Permafrost

Permafrost ( permafrost , " permafrost " , permafrost ) - část permafrostu , vyznačující se absencí periodického tání. Celková plocha permafrostu na Zemi je 35 milionů km². Rozšíření - Severní Amerika, Evropa, Asie, ostrovy Severního ledového oceánu , Antarktida . Oblasti permafrostu  jsou horní částí zemské kůry , jejíž teplota po dlouhou dobu (od 2-3 let do tisíciletí) nestoupá nad 0 °C. V zóně permafrostu je podzemní voda ve formě ledu, její hloubka někdy přesahuje 1000 metrů. Termín permafrost zavedl Pyotr Alekseevich Kropotkin .

Všeobecně přijímaný název je „permafrost“, výraz „permafrost“ používá především petrohradská geografická vědecká škola .

Prevalence

Permafrost je globální fenomén, zabírá nejméně 25 % celé rozlohy zeměkoule . Pevninou, kde permafrost zcela chybí, je Austrálie , v Africe je jeho přítomnost možná pouze ve vysokohorských oblastech. Velká část dnešního permafrostu je zděděna z poslední doby ledové a nyní pomalu taje. Obsah ledu ve zmrzlých horninách se pohybuje od několika procent do 90 %. V permafrostu se mohou tvořit usazeniny hydrátů plynů , zejména hydrátu metanu .

Pod dnem oceánů a moří jsou také pozorovány permafrostové půdy, jejichž stanovení permafrostově-geologické struktury úseku a kryogenních procesů je složitým výzkumným úkolem.

Od 60 % [1] [2] do 65 % [3] [4] území Ruska  jsou oblasti permafrostu. To je nejvíce široce rozšířené ve východní Sibiři a Transbaikalia .

Nejhlubší hranice permafrostu je zaznamenána v horním toku řeky Vilyuy v Jakutsku . Rekordní hloubka permafrostu - 1370 metrů - byla zaznamenána v únoru 1982 .

Prozkoumávání

Jeden z prvních popisů permafrostu byl vytvořen ruskými průzkumníky v 17. století , kteří dobyli rozlohy Sibiře . Na neobvyklý stav půdy poprvé upozornil kozák Y. Svyatogorov a podrobněji studovali průkopníci z expedic organizovaných Semjonem Děžněvem a Ivanem Rebrovem . Ve zvláštních zprávách ruskému carovi svědčili o přítomnosti zvláštních zón tajgy , kde i uprostřed léta rozmrzá půda maximálně o dva arshiny . Lena guvernéři P. Golovin a M. Glebov v roce 1640 oznámili: „Země, pane, netaje ani uprostřed léta.“ V roce 1828 začal Fjodor Shergin potápět důl v Jakutsku. Po dobu 9 let bylo dosaženo hloubky 116,4 m. Důl Shergin šel celou dobu ve zmrzlých půdách, neotevřel jedinou vodonosnou vrstvu . Ve 40. letech 19. století změřil Alexander Middendorf teplotu do hloubky 116 m [5] . Od té doby nebyla otázka existence „permafrostu“ vážně vznesena.

Termín „permafrost“ jako specifický geologický fenomén zavedl do vědeckého použití v roce 1927 zakladatel školy sovětského permafrostu M. I. Sumgin (poprvé jej formuloval Peter Kropotkin v roce 1874 ). Definoval to jako permafrost půdy, nepřetržitě existující od 2 let do několika tisíciletí [6] . Slovo „permafrost“ nemělo jasnou definici, což vedlo k použití tohoto pojmu v různých významech. Následně byl termín opakovaně kritizován a byly navrženy alternativní termíny: permafrost skály a permafrost , ale nebyly široce používány.

Podle délky existence zmrzlého stavu hornin je obvyklé rozdělit „obecný“ pojem „zmrzlé horniny“ do tří specifických pojmů:

Mezi těmito kategoriemi mohou existovat meziformy a vzájemné přechody. Například sezónně zmrzlá hornina nemusí během léta roztát a vydrží několik let. Takové formy zmrzlé horniny se nazývají „ stěhování “ [7] .

Metody výzkumu

Ke studiu permafrostově-geologické struktury permafrostových oblastí se obvykle používá soubor studií, včetně [8] :

Hospodářský význam

Zaúčtování permafrostu je nutné při provádění stavebních, průzkumných a jiných prací na Severu.

V oblastech permafrostu jsou vytápěné budovy a stavby stavěny na pilotách , aby bylo zajištěno větrání a zabránilo se rozmrazování permafrostu vlivem tepla budovy.

Permafrost vytváří mnoho problémů, ale má také výhody. Na jedné straně permafrost narušuje vývoj severních ložisek, protože zmrzlé horniny mají vysokou pevnost, což ztěžuje těžbu. Na druhou stranu, právě díky permafrostu, tmelící hornině, bylo možné v Jakutsku vyvinout kimberlitové trubky v lomech - například lom na trubky Udachnaya  - s téměř strmými stěnami.

Na poloostrově Jamal se nachází největší Novoportovský permafrost – podzemní skladiště ryb s teplotou udržovanou přirozeným způsobem.

