Apa itu Permafrost?

Permafrost adalah tanah, batu, atau sedimen yang telah berada di bawah titik beku air (32 ° F) selama dua tahun atau lebih. Tanah harus terus berada di bawah titik beku selama dua tahun atau lebih agar dapat dianggap sebagai lapisan es. Sebagian besar lapisan es ditemukan di daerah Kutub Utara dan Antartika di garis lintang tinggi. Namun, permafrost alpine ada pada ketinggian yang lebih tinggi dan garis lintang yang jauh lebih rendah. Permafrost menyumbang sekitar 0, 2% dari air Bumi dan menempati sekitar 24% dari tanah yang terpapar di Belahan Bumi Utara. Permafrost juga terjadi di bawah laut di landas kontinen yang mengelilingi Samudra Arktik.

Luas Permafrost

Permafrost ada berlapis-lapis di tanah. Permafrost ada di bawah lapisan atas tanah atau sedimen yang membeku dan mencair setiap tahun membentuk lapisan aktif. Ketebalan lapisan aktif bervariasi sesuai musim tetapi rata-rata setebal 0, 3 hingga 4 meter. Lapisan terdalam dari lapisan es terjadi di mana panas bawah tanah mempertahankan suhu di atas titik beku. Di bawah permafrost adalah lapisan Talik yang terdiri dari tanah atau sedimen yang tidak beku. Luasnya pembentukan permafrost tergantung pada iklim suatu daerah. Kedalaman lapisan es dapat melebihi 4.600 kaki di daerah yang memiliki lapisan es terus menerus dan musim dingin yang keras. Ketebalan bervariasi dengan lokasi tetapi rata-rata 2 hingga 13 kaki. Sejumlah besar tanah di wilayah Arktik ditutupi oleh permafrost.

Di mana Permafrost Ditemukan?

Meskipun permafrost paling umum di lokasi lintang tinggi yang dekat dengan kutub utara dan selatan, permafrost juga dapat terjadi di berbagai wilayah di seluruh dunia. Sedikit lebih dari sepertiga dari permafrost Belahan Bumi Utara ditemukan di beberapa bagian Amerika Utara, terutama di Kanada utara, Alaska, dan Greenland. Sebagian besar lapisan es di wilayah itu terjadi di Siberia, Timur Jauh Rusia, Mongolia, Cina, dan Tibet. Di Belahan Bumi Selatan, lapisan es terjadi di Antartika, pulau-pulau, dan di Pegunungan Andes. