Ikirouta , jota joskus kutsutaan termillä ikirouta , on osa cryosol pysyvästi jäädytetty, vähintään kaksi vuotta, ja siksi vedenpitävä .
Ikuista pakkasta esiintyy korkeilla leveysasteilla (napa ja alipolaarinen ikirouta), mutta myös suurilla korkeuksilla (alppien ikirouta). Se kattaa viidenneksen maan pinnasta, mukaan lukien 90% Grönlannista , 80% Alaskasta , 50% Kanadasta ja Venäjältä , erityisesti sen Siperian alueella . Se on yleensä pysyvä yli 60 : nnen leveysasteen ja on satunnaista Alpine ikirouta.
Se koostuu termisesti kolmesta kerroksesta: ensimmäiset ns. "Aktiiviset" sulatukset kesällä ja voivat nousta jopa 2-3 metriin; toinen, joka on kausivaihteluiden alainen, mutta jatkuvasti jäätymispisteen alapuolella , muodostaa osuuden ikiroudan stricto sensu ja ulottuu 10-15 metrin syvyyteen ; kolmas voi saavuttaa useita satoja metrejä tai jopa yli tuhat metriä ( Jakutiassa ), lämpötiloissa ei ole kausivaihteluita ja se on jatkuvasti jäätynyt. Lämpötila nousee siellä geotermisten virtausten vaikutuksesta ja saavuttaa 0 ° C : n ikiroudan alarajalla. Ikuisen pakkasen aikana jää voi sulkea maan huokoset tai muodostaa eri alkuperää olevia jääkappaleita. Subarktiset alueet ovat myös jään läpäisemättömyyden takia suon ja turvesuoten anoksisia kosteikkoja , joihin on saattanut kehittyä metanogeenisiä mikro-organismeja . Of metaani on myös järvien termokarsti tai Lassa .
Ikuisen pakkasen muodostuminen, pysyvyys tai häviäminen ja sen paksuus liittyvät läheisesti ilmastonmuutokseen . Siksi ikiroutaa tutkitaan ilmaston lämpenemisen indikaattorina maailmanlaajuisen tutkijoiden verkoston perusteella, joka perustuu kyselyihin, lämpötilamittauksiin ja satelliittiseurantaan maailmanlaajuisen maanpäällisen ikiroudan seurantaverkoston aloitteesta. Nopea sula voi lisätä dramaattisesti pakastettujen muinaisten kasvien ja eläinten kasvihuonekaasujen määrää .
Vuonna 2018 julkaistun tutkimuksen mukaan arktisesta ikiroudasta on tullut maailman suurin elohopeasäiliö : noin 1,7 miljoonaa tonnia elohopeaa (vastaa tilavuudeltaan viisikymmentä olympialaista uima-allasta ) olisi voinut olla siellä loukussa viimeisen aikana ja siitä lähtien. . jääkausi . Sulamisen aikana se vapauttaa metaania, vanhoja viruksia ja voi saastuttaa ilman ja valtameren ympäristön metyylielohopealla .
Ikuinen halla , jota joskus kutsutaan ikiroudaksi , on osa kryosolia, joka on pysyvästi jäätynyt, ainakin kahden vuoden ajan, ja siten läpäisemätön .
Ikuinen jäätyminen voi olla useita satoja metrejä siellä, missä sitä on esiintynyt useita jäätiköitä.
Jäädytetty maaperä arktisten sisältää arviolta 1668 miljardia tonnia CO 2.
Syvä hajoamista tämän ikiroudan tapahtuu lämmön advection : vesi nestemäisessä tilassa kiertää syvä murtumia ja sulaa jäätä.
Ikuisen pakkasen (täällä Alaskassa ) tutkimiseksi tutkijoiden on käytettävä työkaluja, kuten jackhammer
Ikuinen halla muuttuu epävakaaksi lämmetessään; tänne halkeamia näkyvissä Ruotsissa on turve- ylängöllä Storflaket lähellä Abisko .