Hloubka mrazu při průměrných záporných teplotách během:
Čas (počet let) Hloubka permafrostu (m)
jeden 4.44
350 79,9
3500 219,3
35 000 461,4
100 000 567,8
225 000 626,5
775 000 687,7

Půdy oblastí permafrostu

V půdách nacházejících se v zóně dlouhodobého sezónního nebo trvalého permafrostu dochází ke komplexu svérázných procesů spojených s vlivem nízkých teplot . Nad zmrzlou vrstvou, což je vodnatá voda , může v důsledku koagulace organické hmoty docházet již při malém ročním množství srážek k akumulaci humusu , k tzv. nadpermafrostové regeneraci humusu, suprapermafrostu . Vytváření ledových vrstev (schlieren) v půdě vede k praskání kapilár, v důsledku čehož se zastaví stahování vlhkosti z horizontů suprapermafrostu do kořenové vrstvy. Přítomnost zmrzlé vrstvy způsobila řadu mechanických změn v půdním profilu, jako je kryoturbace  - promíchání půdní hmoty pod vlivem teplotních rozdílů, soliflukce  - sesouvání půdní hmoty nasycené vodou ze svahů po zmrzlé vrstvě. . Tyto jevy jsou zvláště rozšířené v zóně tundry . Kryogenní deformace jsou spojeny s kopcovitou depresí charakteristickou pro tundru (střídání zdvižených valů a termokrasových depresí), stejně jako s tvorbou nerovnoměrné tundry.

Vlivem mrazu dochází ke kryogennímu strukturování půdy. Negativní teploty přispívají k přechodu půdotvorných produktů do kondenzovanějších forem a to prudce zpomaluje jejich pohyblivost. Permafrostová koagulace koloidů je zodpovědná za ferruginizaci půd tajgy. Někteří badatelé přisuzují obohacení kyseliny křemičité ve střední části profilu podzolových půd vlivem kryogenních jevů , uvažujíce bělavý prášek jako výsledek kryogenní diferenciace půdního plazmatu.

Důsledky tání permafrostu

Rozmrazování permafrostu vede ke snížení únosnosti půdy , což vede ke ztrátě stability budov a staveb s možnými katastrofálními následky [9] . K jedné z těchto katastrof došlo v regionu Norilsk 26. května 2020 , kdy došlo k masivnímu úniku motorové nafty v důsledku narušení stability ropné nádrže a následnému katastrofálnímu znečištění okolních řek a jezer [9] .

Podle předpovědí povede rozmrazování permafrostu v důsledku globálního oteplování k obrovským ztrátám pro světovou ekonomiku . Podle odhadů budou ztráty spojené s emisemi skleníkových plynů při rozmrazování sibiřské půdy do konce 21. století činit 43 bilionů dolarů [10] . Tající ledovce v důsledku globálního oteplování mohou hrozit částečnou záplavou mnoha pobřežních měst [11] , je možné, že tání permafrostu může přispět ke zvýšení hladiny oceánu . Pro ekonomiky zemí s významnou oblastí permafrostu, Ruska a Kanady však mohou být důsledky spíše pozitivní, protože se v důsledku toho rozšíří zóna příznivá pro zemědělství a lidský život [12] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Permafrost Archivováno 4. listopadu 2013 na Wayback Machine  – článek z Ruska. Elektronický encyklopedický slovník. Nakladatelství "Encyklopedie"
  2. ↑ Kap. 5.2. Permafrost Archivní kopie ze dne 1. prosince 2016 na Wayback Machine // Krivtsov V. A. Fyzická geografie Ruska. Obecná recenze. - Rjazaň, 2001.
  3. ↑ " Věda a život " - Permafrost ustupuje. Co není vůbec šťastné Archivováno 27. listopadu 2009 na Wayback Machine
  4. ↑ Kap. 8. Continental permafrost Archivní kopie ze dne 16. května 2017 na Wayback Machine (str. 301) // METODY HODNOCENÍ DOPADU ZMĚNY KLIMATU NA FYZIKÁLNÍ A BIOLOGICKÉ SYSTÉMY. Ed. S. M. Semjonov. M. Rosgidromet, 2012. 508 s. ISBN 978-5-904206-10-9 .
  5. ↑ Permafrost (krátký kurz). Ed. V. A. Kudrjavceva. M.: Moskevské nakladatelství. un-ta, 1981. S. 7-8.
  6. ↑ Sumgin M.I. Permafrost půdy v SSSR. Vladivostok, 1927
  7. ↑ Sumgin M. I., Kachurin S. P., Tolstikhin N. I., Tumel V. F. Obecný permafrost. — M.-L. - Akademie věd SSSR, 1940.
  8. ↑ Andrey V Košurnikov, Vladimir E Tumskoy, Vladimir V Skosar, Yaroslav O Efimov, Konstantin A Kornishin. Podmořský permafrost v moři Laptev  // International Journal of Offshore and Polar Engineering. — 2020-03-01. - T. 30 , č. 1 . — S. 86–93 . - doi : 10.17736/ijope.2020.jc783 . Archivováno z originálu 3. března 2021.
  9. ↑ 1 2 Ruská arktická ropná skvrna znečišťuje velké jezero u Norilsku Archivováno 21. června 2020 na Wayback Machine , BBC, 06/10/2020
  10. ↑ Rozmrazování permafrostu bude stát globální ekonomiku biliony Archivováno 10. června 2020 na Wayback Machine , 23.09.2015
  11. ↑ Deutsche Welle (www.dw.com). Experti OSN varují před možným zaplavením megaměst | dw | 20.09.2019  (ruština)  ? . DW.COM . Získáno 16. října 2020. Archivováno z originálu dne 27. května 2020.
  12. ↑ Permafrost učiní čtvrtinu Ruska vhodnou pro zemědělství . TASS . Získáno 20. září 2021. Archivováno z originálu dne 17. října 2020.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích