Permafrost

Permafrostia esiintyy yleisimmin napa-alueilla ja korkeilla vuoristoalueilla, joissa lämpötila pysyy riittävän kylmänä säilyttääkseen jäätyneet kerrokset vuodesta toiseen.

Vaikka ikirouta saattaa kuulostaa staattiselta jäälohkareelta, sillä on elintärkeä rooli maapallon ilmastojärjestelmässä. Se auttaa varastoimaan hiiltä, muokkaa kokonaisia maisemia ja tukee ihmisen infrastruktuuria arktisilla alueilla. Planeetan lämmetessä tämä jäätynyt maa alkaa sulaa, mikä aiheuttaa laaja-alaisia vaikutuksia, jotka ulottuvat kauas arktisen alueen ulkopuolelle.

Enemmän kuin vain jäätynyt maaperä

Permafrost voi koostua monista eri materiaaleista sijainnista ja paikallisesta geologiasta riippuen. Useimmissa tapauksissa se on jäätynyt sekoitus:

• Mineraalinen maaperä, kuten hiekka, siltti tai savi.
• Kalliota ja soraa, usein jään koossa pitämässä.
• Orgaaninen aines, mukaan lukien vanhat juuret, lehdet ja turve.
• Jää, joka täyttää maahiukkasten väliset huokoset ja tilat tai muodostaa kiinteitä kerroksia.

Joillakin alueilla jää voi muodostaa yli puolet ikiroudan tilavuudesta. Nämä runsaasti jäätä sisältävät vyöhykkeet ovat erityisen alttiita sulamiselle, sillä jään sulaminen johtaa maanpinnan sortumiseen ja pinnan muodonmuutoksiin.

Ikiroudan yläpuolella on aktiivinen kerros, joka jäätyy ja sulaa vuodenaikojen mukaan. Tämän kerroksen syvyys voi vaihdella suuresti - noin 20 senttimetristä kylmemmillä alueilla yli 3 metriin lämpimillä ikirouta-alueilla. Tämä kerros tukee tundrakasvillisuutta ja on ainoa pinta, jossa juuret, eläimet ja mikrobit ovat aktiivisia kesäkuukausina.

Arktiset alueet ja korkeat alueet

Ikirouta ei ole levinnyt tasaisesti eri puolille maapalloa. Se on keskittynyt enimmäkseen pohjoiselle pallonpuoliskolle, jossa se peittää noin 20-25 prosenttia maa-alueista. Tärkeimpiä paikkoja ovat mm:

• Siperia ja Venäjän arktinen alue, jossa sijaitsee eräitä syvimpiä ja vanhimpia ikiroutakerroksia.
• Pohjois-Kanada ja Alaska, joissa yhteisöt ja infrastruktuuri ovat riippuvaisia vakaasta jäätyneestä maasta.
• Grönlanti, erityisesti rannikolla ja jäättömissä sisälaaksoissa.
• Vuoristoalueet, mukaan lukien Tiibetin ylätasanko, Alpit, Andit ja osa Kalliovuoristoa.
• Vedenalaiset alueet, erityisesti arktisten rannikoiden varrella, joilla ikirouta voi ulottua merenpohjan alle ja jäädytyä sedimenttien alle.

Ikiroudan vyöhykkeet luokitellaan jatkuviksi, epäjatkuviksi tai satunnaisiksi riippuen siitä, kuinka jatkuvasti jäätynyt maa on tietyllä alueella. Jatkuvilla vyöhykkeillä ikirouta on lähes kaikkialla maanpinnan alla. Epäjatkuvilla vyöhykkeillä jäätyneen ja jäätymättömän maan laikut vuorottelevat.

Miten lämpötilan nousu vaikuttaa ikiroutaan

Maailman keskilämpötilan noustessa ikirouta alkaa sulaa syvemmältä ja nopeammin kuin aikaisemmin. Pienelläkin lämpötilan nousulla voi olla merkittäviä vaikutuksia, erityisesti alueilla, joilla on paljon maajäätä.

