מה זה Permafrost?

Permafrost מתייחס לכל קרקע - בין אם אדמה, משקעים או סלע - שנשאר או מתחת 0 ° C (3 ° F) במשך לפחות שנתיים רצופות.זה מאפיין מוגדר של אזורי קוטבי ו subקוט קוטבי, תחת כ 24% משטח הקרקע הנחשף בצפון Hemisphere.the הגדול ביותר Permrostpanstpans נמצא על פני אלסקה, צפון קנדה, ותחתוני, עם זאת, הוא מגוון רחב של חומרים מתמטיים, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, הוא מגוון רחב של תרכובת של מגנטי, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, תרכובת גודל דינמי של כדור הארץ.

ניתן לסווג את Permafrost לשלושה סוגים עיקריים המבוססים על חלוקת המרחבים שלה:

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ 1 (ב) סוג זה מכסה מעל 90% מהנוף באזורים הארקטיים הגבוהים, ונשאר קפוא כמעט בכל מקום מתחת לפני השטח.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) , ⁇ ⁇ (בלטינית:0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עובי של permafrost משתנה באופן נרחב, מ מטר או שניים באזורים חמים יותר ליותר מ-1,000 מטרים באזורים סיביריים מסוימים. בתוך שכבה קפואה זו, קרח קיים בצורות שונות, כולל עדשות קרח מסיביות, קרח מחוספס, וקרח נפוח. מבנים קרח אלה הם חלק בלתי נפרד מהתכונות הפיזיות של permafrost ומשפיעים על איך זה מגיב להתחממות.

מעל Permafrost הוא FLT:0active LayersFLT 1:1, אזור משטח כיפוף במהלך חודשי הקיץ ו refreezes בחורף. עובי של שכבת פעיל נע בין כמה ס"מ ב הארקטי הגבוה למספר מטרים באזורים תת-קרקעיים חמים יותר.שכבה עונתית זו חיונית כי היא תומכת ביותר ענפי אקולוגית, אירוח תעשייתיים, פעילות מיקרובינציה נמוכה ומוגבלת של גזיבית.

כדור הפחם העולמי Permafrost

אחד ההיבטים הקריטיים ביותר של permrost הוא תפקידו כמאגרי פחמן מסיביים.מעל עשרות אלפי שנים, צמחים מתים, בעלי חיים וחומרים אורגניים אחרים שנצברו באדמה קרה, ספוג מים. בתנאים אנירוביים ומקפיאים אלה, decomposition להאט באופן דרמטי, ומאפשר פחמן אורגני להיות מאוחסן באדמה קפואה.

מדענים מעריכים כי אזורי permafrost הצפוני מכילים בערך:0.1,460 עד 1,600 גיגה-אטונים (Gt) של פחמן גולמים אורגני FLT:1 (הדגשה) כמות זו היא בערך פי שניים פחמן הנוכחי באטמוספירה, המהווה כ-850 Gt של פחמן דו-חמצני (CO2) מבחינת תוכן פחמן.

הפחמן המאוחסן ב permafrost הוא אפילו לא מבוזר.צורות גיאולוגיות מסוימות, כגון FLT:0 פקדונותיו של פרמפט 1, ריכוזים גבוהים במיוחד של חומר אורגני. Yedoma הוא permafrost עשיר קרח שנוצר בתקופת הפליסטקוקן, בעיקר בסיביר ואלסקה, והוא מכיל עד 30% משקל אורגני על ידי פיקדונות אלה גם מכיל הרבה יותר, אשר יכול להיות פחות עשיר, על פני השטח, בעיקר על ידי פחמן, או פחות, אשר לעתים רחוקות, אשר עלולים פחות, או יותר, על פני האדמה האורגנית, בעיקר על ידי פחמן, או יותר, אשר לעתים רחוקות, אשר יכול להוביל פחות, 000, 000, על ידי פחמן, 000, 000, על ידי פחמן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, בדרך כלל, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, בדרך כלל, 000 פחות, 000 פחות, 000, 000, 000, 000 פחות, 000 פחות, 000 פחות, 000, 000 פחות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 פחמן פחות, 000, 000 פחמן פחות

השחרור הפוטנציאלי של פחמן עתיק זה לאטמוספירה מציג סיכון משמעותי.כפי שטמפרטורות גלובליות עולות עקב פעילות אנושית, permafrost thaws, המאפשר מיקרובים לגשת לחומר אורגני קפוא בעבר.זה מוביל לפירוק והפליטה של גזי חממה, בעיקר פחמן דו חמצני ומתאן, ובכך דלק התחממות נוספת.

Permafrost Thaw and Greenhouse Gas

Permafrost thaw לא קורה באופן אחיד על פני אזורים או זמן. זה יכול להתרחש בהדרגה, עם השכבה הפעילה להעמיק על פני עשרות שנים, או בפתאומיות עקב הפרעות פיזיות. Abrupt thaw תהליכים כוללים היווצרות thermokarst - שבו קרח קרקע נמס לגרום פני השטח לקריסה - מתפתל, שחיקה, ו subsidence. תהליכים אלה יכולים לחשוף עמוק permrostrost, אשר מכיל כמויות גדולות של תרחישים מיקרוסקופיים מהירים יותר, 000.

גזי החממה ששוחררו במהלך permafrost thaw תלויים במידה רבה בתנאי הסביבה המקומיים, במיוחד זמינות החמצן:

  • (FLT:0) בתנאים אירוביים:FLT:1 בקרקעות עשירות היטב, חמצן עשירות - נמצא באופן חד-משמעי באזורים יבשתיים - הנשימה המיקרוביאלית מייצרת פחמן דו-חמצני (CO2). CO2 הוא גז חממה משמעותי, תורם להתחממות אטמוספרית, אך הוא פחות חזק למולקולה מאשר מתאן.
  • (FLT:0) תנאים אנאירוביים: FLT:1 in waterlogged, סביבות חמצן כגון תל-דאגת, רטובות, או אגמים תרמוקארתיים, microbes לייצר מתאן (CH4) באמצעות אנטרופווה אנירובית.

מחקרים אחרונים מצביעים על כך שאזורי Permafrost יכולים לשחרר כ-FLT:0 ל-30 גיגה-אטים של פחמן פירט 1 עד שנת 2100 תחת תרחישים של פליטה גבוהה.שחרור זה משמעותי כי הוא יכול להוסיף באופן משמעותי פליטת גזי חממה אנתרוגנית, מה שמסבך את מאמצי לעמוד ביעדים בינלאומיים כגון אלה שנקבעו על ידי הסכם פריז חשוב, פליטות אלה הן במידה רבה בלתי מבוקרות וייצגות משוב אנושי להתחממות.

משככי כאבים אקלים מעורבים Permafrost

לולאות משוב הן מנגנונים שבהם שינוי ראשוני במערכת גורם לשינויים נוספים כי או להגביר (שוב חיובי) או להפחית (שוב שלילי) את ההשפעה המקורית. Permafrost thaw גורם לולאות משוב חיוביות רבות המגבירות את ההתחממות הגלובלית, מה שהופך אותו מרכיב קריטי של מערכת האקלים של כדור הארץ.

פחמן-Climate Feedback

הלולאה המשוב הישיר ביותר כוללת פליטות פחמן של thawing permafrost. as קרקעות קפואות thaw, microbes לשבור פחמן אורגני, שחרור CO2 ו- CH4 לתוך האווירה. גזי החממה האלה מלכודות יותר חום, גורם התחממות נוספת.זה מאיץ permafrost thaw, שחרור אפילו יותר פחמן, יצירת מחזור עצמי מחדש של כדור הארץ.

Albedo Feedback

אלבדו מתייחס לשבריר של קרינה סולארית שמש שמשתקף על פני כדור הארץ. Snow וקרח יש albedo גבוה, המשקפת את רוב אור השמש הנכנס, אשר מסייע לשמור על אזורי הקוטב קרירים.כאשר permafrost thaws, הנוף לעתים קרובות משתנה מתקופות בהירים, מכוסה שלג על פני השטח הכהים כגון אדמה, שרטוטים, או מים פתוחים אלה משטחים סופגים אנרגיה סולארית יותר, במיוחד מחממת מים, וגרם להתחממות אווירית, במיוחד, כמו התחממות אווירית הים, במיוחד, כמו התחממות אזורית הים, הוא התחממות אזורית, במיוחד, כולל התחממות אווירית הים האזורית, במיוחד, התחממות אזורית הים עונתית הים.

משככי חומרים

Permafrost משנה עמוק הידרולוגיה מקומית ואזורית, יצירת משוב מורכב. מלטינג קרח קרקע גורם תת-קרקעית אדמה (thermokarst), לעתים קרובות להרכיב בריכות חדשות ואגמים.גופי מים אלה לא רק יש אלבדו נמוך, סופג יותר קרינה סולארית, אבל יכול גם להיות מקורות משמעותיים של פליטת אדמה מתאן.

