1 °C opwarming van de aarde 0,04 °C en 0,11 °C zou veroorzaken door abrupte dooi tegen het jaar 2100 en 2300. Ongeveer 4 °C opwarming van de aarde, abrupte (ongeveer 50 jaar) en wijdverbreide ineenstorting van permafrostgebieden zou kunnen optreden, resulterend in een extra opwarming van 0,2–0,4 °C.

Negen scenario's voor broeikasgasemissies door dooi van de permafrost in de 21e eeuw, die een beperkte, matige en intense CO2- en CH4-emissierespons laten zien met lage, gemiddelde
en hoge emissies. De verticale balk gebruikt de emissies van geselecteerde grote landen als vergelijking: de rechterkant van de schaal toont
-hun cumulatieve emissies sinds het begin van de Industriële Revolutie, terwijl de linkerkant de cumulatieve emissies van elk land voor de rest van de 21e eeuw laat zien als deze ongewijzigd zouden blijven ten opzichte van het niveau van 2019.

Door dooi veroorzaakte grondinstabiliteit

Naarmate het water wegvloeit of verdampt, verzwakt de bodemstructuur en wordt soms stroperig totdat deze weer op sterkte komt met een afnemend vochtgehalte. Een zichtbaar teken van degradatie van de permafrost is de willekeurige verplaatsing van bomen vanuit hun verticale oriëntatie in permafrostgebieden. Door de opwarming van de aarde zijn de verstoringen van de permafrosthelling en de sedimentaanvoer naar
fluviale systemen toegenomen, wat heeft geleid tot een uitzonderlijke toename van riviersediment. Aan de andere kant vergroot verstoring van voorheen harde grond de afvoer van waterreservoirs in noordelijke wetlands. Dit kan ze uitdrogen en het voortbestaan van planten en dieren die gewend zijn aan het wetland-ecosysteem in gevaar brengen

Permafrost ontdooit vijvers op veengebieden
in Hudson Bay, Canada in 2008.

Ernstige kusterosie aan de kust van de
Noordelijke IJszee in Alaska.

Ontdooien van permafrost op Herschel Island,
Canada,

In hoge bergen kan een groot deel van de structurele stabiliteit worden toegeschreven aan gletsjers en permafrost. Naarmate het klimaat warmer wordt, ontdooit de permafrost, waardoor de stabiliteit van de hellingen afneemt en de spanning toeneemt door de opbouw van poriewaterdruk,
wat uiteindelijk kan leiden tot het bezwijken van de helling en het vallen van steen. In de afgelopen eeuw zijn er steeds meer gevallen van falen van rotshellingen in berggebieden over de hele wereld geregistreerd, en sommige daarvan zijn toegeschreven aan de dooi van de permafrost als gevolg van de klimaatverandering. De aardverschuiving in Val Pola in 1987 in de Italiaanse Alpen waarbij 22 mensen om het leven kwamen, wordt als zo'n voorbeeld beschouwd. In 2002 vonden massale rots- en ijsdalingen tot 11,8 miljoen m3, aardbevingen tot 3,9 Richter, overstromingen tot 7,8 miljoen m3 water en snelle stroming van steenijs over grote afstanden tot 7,5 km op 60 meter hoogte plaats. m/s) werden toegeschreven aan de instabiliteit van de hellingen in de permafrost in de hoge bergen

Infrastructuur

Anno 2021 zijn er 1162 nederzettingen direct boven de permafrost in de Arctische gebieden,
waar naar schatting 5 miljoen mensen wonen.Verwacht wordt dat tegen 2050 de permafrostlaag onder 42% van deze nederzettingen zal ontdooien, waardoor al hun bevolkingsgroepen
momenteel 3,3 miljoen mensen zullen worden getroffen. Als gevolg daarvan wordt een breed scala aan infrastructuur in permafrostgebieden bedreigd door de dooi. Tegen 2050 loopt naar schatting bijna 70% van de mondiale infrastructuur in de permafrostgebieden een hoog risico op dooi van de permafrost. inclusief 30-50% van de kritieke infrastructuur.

Buiten het Noordpoolgebied heeft het Qinghai-Tibetplateau ook wel bekend als de Derde Pool ook een uitgebreid permafrostgebied. De opwarming gaat twee keer zo snel als het mondiale gemiddelde, en 40% ervan wordt al als ‘warme’ permafrost beschouwd, wat het bijzonder onstabiel maakt. Het Qinghai-Tibet Plateau heeft een bevolking van ruim 10 miljoen mensen.
Het dubbele van de bevolking van permafrostgebieden in het Noordpoolgebied – en meer dan
1-miljoen m2 aan gebouwen bevinden zich in het permafrostgebied, evenals 2.631 km aan elektriciteitsleidingen en 580 km aan elektriciteitskabels. spoorwegen.Er is ook 9.389 km aan wegen, en ongeveer 30% ervan lijdt al schade door de dooi van de permafrost.

Gedetailleerde kaart van de infrastructuur van het Qinghai-Tibetplateau die gevaar loopt door dooi van de permafrost

Vrijkomen van giftige verontreinigende stoffen

Gedurende een groot deel van de 20e eeuw geloofde men dat permafrost alles wat daar begraven lag voor onbepaalde tijd zou behouden, en dit maakte diepe permafrostgebieden tot populaire locaties voor de verwijdering van gevaarlijk afval. Op plaatsen zoals het Canadese olieveld Prudhoe Bay werden procedures ontwikkeld die de juiste' manier documenteerden om afval onder de permafrost te injecteren. Dit betekent dat er
vanaf 2023 ongeveer 4500 industriële faciliteiten in de permafrostgebieden in het Noordpoolgebied zijn waar gevaarlijke chemicaliën actief worden verwerkt of opgeslagen. Bovendien zijn er tussen de 13.000 en 20.000 locaties die zwaar vervuild zijn, waarvan 70% in Rusland, en hun vervuiling
zit momenteel vast in de permafrost.

Organochloorverbindingen en andere persistente organische verontreinigende stoffen zijn bijzonder zorgwekkend, vanwege hun potentieel om herhaaldelijk lokale gemeenschappen te bereiken nadat ze opnieuw zijn vrijgegeven door biomagnificatie in vissen. In het slechtste geval zouden toekomstige generaties geboren in het Noordpoolgebied het leven ingaan met een verzwakt immuunsysteem als gevolg van de ophoping van verontreinigende stoffen over de generaties heen.

Verdeling van giftige stoffen die zich momenteel op
verschillende permafrostlocaties in Alaska bevinden,
per sector. Het aantal vissenskeletten
vertegenwoordigt de toxiciteit van elke stof.

Grafische weergave van lekkages als gevolg van verschillende giftige gevaren veroorzaakt
door de dooi van voorheen stabiele permafrost.

Een opmerkelijk voorbeeld van de vervuilingsrisico's die verband houden met permafrost was de olieramp in Norilsk in 2020, veroorzaakt door het instorten van een opslagtank voor dieselbrandstof bij de thermische elektriciteitscentrale nr. 3 van Norilsk-Taimyr Energy. Daarbij werd 6.000 ton brandstof in het land gemorst en 15.000 ton in de bodem. water, waardoor Ambarnaya, Daldykan en vele kleinere rivieren op het Taimyr-schiereiland vervuild werden, en zelfs het Pyasino-meer bereiktexx, dat een cruciale waterbron is in het gebied. De noodtoestand op federaal niveau werd uitgeroepen. De gebeurtenis wordt beschreven als de op een na grootste olieramp in de moderne Russische geschiedenis.

Een ander probleem dat verband houdt met het ontdooien van permafrost is het vrijkomen van natuurlijke kwikafzettingen. Naar schatting 800.000 ton kwik is bevroren in de permafrostbodem. Volgens waarnemingen wordt ongeveer 70% ervan na de dooi eenvoudigweg opgenomen door de vegetatie. Kwikrijke bodems vormen ook een veel grotere bedreiging voor mens en milieu als ze ontdooien. in de buurt van rivieren. Hier door wordt het onveilig om vissen te eten.

Pathogene micro-organismen in bevroren omgevingen

Van bacteriën is bekend dat ze inactief kunnen blijven om ongunstige omstandigheden te overleven, en virussen zijn überhaupt niet metabolisch actief buiten de gastheercellen. Dit heeft tot bezorgdheid geleid dat het ontdooien van de permafrost voorheen onbekende micro-organismen zou kunnen bevrijden, die mogelijk mensen of belangrijk vee en gewassen kunnen infecteren, wat mogelijk kan resulteren in schadelijke epidemieën of pandemieën. Verder beweren sommige wetenschappers dat horizontale genoverdracht zou kunnen plaatsvinden tussen de oudere, voorheen bevroren bacteriën, en moderne bacteriën, en één uitkomst zou de introductie kunnen zijn van nieuwe antibioticaresistentiegenen in het genoom van de huidige pathogenen, waardoor wat naar verwachting al een grote bedreiging zal worden, nog verder wordt verergerd. moeilijke kwestie in de toekomst.

Tegelijkertijd lijken opmerkelijke ziekteverwekkers zoals griep en pokken niet te kunnen overleven als ze worden ontdooid, en andere wetenschappers beweren dat het risico dat oude micro-organismen zowel de dooi kunnen overleven als mensen kunnen bedreigen, niet wetenschappelijk plausibel is. Evenzo suggereert enig onderzoek dat de antimicrobiële resistentiecapaciteiten van oude bacteriën vergelijkbaar of zelfs inferieur zouden zijn aan moderne bacteriën.

Planten

In 2012 bewezen Russische onderzoekers dat permafrost kan dienen als een natuurlijke opslagplaats voor oude levensvormen door een monster van Silene stenophylla nieuw leven in te blazen uit 30.000 jaar oud weefsel gevonden in een eekhoornhol uit de ijstijd in de Siberische permafrost. Dit is het oudste plantenweefsel dat ooit nieuw leven is ingeblazen. De resulterende plant was vruchtbaar en produceerde witte bloemen en levensvatbare zaden. De studie toonde aan dat levend weefsel tienduizenden jaren lang ijsbehoud kan overleven.

Enkele van de oude amoebe
etende virussen zijn, Met de klok
mee vanaf de bovenkant:
Pandoravirus yedoma;
Pandoravirus-mammoet en
Megavirus-mammoet;
Cedratvirus lena;
Mammoetpithovirus; Mammoet-
megavirus; Pacmanvirus lupus.

Geschiedenis van het wetenschappelijk onderzoek

Tussen het midden van de 19e eeuw en het midden van de 20e eeuw werd het grootste deel van de literatuur over de fundamentele permafrostwetenschap en de technische aspecten van permafrost in het Russisch geschreven. Een van de vroegste schriftelijke rapporten waarin het bestaan van permafrost wordt beschreven, dateert uit 1684, toen de inspanningen voor het uitgraven van putten in Jakoetsk werden gehinderd door de aanwezigheid ervan. ) en Karl Ernst von Baer, een Baltisch-Duitse wetenschapper aan de Universiteit van Königsberg, en lid van de Sint-Petersburg Academie van Wetenschappen. Baer begon in 1838 met het publiceren van werken over permafrost en wordt vaak beschouwd als de 'grondlegger van het wetenschappelijk permafrostonderzoek'. Baer legde de basis voor de moderne permafrostterminologie door alle beschikbare gegevens over grondijs en permafrost te verzamelen en te analyseren.

Het is ook bekend dat Baer in 1843 's werelds eerste permafrost-leerboek heeft samengesteld, materialen voor de studie van het eeuwige grondijs, geschreven in zijn moedertaal. Het werd toen echter niet gedrukt en een Russische vertaling was pas in 1942 klaar. Men dacht dat het originele Duitse leerboek verloren was gegaan totdat het typoscript uit 1843 werd ontdekt in de bibliotheekarchieven van de Universiteit van Giessen. De tekst van 234 pagina's was online beschikbaar, met aanvullende kaarten, voorwoord en commentaar. Met name komt de zuidelijke grens van de permafrost in Eurazië, getekend in 1843, goed overeen met de werkelijke zuidelijke grens die door modern onderzoek is geverifieerd.

Vanaf 1942 verdiepte Siemon William Muller zich in de relevante Russische literatuur die in het bezit was van de Library of Congress en de US Geological Survey Library, zodat hij in 1943 de regering een technische veldgids en een technisch rapport over permafrost kon bezorgen. Dat rapport bedacht de Engelse term als een samentrekking van permanent bevroren grond, waarin werd beschouwd als een directe vertaling van de Russische term vechnaia merzlota (Russisch). In 1953 werd deze vertaling bekritiseerd door een andere USGS-onderzoeker Inna Poiré, omdat ze
geloofde dat de term onrealistische verwachtingen had gewekt over de stabiliteit ervan.

Zuidelijke grens van de permafrost in
Eurazië volgens Karl Ernst von Baer (1843)

Tussen 11 en 15 november 1963 vond de eerste internationale conferentie over Permafrost plaats op het terrein van de Purdue University in de Amerikaanse stad West Lafayette, Indiana. Er waren 285 deelnemers bij betrokken (waaronder ‘ingenieurs, fabrikanten en bouwers’ die naast de onderzoekers aanwezig waren) uit een reeks landen (Argentinië, Oostenrijk, Canada, Duitsland, Groot-Brittannië, Japan, Noorwegen, Polen, Zweden, Zwitserland, de VS en de Verenigde Staten). Sovjet-Unie). Dit markeerde het begin van moderne wetenschappelijke samenwerking op dit gebied. Conferenties blijven elke vijf jaar plaatsvinden. Tijdens de vierde conferentie in 1983 werd tijdens een speciale bijeenkomst tussen de deelnemende landen van de "Big Four" (VS, USSR, China en Canada) officieel de International Permafrost Association opgericht.

De afgelopen decennia heeft permafrostonderzoek meer aandacht dan ooit getrokken vanwege de rol ervan in de klimaatverandering. Als gevolg hiervan heeft er een enorme versnelling plaatsgevonden in de gepubliceerde wetenschappelijke literatuur. Rond 1990 werden er bijna geen artikelen vrijgegeven die de woorden permafrost en koolstof bevatten: in 2020 werden er elk jaar ongeveer 400 van dergelijke artikelen gepubliceerd.

Bronnen: https://nl.wikipedia.org/wiki/Permafrost, Wikipedia-en

Klimaat en klimaat verandering

Permafrost