دور بيرمفروست في تشكيل مخزون توندرا من الأراضي والأنشطة البشرية

Understanding Permafrost and Its Global Significance

ويعرف البرموفر على أنه أرض لا تزال عند درجة حرارة أو أقل من درجة مئوية لمدة سنتين متتاليتين على الأقل، ويرتكز على نحو 15 في المائة من مساحة نصف الكرة الشمالي، ويمتد إلى مناطق شاسعة من ألاسكا، كندا، روسيا، سكانفيا، ومناطق عالية السعة مثل منطقة تيبتر بلاي، وهذه الأرض المجمدة ليست مجرد تربة مجمدة؛ وهي مزيج معقد من الصخور.

ويستخدم الحرق كمخزن كربون ضخم، ويخزن ما يقدر بـ 460 1 إلى 600 1 غيغا من الكربون العضوي، وهو ضعف كمية الكربون الموجودة حالياً في الغلاف الجوي، ويُحتفظ بهذه الكربون في حالة مجمدة تبطئ من التحلل الميكروبي، وترتفع درجة الحرارة العالمية، وتتحول إلى مناخ مشرق، وتتحول فيه ثاني أكسيد الكربون، وتتحول إلى مادة مائية.

Permafrost and the Formation of Tundra Landscapes

إن تأثير البرموفر على تنمية الأراضي عميق، لأن الأرض لا تزال مجمدة في السنة تحت طبقة نشيطة نحيفة تنهار كل صيف، وتعرقل تصريف المياه، مما يؤدي إلى تربة مشبعة وهيمنة عمليات المجمدة، وتولد هذه الظروف مجموعة من السمات الجيمورفية المميزة التي تميز مناطق التورندرا في جميع أنحاء العالم، ويعتمد تشكيل وتوزيع هذه السمات على عوامل مثل المحتوى الجليدي.

أرضية وزبدة الجليد

إن أحد أكثر مظاهر الارتحال البصري للبرمفونات هو أرض متناغمة، وهذا المصطلح يشير إلى الترتيبات الجيولوجية المتميزة للحجارة والتربة والنباتات المرئية على السطح، بما في ذلك الدوائر، والبوليغون، والناموسيات، والشبكات، كما أن أشكال الأرض المزروعة من خلال دورات متتالية من المذيبات التي تفرز جزيئات التربة حسب الحجم، أثناء التجميد، تتحول المياه نحو الارتفاعات السطحية.

Pingos: Ice-Cored Hills

فالبنغوات هي تلال بارزة وشبه قبعة وبها لب ثلجي في بيئات البروفو، وهناك نوعان رئيسيان هما: بيغون النسيج المغلقة، الذي ينمو في أحواض البحيرات المنزوعة حيث تزوّد منطقة الدلافروست المحيطة بجيباً من المياه الجوفية المزروعة، وأجهزة الصمام المفتوحة التي تشكل تدفق المياه الجوفية تحت الضغط الحرفي.

Thermokarst Lakes and Ground Subsidence

وتشير شعلة الحرارة إلى مشهد الحفر والرطوبة والبحيرات التي تنتج عن تمثال البرموز وهى تتحول إلى تداعيات في المياه الجوفية، وتترك هذه الظواهر المناخية التي تتحول إلى تضاؤلات في المياه، وتتحول إلى شبكات من المياه الجوفية، وتمتد إلى مناطق توندرا، وتمتد فيها مياه البحيرات إلى مناطق شاسعة.

Permafrost and Tundra Ecosystems

ويمارس البرموفر تأثيراً مسيطراً على النظم الإيكولوجية للبندرا من خلال تشكيل ظروف التربة، والهيدرولوجيا، وتوافر المغذيات، وتُستخدم الطبقات المجمدة كحاجز غير قابل للتداول، مما يؤدي إلى تسرّب التربة في أثناء الموائل الصيفية القصيرة، ويحدّ من توافر الأكسجين ويبطئ من تفكك المادة العضوية، مما يؤدي إلى تراكم طوابق التربة وتطور طبقات النباتات المتخصصة.

تكييف وتوزيع الغطاء النباتي

وتميز النباتات المزروعة بالأوعية الدموية، بما في ذلك شجيرات القزم، والأعشاب، والأسواق، والليشن، وقد تطورت هذه النباتات في العديد من التكييفات التي تُجرى في ظل قيود على سطح الأرض، وتسمح النظم الجذرية باستخدام المغذيات داخل طبقة النوافذ، وتشهد أنواعاً كثيرة من النمو السريع واستنساخها خلال موسم الأشعة القاتمة، وغالباً ما تؤدي إلى تغيير دورة حياتها.

الحياة البرية ودمائن الموئل

كما أن نظام توندرا للتغذية يدعم مجموعة من أنواع الحيوانات البرية المكيفة مع الظروف المتطرفة، كما أن الكريبو (المعادن) يهاجر عبر مسافات شاسعة، ويعتمد على الغطاء النباتي للحمض، ويتوقف الوصول إلى ثاني أكسيد الكربون على الغطاء الجليدي وعلى ظروف الطبقة النشطة، التي تؤثر على تضاريس الطيور القطبية، وعلى القذفات، والفولطية، والكثير من الإجهاد الناجم عن الطفرات.

Cycle and Methane Release

(ب) إن أهم تأثير إيكولوجي على الصعيد العالمي للمنشار هو إطلاق غازات الدفيئة، حيث إن المادة العضوية التي جُمدت لطنانياً أصبحت متاحة للتشريد الميكروبي، فإنها تتحول إلى ثاني أكسيد الكربون في ظروف غير طبيعية أو ميثان في ظل ظروف غير متجانسة، كما أن الميثان هو غاز حراري وراثي، مع احتمال الاحترار العالمي يبلغ نحو 28 مرة في شكل ثاني أكسيد الكربون.

الأنشطة البشرية في المناطق المحيطة بالمنطقة: التحديات والتكييف

إن المستوطنات البشرية والتنمية الاقتصادية في المناطق التي يسودها الصخرة لها تاريخ طويل، لا سيما بين الشعوب الأصلية التي تكيف أساليب حياتها مع البيئة الباردة، واليوم، يتعايش استخراج الموارد والهياكل الأساسية للنقل ومراكز البحوث العلمية مع ممارسات الصيد التقليدية وصيد الأسماك والرعي، غير أن وجود البرموفر يشكل تحديات هندسية ولوجستية فريدة، يتفاقم الكثير منها بسبب تغير المناخ.

مجتمعات الشعوب الأصلية والمعارف التقليدية

وقد تطورت المجتمعات المحلية للسكان الأصليين في جميع أنحاء المنطقة القطبية الشمالية من حيث المعرفة العميقة بالبخار وسلوكه على مدى الأجيال، وتشمل هذه المعارف الإيكولوجية التقليدية فهم دورات التجمُّد الموسمي، واستقرار مختلف أنواع الأرض في البناء والسفر، ومواقع مصادر المياه الموثوقة، فعلى سبيل المثال، استخدمت شبكة الكيبوت التابعة للسيبيريا هياكل متطورة لمنع نقل المواد الحرارية إلى الأرض، واختيار مواقع للثلجية.

الهياكل الأساسية والحلول الهندسية

فالبناء على نظام " المنتشر " يتطلب تقنيات متخصصة للحفاظ على الاستقرار الأرضي، ويتمثل التحدي الأساسي في إبقاء الأرض مجمدة، لأن التهوية تؤدي إلى التخريب والفشل الهيكلي، وتشمل الاستراتيجيات المشتركة استخدام الخيوط أو المؤسسات العميقة التي تمتد إلى مناطق ثابتة من خط الأنابيب، وتضع أجهزة الاستشعار الحرارية (أجهزة التبريد) لإزالة الحرارة من الأرض، وتضع طبقات للمسح السطحي الخماسي أو في طبقات لتقليل الاضطرابات.

وتواجه المراكز الحضرية مثل نوريلسك في روسيا ويلوكينيف في كندا تحديات مستمرة من المرفأ القاعدي، وتمزق مبان الطرق، وخطوط الأنابيب كتحولات أرضية، وفي نوريلسك، تسبب التلوث الصناعي المقترن بتدهور الأحواض مشاكل بيئية وصحية خطيرة، وفي ألاسكا، تقدر تكلفة تكييف الهياكل الأساسية لرسم خرائط المناطق المحيطة بحجم الأرض بما يزيد على مليارات السنين.

الموارد والإدارة البيئية

وتحتوي مناطق البرموفت على احتياطيات هائلة من النفط والغاز والمعادن والعناصر الأرضية النادرة، ويشمل استخراج هذه الموارد مخاطر بيئية كبيرة، بما في ذلك تلوث مصادر المياه، وتعطل موائل الأحياء البرية، وزيادة احترار الأحواض من خلال الحرارة الصناعية والهياكل الأساسية، وشبه الجزيرة الجنوبية المتناهية الصغر في روسيا هي مركز رئيسي لإنتاج الغاز الطبيعي، حيث تُبنى الأنابيب ومرافق المعالجة على نحو مفرط في التحلل.

Climate Change and Future Outlook

The warming of the Arctic is proceed at two to three times the global average, a phenomenon known as Arctic amplification and this rapid warming is causing permafrost temperatures to rise, active layers to fishen, and the area of continuous permafrost to diminish. Projections indicate that by 2100, near-surface permafrostrost