משככי מיקרוביולוגיים

Thawing permafrost מגיבה קהילות מיקרוביאלי עתיקות שהיו רדומות במשך אלפי שנים. ⁇ אלה קורות חיים decomposition של חומר אורגני, מאיץ אופניים תזונתיות וייצור גזי חממה.שחרור חומרים מזינים כמו חנקן ו זרחן יכול לעורר צמיחה צמחית, פוטנציאל לספק מורכבות פחמן לטווח קצר הידוע בשם "אפקט הפריה" עם זאת, יותר לאורך זמן, גדל מיקרוביות של זיהומים פוטנציאליים כדי להגביר את ההשפעות של פחמן על זיהום אוויריקונים, עלולות, עלולות, עלולות, עלולות, עלולות, לגרום להשפעות זיהום אוויריות פוטנציאליות, באופן כללי, עלולות של זיהומים של זיהומים פנימיים של זיהום אוויריות, עלולות לגרום להתפרצות פחמן לטווח קצר, עלולות, עלולות לגרום להשפעות זיהום אוויריות של זיהומים ביולוגיים של זיהום פחמן, עלולות לגרום להשפעות זיהום אוויריות של זיהום פחמן לטווח קצר, אך גורם סיכון של זיהומים ביולוגיים, באופן כללי, באופן כללי, עלולות לגרום להתפרצות של זיהומים עתידיים, עלולות לגרום להתפרצות פחמן לטווח קצר, עלולות לגרום להתפרצות של זיהומים ביולוגיים, עלולות לגרום להתפרצות פחמן לטווח קצר, עלולות לגרום להתפרצות פחמן לטווח קצר, עלולות לגרום להתפרצות פחמן לטווח קצר, אך ורקמות, אך ורקמות, אך גורם

השפעות על אקלים עולמי ומערכת אקולוגית

לולאות משוב המופעלות על ידי permafrost thaw יש השלכות מרחיקות לכת המשתרעות מעבר לטמפרטורות, המשפיעות על מערכות אקולוגיות, תשתיות וקהילות אנושיות.

  • (FLT:0) הפחתה של ההגברה הארקטית: ⁇ FLT ( 1:1) האזור הארקטי מתחמם כמעט פי ארבע מהשיעור הממוצע העולמי, תופעה המכונה "הגברה הארקטי" (Permafrost thaw) תורמת באופן משמעותי להאצה זו על ידי שחרור גזי חממה ושינוי נכסים משטח.התחממות מהירה זו מובילה לשינויים דרמטיים בנוף, כולל תלולים, שחיקה מוגברת, נזקי, ונזקים כגון מבנים קפואים, צינורות.
  • (FLT:0 שינויים במערכות האקולוגיות הארציות:FreaLT:1 ; AS Permafrost degrads, מערכות אקולוגיות tundra עשויים לעבור אל אזורים או יערות עקמומיות באזורים מסוימים. אלה שינויים צמחייה לשנות בתי גידול וזמינות מזון עבור חיות בר הילידים, כולל caribou, שועלים הארקטיים, וציפורים נודדים כאלה.
  • (FLT:0) מערכות מים:FLT:1ib Permafrost מגביר את משלוח של סמרטוטים וחומרים מזינים לנהרות ואגמים, המשפיעים על מערכות אקולוגיות מימיות.עומסי משקעים אלבידיים יכולים להפחית את הבהירות המים, בעוד שזרםי מזון מזינים יכולים להוביל לסחרור, שינוי פליטות מזון מאגמים תרמוסט מייצגים גם מקור חזק של גזי חממה מקומיים.
  • (FLT:0) שחיקה קוסטרלית: 1FLT:1 Permafrost חופים, אשר מהווים כ 34% מהחוף העולמי באזורים הארקטיים, הם מתרבים בשיעורים חסרי תקדים - עד 20 מטרים בשנה במקומות מסוימים. זה חוף נסוג משחרר פחמן אורגני ישירות לתוך סביבות ימיות מאיים על הכדאיות של קהילות ותשתיות החוף.

מחקר ובדיקה של Permafrost

בהתחשב בתפקיד הקריטי של permafrost באקלים העולמי, מאמצי מחקר ו ניטור חזקים הם הכרחיים להבנת הדינמיקה שלה וחיזוי שינויים עתידיים.זה דורש שילוב של מתודולוגיות מרובות ושיתוף פעולה בינלאומי.

תצפיות לוויין

חישה מרחוק מספקת נתונים בלתי חוקיים עבור ניטור permafrost thaw על אזורים גדולים ולעתים קרובות בלתי נגישים.מכשירים על Suomi NPP של נאס"א, Copernicus Sentinel-1 ו- Sentinel-2 Satellites, ו-Asstinel-2 Shifts torated Earth-ISROtic Aperture Radar (NI) המשימה להשתמש הדמיה תרמית, בין היתר, חיישנים אופטיים וגלומים, כדי לזהות טמפרטורות תת-קרקעיות, כדי להפחית את פני השטח של נאס"ל, כדי להפחית את ההשפעות על פני השטח של נאס"ל, כדי להפחית את ההשפעות של נאס"ל, כדי להפחית את ההשפעות על פני השטח של נאס"ל, כדי להפחית את ההשפעות על פני השטח, כדי להפחית את ההשפעות על פני השטח של נאס"ל, 000 לנטרל את ההשפעות על פני השטח של נאס"ל, 000 התחממות כדור הארץ, כדי להפחית את ההשפעות על פני השטח, כדי להפחית את ההשפעות של נאס"ל, כדי להפחית את ההשפעות של נאס"א.

לימודי שדה

למרות ההתקדמות בתצפיות מרוחקות, תצפיות מבוססות קרקעיות נותרו חיוניות.מדענים מקדימים את חבורות הטמפרטורה באמצעות שכבות permafrost ולהתקין מכשירים כגון תאי גז קרקע כדי למדוד פליטות גזי החממה באופן ישיר. Soil ו-קרח ליבות ניתחו כדי לכמת תוכן פחמן אורגני ולימוד קהילות ניטור לטווח ארוך כמו ה-FLT:0Ccumross Layers סטנדרטיים של רשתות סטנדרטיות של נתונים ו-Globalrft סטנדרטיים (R) על פני שטח בינוניים (R) על פני רשתות ניטור קבועות (RERCLT) ומעבדות) על פני טמפרטורות סטנדרטיות (RERCLT) ו-CRMFLT) על פני רשתות ניטור לטווח ארוך טווח (RERCLT) על פני טמפרטורות סטנדרטיות ברחבי העולם.

מודלים עתידיים Scenarios

מודלים של מערכת כדור הארץ משלבים יותר ויותר דינמיקת פחמן permafrost כדי לשפר את תחזיות האקלים.מודלים אלה לדמות תהליכים מורכבים כולל העברת חום הקרקע, שינויים הידרולוגיים, פיזור מיקרוביאלי, ואירועי ערימה פתאומיים.למרות התקדמות, אי ודאויות משמעותיות נותרו בשל הטרוגניציה של צינורות חד-משמעיים והנתונים הפחתת ההתבוננות.

השלכות חינוכיות

Permafrost משמש מחקר מקרה מופתי עבור מחנכים שמטרתם ללמד את מדעי המערכת כדור הארץ, מנגנוני משוב אקלים, אוריינות סביבתיים.זה מציע קשר ממשי לחקור תהליכים מקושרים על פני הצעקות, הביוספררה, האווירה וה הידרוספרה.

  • (המחשבה:0 מערכות חשיבה: 10) תלמידים יכולים ללמוד כיצד שינויים באחד המרכיבים של מערכת האדמה - כגון קרקע קפואה - מאקדמית דרך אחרים, מה שממחיש את המורכבות והחיבוריות של תהליכי האקלים.
  • (FLT:0) דינמיקה של מחזור הקרבון: 1.FLT:1 שיעורים יכולים להתמקד בהבחנה בין מלאי פחמן (פחמן מעודן) וזרימה (חילופי פחמן), לבין אזורי הזמן השונים של שחרור פחמן טבעי מול שחרור פחמן המושרה על ידי אדם.
  • הערכת סיכונים:0 (FLT:0) הערכת סיכונים והערכה: מדוע מדענים משתמשים בתרחישים ובמודלים פרוביביליסטיים עוזרים לתלמידים להבין את האתגרים של חיזוי מצבי אקלים עתידיים ואת החשיבות של גישות זהירות לפעולה של אקלים.

פעילויות של ידיים יכולות לשפר את המעורבות וההבנה.לדוגמה, לבנות ניסויים פשוטים של ארגזי ת"א כדי לצפות בהקפאת הקרקע ותארינג, ניתוח נתוני טמפרטורה של עקרבה, או לפרש תמונות לוויין מעצימים תלמידים עם ניסיון מעשי.

מסקנה

Permafrost הוא הרבה יותר מאשר הפוגה קפואה של עידן הקרח האחרון; זה מרכיב דינמי ופעיל של מערכת האקלים של כדור הארץ. על ידי אחסון כמויות עצומות של פחמן אורגני, permafrost מייצג מקור פוטנציאלי של גזי חממה שיכולים להחמיר באופן משמעותי את ההתחממות הגלובלית אם ישוחרר.

בעוד התזמון המדויק וההיקף של שחרור פחמן permrost נותר בלתי ידוע, המסלול ברור: המשך התחממות אנתרוגנית יזרז את ה- taw ולהגדיל את השפעות שינויי האקלים. מיציג סיכונים אלה דורשות הפחתה דחופה בפליטות גזי החממה ברחבי העולם, לצד מעקב מתמשך ומחקר כדי לחדד את ההבנה שלנו.עבור מחנכים, שילוב של permafrost לתוך תוכניות לימודים אקלים וחשיבה, לצייד את העתיד עם אתגרים סביבתיים אחד עם הזמן הדוחקיצות של הזמן.