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Fondazione congelata: Permafrost
Il permafrost è la caratteristica fisica delle tundra siberiane e artiche. Questo strato di terra che rimane a o sotto 0°C per almeno due anni consecutivi sotto il 24% della superficie terrestre dell’emisfero settentrionale. In Siberia, il permafrost può estendersi a profondità superiori a 1.000 metri, mentre nelle pianure costiere artiche generalmente varia da 200 a 600 metri.
Tipi di Permafrost
Il permafrost è classificato con il suo contenuto di ghiaccio. Il permafrost ricco di ghiaccio contiene volumi significativi di ghiaccio terra sotto forma di lenti, cunei e corpi massicci, spesso superiore al 50% per volume. Questo ghiaccio può essere antico, risalente all'ultimo massimo glaciale.
Permafrost e stoccaggio di carbonio
Le regioni del permafrost del nord immagazzinano una stima di 1.400-1600 miliardi di tonnellate di carbonio organico, quasi il doppio della quantità attualmente in atmosfera. Questo carbonio si è accumulato nel corso dei millenni, poiché il materiale vegetale morto è diventato congelato prima che si verificasse la decomposizione.
Composizione Vegetazione e Terreno
La vegetazione delle tundra siberiane e artiche è bassa, scarsa e altamente specializzata. Solo circa 1.700 specie vegetali sopravvivono in queste vaste regioni, paragonate a decine di migliaia di foreste temperate. Le forme dominanti includono muschi, lichen, sedge, erbe e arbusti nani come Salix arctica [Artico willowFowFow
Adattazioni di impianti a condizioni estreme
Le piante nella tundra hanno sviluppato strategie notevoli. Molti eseguono fotosintesi a temperature molto basse], utilizzando una forma specializzata di metabolismo che opera anche vicino al congelamento. Spesso crescono in cuscini densi o gocce per ridurre la perdita di calore e catturare la neve che soffia per isolamento.
Soil Dynamics nella Tundra
I suoli Tundra sono classificati principalmente come Gelisols] – le suole con permafrost entro 100 centimetri della superficie. Sono sottili, acidi e nutrienti-povero perché le basse temperature rallentano la decomposizione e le intemperie minerali.
Caratteristiche di superficie: Forma piana e criogenica
La superficie della tundra è tutt'altro che uniforme. I cicli di congelamento-thaw, la crescita del ghiaccio e le dinamiche permafrost creano una notevole gamma di caratteristiche di terreno modellate che coprono migliaia di chilometri quadrati. Queste caratteristiche sono visibili dall'aria come motivi geometrici e sono tra le caratteristiche fisiche più distintive della regione.
Modello terra
Il terreno modellato prende la forma di cerchi, poligoni, strisce e reti. I poligoni di Ice-wedge sono il tipo più comune nelle tundra artiche e siberiane. Essi si formano quando le fessure di contrazione termica si aprono attraverso il terreno congelato ogni inverno e si riempiono di ghiaccio; le cunei di ghiaccio crescono più grandi nel corso dei secoli, spingendo verso il suolo circostante i poligoni.
Cunei e Pingos
I cunei dell'Ice sono corpi di ghiaccio di grande orientamento verticale che possono essere diversi metri di larghezza e decine di metri di profondità. Essi formano oltre migliaia di anni e forniscono un record di condizioni climatiche passate. Quando le cunei del ghiaccio si sciolgono, il terreno sopra crolla in depressioni allungate chiamate
Laghi termokarst
Quando i permafrost ricchi di ghiaccio si disgelano, i sottosottili e le forme di depressione che raccolgono l'acqua, creando laghi di morema[]]. Questi laghi sono abbondanti sia nelle tundra siberiane che in quelle artiche erosi e sono caratterizzati da sponde irregolari e scalopoli.
Clima e Cicli Stagionali
Il clima della tundra è definito da precipitazioni estreme, fredde e basse, ma anche da notevoli contrasti stagionali alla luce del sole. Gli inverni sono lunghi, scuri e amaramente freddi; le estati sono brevi, fresche e bagnate in luce continua. Capire questo regime climatico è essenziale per cogliere le caratteristiche fisiche della regione.
Temperatura Estremi e Radiazione Solare
Nella tundra siberiana, le temperature invernali possono immergersi sotto i 50°C (-58°F) in regioni come Oymyakon e Verkhoyansk, che sono tra i luoghi più freddi abitati sulla Terra. La tundra artica sperimenta bassi meno estremi, tipicamente –30°C a –35°C in inverno, ma ancora severa. La temperatura media del mese più caldo è inferiore a 10°C (50°F), che definisce il clima tundra
Precipitazione e copertura neve
La tundra è tecnicamente un deserto freddo, ricevendo solo 150–250 millimetri di precipitazioni all'anno, soprattutto come neve. Tuttavia, i tassi di evaporazione bassi e il permafrost indotto waterlogging creano un paesaggio umido generale. La copertura di neve è una caratteristica fisica critica: isola il terreno, impedendo il congelamento del permafrost più profondo, e fornisce una fonte di acqua essenziale per piante e animali.
Neve vento e soffiante
I venti forti e persistenti sono un segno distintivo delle tundra artiche e siberiane. Le velocità del vento medio possono superare i 20 km/h, e le raffiche di 50 km/h o più sono comuni. Questo vento scorge le superfici prive di neve, abrade rocce espositive e la vegetazione con cristalli di ghiaccio, e guida la formazione di sastrugi
Paesaggi glaciali e periglaci
Mentre la tundra stessa è in gran parte libera da fogli di ghiaccio permanenti oggi, i processi glaciali hanno lasciato un'impronta duratura. La tundra artica del Canada e della Groenlandia contiene ghiacciai di montagna e calotte di ghiaccio che si estendono fino alla costa. La tundra siberiana è stata pesantemente glaciata durante l'ultima età del ghiaccio, e le caratteristiche glaciali relitto rimangono diffuse.
Storia glaciale e Relics Caratteristiche
Nel corso dell'Ultimo ghiacciaio (circa 20.000 anni fa), i ghiacciai Laurentide e Eurasia hanno coperto gran parte dell'emisfero settentrionale. Il ritiro di questi ghiacciai è rimasto dietro eskers—sfiori insidiosi di sabbia e ghiaia depositati dai fiumi di acqua fusa sotto il ghiaccio—e drumlins
Fogli di ghiaccio e scaffali di ghiaccio
Nella tundra artica, in particolare nell'arcipelago artico canadese e nella Groenlandia settentrionale, rimangono diversi strati di ghiaccio e calotte di ghiaccio. Il Devon Ice Cap (circa 14.000 km2) e il Barnes Ice Cap] sono i residui dell'ex strato di ghiaccio Laurentide.
Fiumi e laghi
I fiumi sono spesso intrecciati, con canali che trasportano acqua sedimentaria durante il breve periodo estivo. Molti fiumi in Siberia, come le Lena, l'Ob e gli Enisei, hanno origine nelle montagne a sud e fluiscono verso nord attraverso la tundra all'Oceano Artico. Questi fiumi creano vaste aree disgelo e dispiegamenti biologici.
Espansione e drenaggio del lago termokarst
Come accennato, i laghi termokarst sono una caratteristica dominante. Essi coprono fino al 30-40% della superficie terrestre in alcune regioni, come il Lena River Delta] e il Alaskan North Slope]. Questi laghi subiscono processi ciclici: si formano in depressioni di alberi, alla fine si espandono dall'ero termico.
Stagni e terre umide
Oltre ai laghi, la tundra è costellata da innumerevoli piccoli stagni e vaste zone umide, che si formano in depressioni basse create da scioglimento di cuneo di ghiaccio, attività animale o dispari disgelo. Spesso sono ricoperte da anelli di vegetazione che stabilizzano i bordi. Le zone umide sono habitat importanti per gli uccelli migratori e servono anche come punti caldi per l'emissione di metano.
Impatto umano e la Tundra mutante
Le caratteristiche fisiche uniche delle tundra siberiane e artiche sono ora in fase di alterazione del cambiamento climatico e delle attività umane. L'aumento delle temperature globali sta causando permafrost a scongelare a tassi senza precedenti, portando a sottosidenza di terra, danni alle infrastrutture e il rilascio di gas serra. In Siberia, i crateri enormi si sono formati in luoghi dove le esplosioni di metano, probabilmente a causa di permafrost di scongelamento, hanno spazzato via il suolo eccessivamente.
L'infrastruttura umana, le vie, le tubazioni, gli edifici e gli aeroporti, è altamente vulnerabile al degrado del permafrost. La fondazione di molte strutture si basa sul suolo rimanendo congelato; quando si scongela, il suolo perde la sua forza di cuscinetto, portando a inclinare, rompere e collassare.
Conclusione: Un paesaggio fragile
Le tundra siberiane e artiche possiedono una suite di caratteristiche fisiche uniche, permafrost, terreno modellato, laghi termokarst e un clima duro, che insieme creano uno degli ambienti più estremi e sensibili della Terra, che non solo modellano gli sforzi di biologia e ecologia della regione, ma esercitano anche un'influenza globale attraverso lo stoccaggio del carbonio e i feedback climatici.