Ikiroudan sulaminen horjuttaa maisemaa, muuttaa veden valumismalleja ja muuttaa ekosysteemejä. Ikiroudan päällä kasvavat metsät voivat alkaa kallistua tai kaatua, kun maa muuttuu pehmeäksi ja epätasaiseksi - tämä ilmiö tunnetaan nimellä juopuneet metsät. Alavilla tundroilla sulaminen voi luoda kosteikkoja tai termokarstijärviä, kun maajäät sulavat ja maa vajoaa.

Mikä pahempaa, sulaminen vapauttaa hiilidioksidia ja metaania, jotka ovat voimakkaita kasvihuonekaasuja, jotka ovat jääneet vuosituhansia kiinni jäätyneeseen orgaaniseen ainekseen. Mikrobit alkavat hajottaa tätä materiaalia heti sulamisen jälkeen, mikä tekee ikiroudasta uuden päästölähteen. Tutkijat arvioivat, että ikirouta sisältää lähes kaksinkertaisen määrän hiiltä nykyiseen ilmakehään verrattuna, joten sen sulaminen voisi nopeuttaa ilmaston lämpenemistä merkittävästi.

Ikiroudan sulamiseen liittyvät riskit

Ikiroudan sulaminen aiheuttaa monenlaisia riskejä - ei vain arktisille yhteisöille vaan koko planeetalle. Vakavimpia riskejä ovat muun muassa seuraavat:

Ilmastopalautteet

Ikiroudan sulaminen edistää ilmaston takaisinkytkentää, jossa lämpeneminen aiheuttaa päästöjä, jotka taas aiheuttavat lisää lämpenemistä. Tämä takaisinkytkentä on jo nähtävissä pohjoisilla alueilla, joilla ikirouta rapautuu ennustettua nopeammin.

Infrastruktuurin epävakaus

Monet rakennukset, tiet, lentokentät, putkistot ja muu infrastruktuuri kylmillä alueilla on rakennettu olettaen, että maa pysyy pysyvästi jäässä. Kun ikirouta pehmenee ja laskee, infrastruktuuri muuttuu epävakaaksi, mikä johtaa kalliisiin korjauksiin ja teknisiin haasteisiin.

Rannikon eroosio

Arktisilla rannikkoalueilla ikiroudan sulaminen yhdessä merenpinnan nousun ja aaltojen lisääntymisen kanssa aiheuttaa nopeaa rantaviivan vetäytymistä. Joissakin yhteisöissä eroosio pakottaa siirtymään muualle ja syrjäyttää pitkäaikaisia asutuksia.

Kansanterveydelliset huolenaiheet

Maan sulaminen voi paljastaa vanhaa biologista materiaalia, kuten viruksia, bakteereja ja taudinaiheuttajia, jotka ovat olleet lepotilassa jäätyneissä kerroksissa. Se voi myös häiritä pitkään hautautuneita teollisuusjätteitä, hylättyjä sotilasalueita tai väärin varastoituja kemikaaleja ja polttoainesäiliöitä.

Miksi ikiroudalla on merkitystä kaikille

Permafrost saattaa vaikuttaa kaukaisen pohjoisen jäätyneeltä jäänteeltä, mutta sen vakaus vaikuttaa koko planeettaan. Kun maa sulaa, se vapauttaa hiiltä, muuttaa maisemaa, uhkaa infrastruktuuria ja muuttaa paikallisia ekosysteemejä - ja kaikilla näillä on maailmanlaajuiset seuraukset.

Tutkijat eri puolilla maailmaa tutkivat ikirouta-aluetta tiiviisti ymmärtääkseen sen roolia ilmastojärjestelmässä ja valmistautuakseen jo käynnissä oleviin muutoksiin. Asuitpa sitten lähellä arktista aluetta tai kaukana siitä, maapallon jäätyneen maan sulaminen on yksi selkeimmistä merkkeistä lämpenevästä planeetasta - ja yksi kiireellisimmistä seurattavista.