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Dauerfrost, manchmal auch aus dem Russischen merzlota ("gefrorener Boden") ist das Phänomen, dass in bestimmten Gebieten in der Nähe des Polen und in der hohe Berge der Boden nie ganz taut auf.
Spezifikationen
In dem Geologie für Permafrost gilt die Definition, dass der Boden mehr als zwei aufeinanderfolgende Jahre gefroren bleiben muss. Permafrost wird auf weniger als 20 % der Landmasse der Erde geschätzt. Die Spitze des Permafrostbodens heißt Permafrosttabelle (normalerweise auf der Höhe des Maximums Auftauschicht).
Im Winter ist der Boden sehr tief gefroren und im Sommer taut nur die oberste Schicht auf, wenige Dezimeter bis wenige Meter. Das Wasser aus der obersten Schicht kann nicht in den gefrorenen Boden versinken, daher wird es sehr sumpfig. Die Schicht, die wieder auftaut und wieder einfriert, wird als bezeichnet aktive Ebene erwähnt. Pflanzen können in dieser aktiven Schicht wachsen, aber nicht in der Permafrostschicht. Die Dicke der aktiven Schicht ist witterungsabhängig und ändert sich mit dem Jahr, liegt aber in der Regel zwischen 60 und 360 cm. Die Dicke der Permafrostschicht kann mehrere zehn Meter betragen (at Karren im Alaska wurde einmal mehr als 400 Meter gemessen). Permafrost tritt neben dem Festland auch auf Antarktis und Arktis Inseln, wie z Bouvet-Insel.
Symptome
Die Kombination aus dauerhaft gefrorener Unterschicht und periodisch auftauender Oberschicht kann zur Bildung von Eiskeile, pingos, palsa's und Polygonböden.
Permafrost verhindern
Unter einem Fünftel der Landoberfläche der Erde befinden sich dauerhaft gefrorene Pakete. Dies sind die Gebiete mit sehr kalten und langen Wintern, durchsetzt von relativ kurzen Sommern und mit einer durchschnittlichen Jahrestemperatur von weniger als -2°C (letzteres, weil die durchschnittliche Jahrestemperatur des Bodens mehrere Grad höher ist als die der Luft). . Große Teile Nordostasiens haben im Untergrund gefrorene Parzellen, allerdings südlich der -2 °C isotherm Lüge. Hier ist der Permafrost jedoch so tief, dass er nicht im Gleichgewicht mit dem aktuellen Klima steht und als fossil, also aus der Eiszeit stammend, betrachtet werden sollte. Auch die lokalen Bedingungen spielen eine wichtige Rolle dafür, ob Permafrost auftritt oder nicht. Beispielsweise spielt die durchschnittliche Schneedecke im Winter eine wichtige Rolle. Schnee ist ein guter Isolator des Bodens gegen Frost. Bei einer durchschnittlichen Jahrestemperatur von -4°C tritt beispielsweise kein Permafrost auf, wenn die durchschnittliche Schneedecke mehr als 70 cm beträgt. Auf der anderen Seite gibt es Orte mit schweren organischen Böden, wie zum Beispiel Torfmoore. Wegen des Bösen Wärmeleitfähigkeit des Bodens kann es an diesen Stellen sogar zu sporadischen Permafrostbedingungen kommen, wenn die durchschnittliche Oberflächentemperatur über 0 °C liegt.
Auf Dauerfrost bauen
Auf Dauerfrostboden zu bauen ist schwierig, weil die Hitze eines Gebäudes die Schicht schmelzen lässt und zu sinken droht. Dafür sind teure Lösungen im Einsatz:
- auf Holzpfählen bauen;
- auf einem Kiesbett von 1,20 bis 1,60 Meter Dicke bauen;
- Verwendung von Wärmeleitrohren mit wasserfreiem Ammoniak.
Eine bekannte Stadt, die auf dem Permafrostboden gebaut wurde, ist die russische Stadt Jakutsk im Nordosten Sibiriens mit über 200.000 Einwohnern. Die durchschnittliche Jahrestemperatur beträgt etwa -9. Nach lokal erhobenen Daten (Permafrost Institute, Juli 2010) ist die Permafrostschicht etwa 300 Meter dick. In der Zeit der Holzhäuser bauten die Menschen so viel wie möglich an den höchsten Stellen der Stätte, wo die geringste Wirkung des Eises auftritt. Da das Bauen auf einem jährlich schmelzenden und auftauenden Boden eine Bewegung des Gebäudes verursacht, sind einige Holzhäuser abgesunken. Inzwischen ist Jakutsk eine moderne Stadt mit ziemlich hohen Gebäuden wie Wohnungen bis zu 8 Stockwerken und großen Bankgebäuden. Die Gründung erfolgt wie folgt: In den gefrorenen Boden werden Löcher gebohrt, in die Betonpfähle gesetzt werden, ca. 4 Meter im Permafrost. Darüber befindet sich die jährlich einfrierende und auftauende Schicht von etwa einem Meter. Nur ein bis zwei Meter über dem Boden wird das Fundament des Gebäudes auf die Gründungspfähle gegossen; Mit anderen Worten: Alle Gebäude stehen auf Beinen etwa zwei Meter über dem Boden, damit im Winter die kalte Luft freies Spiel über dem Boden hat. Letzteres ist notwendig, um das Auftauen des Permafrostbodens unter den Gebäuden zu verhindern.
Schrumpfender Bereich von Permafrost
Die Messung der Tiefe und Ausdehnung des Permafrostbodens könnte ein Anhaltspunkt für die Untersuchung des Treibhauseffekt und in jüngster Zeit (1999 und 2001) wurden Rekorde für das Auftauen von Permafrostböden im nördlichen . aufgestellt Kanada, Alaska und Sibirien. Genaue Daten werden jedoch erst seit etwa 1970 erhoben, sodass noch keine endgültigen Schlussfolgerungen gezogen werden können. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Permafrostschicht schneller auftaut und eine große Menge Methan aus dem Methanhydrat nach 2015 ins Eis freigesetzt wird, wird von einer wachsenden Zahl von Klimatologen, die auch "die Alarmisten" genannt werden, als ziemlich groß angesehen.
Es ist jedoch bekannt, dass Permafrost Kohlenstoff spart in Form von Torf und Methan. Vor allem wenn Methan freigesetzt würde, würde dies den Treibhauseffekt verstärken.
Eine weitere Folge der Erwärmung ist der allgemeine Abbau des oberflächlichen Permafrostbodens im 21. Jahrhundert. Der Temperaturanstieg führt zu einer potenziell abrupten Änderung der Tragfähigkeit und des Wasserhaushalts des Bodens mit erheblichen negativen Auswirkungen auf lokale Gemeinschaften, Ökosysteme und technische Einrichtungen.[1] Zum Beispiel die Umweltkatastrophe vom Mai 2020 mit dem undichten Dieseltank in Norilsky verursacht durch das Auftauen des Permafrostbodens, wodurch der Tank sein solides Fundament verlor.[2]
Siehe auch
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Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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