Paradoksaalista kyllä, maan jäätyminen muuttaa sen fysikaalisia ominaisuuksia (turpoaminen, huokoisuuden muutos jne.), Mutta vapaata vettä voi muodostua itse jäähän, samoin kuin jäätyneeseen maahan ja jäätyneissä maaperissä on tietty hydraulijohtavuus, enemmän tai vähemmän tärkeä lämpötilasta, vuodenajasta sekä alustan ja maaperän tyypistä, niiden ”kyllästymisasteesta” ja huokoisuudesta riippuen . Tämä johtavuus voidaan mitata, samoin kuin jäätyneen maan läpäisevyys. Tämä ilmiö on tärkeä ravintoaineiden, jotka ruokkivat pintakasvillisuutta ja maaperän organismeja, mutta myös soveltuvin osin epäpuhtauksien (esim . Tšernobylin laskeumat tai muiden elementtien saastuttaman sateen / lumen aiheuttamat aerosolit tai kaasut) kierto . Kylmissä maan ekosysteemeissä, kuten Taiga , tundra , tämä erityinen vesijärjestelmä säätelee maaperän elämää ja vaikuttaa pintojen elämään ( juurien , mykorristen , väliaikaisten kosteikkojen jne. Toimintojen kautta ).
Veden kiertäminen jäätyneessä maassa vastaa myös hidasta (inertia sitä vahvempaa, kun ikirouta on paksu) ja hienovaraisia kaloreiden siirtoja, jotka voivat herättää puiden ja nurmikasvien bakteeri-, sieni- tai symbioottiset pesäkkeet. Jäädytetty sooli säilyttää siten tietyn kapasiteetin tunkeutumiseen tai jopa suodatukseen . Pinnalla kryoturbation- ilmiöt voivat vaikeuttaa vesi- ja kalorikuljetusten mallintamista.
Tällä hetkellä se edustaa 23,9% maailman pinnasta eli 22 790 000 km 2 eli neljäsosaa pohjoisen pallonpuoliskon maa-alasta.
Viimeinen maksimilaajennus on peräisin 18 000 - 20 000 vuotta sitten viimeisen jääkauden maksimin (DMG) aikana, jolloin esimerkiksi koko Ranskan pohjoispuolisko oli jäätynyt ja merenpinta oli matalampi. 'Noin 120 m . Pienin laajennus juontaa juurensa 6000 vuotta sitten Atlantin vaiheen aikana, joka tunnetaan nimellä " holoseenin ilmastooptimi ". Siitä lähtien pohjoisen pallonpuoliskon kesät ovat jäähtyneet , lukuun ottamatta useita vuosisatojen lämpenemistä 800-luvulla keskiaikaisen ilmasto-optimin aikana , ennen Pikku jääkautta (PAG), mikä on aiheuttanut taipumusta ikiroudan alueelliseen laajentumiseen.
Ikuisen pakkasen menneisyyden määrittelemiseksi on välttämätöntä pystyä keräämään sedimentteihin merkittyjä jälkiä, kuten lössiä . Nämä ovat, esimerkiksi , kiila halkeamia osoittaa verkon tundran polygoneja, jälkiä solifluxion , tai mikroskooppisia rakenteita savea sedimentteihin, jotka osoittavat, että läsnä jään ja intensiteetti jäätymisen maaperän (erottelu jäätä). Mutta maassa, jossa ei ole irtonaisia pintamuodostelmia, on paljon vaikeampaa tietää menneisyyden laajuus ja erottaa esimerkiksi jatkuva ja epäjatkuva ikirouta.
Eteläisellä rajalla ikuinen jäätyminen kesällä lähellä nollaa saattaa sulaa nopeasti. Kanada arvioi, että sen eteläraja voisi siten siirtyä 500 km ylöspäin pohjoiseen vuosisadan kuluessa. Hieman kauempana pohjoiseen, vain "aktiivisen kerroksen" saavat paksuus kesällä indusoiden kasvillisuuden kasvua, mutta myös maansiirtymät määrittämiseksi ilmiöitä " humalaisen metsä ", hydrologiset ja hydrografiset muutoksia ja päästöjä. Kasvaa metaania , kehittämiseen hyttynen väestön , jne Jotkut (kanadalaiset) mallit arvioivat, että merkittävät vaikutukset näkyvät vuosina 2025 - 2035 .
Ikiroudan miehitetty paljon suurempi pinta aikana Kvaternaariset jään ikäryhmissä, mutta se on kuitenkin osaltaan vahvan lämpöinertian ympäristöt Pohjoismaissa. Voimme erottaa erittäin korkeat leveysasteet tai korkeudet alempiin leveysasteisiin (tai korkeuksiin), jatkuvan ikiroudan, epäjatkuvan tai jopa satunnaisen ikiroudan. Epäjatkuva ikiroudan vyöhyke riippuu paikallaan pysyvistä tekijöistä (kaltevuuden suunta, järven, metsän lämpösuoja jne.).
Sen eteläisimmässä osassa sulaa kesällä maaperän pintakerros. Tällä mollisolilla tai aktiivisella kerroksella , lyhyellä kasvukaudella, harvat kasvit ja organismit menestyvät, kun taas juuret tai eläimet eivät pääse tunkeutumaan todelliseen ikiroutaan.
Maisema tundra polygoneja: aikana Kelirikkoaika, verkko jään kiilat korostettu ( jäsennelty maaperä ).
Poikkileikkaus jääkiila.
Solifluxion Huippuvuorten saaristossa .
Se on pinnan pinta-ala, joka sulaa kesällä johtamalla lämpöä pinnalta (aktiivisen kerroksen syventäminen). Se vaihtelee korkeuden ja leveyden mukaan, mutta myös avaruudessa ja ajassa jäätymisten ja lämpenemisen rytmin mukaan, joskus yhtäkkiä heti kun lumipeite vetäytyy ja paljastaa pimeän maan, joka vangitsee lämmön, johon jään ja lumen albedo lähetti takaisin taivas. Tämä vyöhyke on nyt yleensä muutaman sentin - muutaman desimetrin syvä. Sen etelärajalla, missä se on vähemmän paksu, se voi nopeasti ulottua pohjoiseen. Pohjoisilla alueilla rakenteet perustuvat nyt usean metrin syvyisiin paaluihin, ja on suositeltavaa pitää tila talojen alla.
Vuonna Alpeilla , ikirouta löytyy yli 2500 metriä ubacs . Sula näillä alueilla voi aiheuttaa merkittäviä maanvyörymiä.
Vuonna Sveitsissä The liittovaltion ympäristövirasto (FOEN) on julkaissut kartan sekä ajantasainen luettelo asutusta erityisessä vaarassa. Maanvyörymien vaarat ovat olemassa erityisesti paikkakunnilla, jotka sijaitsevat laaksojen pohjassa. Heidän joukossaan on Zermattin kunta , jota ympäröi kolme vuoristo-osaa, jotka lepäävät ikiroudalla. Luettelossa mainitaan myös St. Moritz , Saas Balen ja Kandersteg . Suuren tapahtuman todennäköisyys kasvaa, kun jää sulaa yhä enemmän. Riskinä ei ole vain se, että suuret kalliomassat irtoavat, vaan että ne aiheuttavat ketjureaktioita, jotka voivat vahingoittaa asuttuja alueita, kuten Kaukasuksella tapahtui. Tällä alueella muutaman miljoonan kuutiometrin romahdus veti mukanaan koko jäätikön vuonna 2002 aiheuttaen jättimäisen maanvyörymän, joka tuhosi kokonaan yli kolmekymmentäkolme kilometriä laakson.
Ikuisen jään sulaminen aiheuttaa todennäköisesti termokorstoja , solifluxion-ilmiöitä ja merkittäviä maaperän liikkeitä, mikä on huolestuttavaa, koska monet rakenteet sekä putkistot on asetettu ilman perustaa näille maaperille. Kokonaiset kaupungit on rakennettu ikiroudalle, kuten Jakutskille, joka lepää kolmesataa metriä jäätynyttä maata ja kiviä, joiden vuotuinen keskilämpötila on noussut 2 ° C : lla kolmenkymmenen vuoden aikana ilman tähän mennessä havaittavia seurauksia, perustettiin Permafrost Institute. Tämä kaupunki.
Vaikka maaperä ei sula, erilainen lämmitys maaperän pintakerrosten ja syvien kerrosten välillä tai maaperän ylempien kerrosten enemmän tai vähemmän vetipitoisten osien välillä voi aiheuttaa merkittäviä vahinkoja paisuntasäteellä.
Arktista ikiroutaa, joka sisältää 1,5 biljoonaa tonnia kasvihuonekaasuja, noin kaksi kertaa enemmän kuin ilmakehässä, pidetään "aikapommina" . 40% ikiroudan voivat sulaa ennen XXI nnen vuosisadan mukaan brittiläisen tutkimuksen Nature Climate Change 2017. On tieteellinen yksimielisyys siitä, että romahdus kuoppia ilmiöt (kuten että Herschelin Island Kanadassa) sekä elohopeaa, metaania ja CO 2 -päästöt kasvua, myös talvella ja lisääntyy edelleen, mutta arktisen geoekosysteemin talvitoiminta (loka-huhtikuu) (mikä on mallien kannalta erittäin tärkeää) ymmärrettiin silti liian huonosti, jotta voimme ennustaa päivämäärää josta sen sulaminen saattaa karata mahdollisesti katastrofaalisten ilmasto- ja ekotoksikologisten vaikutusten vuoksi.
Vuonna 2019 saatavilla olevien indeksien mukaan Kanadan ikirouta sulaa voimakkuudella, jota ei odotettu joillakin alueilla vasta vuonna 2090; ja maailmanlaajuisesti sen sulamisnopeus merkitsee "välitöntä" pakenemisriskiä; tämä on vuonna 2004 julkaistun tutkimuksen johtopäätöslokakuu 2019maailmanlaajuisen ikiroudan verkoston jäsenet Nature Climate Change -lehdessä (lokakuu 2019). Tämä raportti perustuu yli 100 arktisen alueen seurannan tuloksiin ja todettiin, että:
Lisäksi paloriski boreaalimetsässä ( taiga ; tundraa lähinnä oleva maanalainen arktinen ekosysteemi) näyttää kasvavan. Esimerkiksi Kanadassa taigan alue paloi maailmanlaajuisesti 1960-luvulta lähtien (1 500 - 75 000 km 2 paloi vuodesta riippuen), ja huippu oli heinäkuussa. Toisaalta tulipalojen pinta näyttää vähentyneen hieman 2000-luvun alussa (2000-2007).
Ikuisen sulan sulaminen uhkaa monia sen maaperälle rakennettuja infrastruktuureja; se on erityisesti origossa öljyvuoto Norilskissa vuonna 2020. Mukaan tutkimuksen johti Jan Hjort, että Oulun yliopisto Suomessa, julkaistiin 2018 Nature Communications , ”70% infrastruktuurit sijaitsevat tällä alueella ovat neljä miljoonaa ihmistä ” . Tämä koskee erityisesti Jakutskia , suurinta ikiroutaan rakennettua kaupunkia, ja Bilibinon ydinvoimalaa .
Valtiosta riippumattomien järjestöjen nostaman ratkaisun joukossa ikiroudan steppien laiduntamisen lisääminen on tehokkain lyhytaikainen ratkaisu ikiroudan sulamisen estämiseksi.
Ikuisen sulan sulattaminen antaa bakteerien kasvua, ja kun ikiroudan sulaa orgaaninen jäte, pääsevät CO 2 -tuotetta tuottavat mikrobitja metaani. Siten se voi tulevaisuudessa päästää noin 1,5 miljardia tonnia kasvihuonekaasuja vuodessa.
Se on noidankehä, kun kasvihuonekaasut kiihdyttävät maapallon lämpenemistä ja ilmaston lämpeneminen lisää ikiroudan sulamista. Tätä kutsutaan palautesilmukaksi.
CNRS: n ja Quebec Cityssä sijaitsevan Université Lavalin tutkijaryhmä tutki tätä takaisinkytkentäsilmukkaa, APT-ohjelmaa ( ikiroudan sulan kiihtyvyys ( "ikiroudan nopeutettu sulaminen" )) arvioidakseen asteikon: ikiroudan sisältämän hiilen määrä on arvioidaan olevan kaksi kertaa ilmakehässä; Tämän vuoksi on välttämätöntä arvioida, mikä osa hiilestä vapautuu ilmakehään.
Yhteensä sulaminen ikiroudan voisi lisätä globaali keskilämpötila 1 kohteeseen 12 ° C: seen .
Ikuisen pakkasen uskotaan sisältävän monia viruksia, unohdettuja tai tuntemattomia. Vuonna 2014 professori Jean-Michel Claverie ja hänen tiiminsä löysivät ikiroudasta kaksi jättimäistä, ihmisille vaaratonta virusta, jotka he onnistuivat aktivoimaan uudelleen. Jean-Michel Claverien mukaan "tämä löytö osoittaa, että jos pystymme elvyttämään 30000 vuotta vanhoja viruksia, ei ole mitään syytä, miksi tietyt ihmisille, eläimille tai kasveille paljon ärsyttävämmät virukset eivät saisi selviytyä. yli 30000 vuotta ” . Vuonna 2016 Siperiasta 70- vuotiaita pernarutto- itiöitä vapautui poron ruumiista sen jälkeen, kun ikiroudan kerros suli, mikä aiheutti lapsen ja lukemattomien poronlaumojen kuoleman. Mukaan Philippe Charlier , oikeuslääkäri ja archaeo-antropologi, "kaksi kantoja Bacillus tutkineet tutkijat palasivat XVIII nnen ja varhaisen XX th Century" . Jean-Michel Claverie syyttää tämän tragedian maapallon lämpenemisestä ja totesi, että "vuonna 2016 sulanut kerros oli syvempi kuin aikaisempina vuosina" . Philippe Charlier uskoo, että "tällä hetkellä elpyminen tapahtuu paikallisesti, mutta se voi levitä koko planeetalle" . Virologi Jean-Claude Manuguerran mukaan "riski voi johtua ihmisten kokemuksista. Vaarana on, että pystytään palauttamaan kadonneet virukset kuolleista viruksista .
Siperian rannikot ja alueet, jotka olivat aiemmin autiomaita ja joihin pääsee ilmaston lämpenemisen ansiosta , sisältävät merkittäviä kaasu- ja öljytalletuksia sekä jalometalleja, kuten kultaa ja timantteja. Venäjän presidentti Vladimir Putinin poliittisen tahdon mukaisesti on avattu pintakaivoksia, joiden halkaisija on kolme tai neljä kilometriä ja syvyys enintään 1 km, hyödyntämään näitä esiintymiä poistamalla ikuinen pakkanen. Professori Jean-Michel Claverie kertoi vuonna 2016, että tämä hyväksikäyttö johtaa sellaisten asioiden käsittelyyn, joille ihmiset eivät ole koskaan altistuneet, ja syyttää venäläisiä toimijoita siitä, että he eivät ole ottaneet mitään bakteriologisia varotoimia .
Ikiroudan lisääntyvällä sulalla on monia vaikutuksia ekosysteemeihin ja maisemaan: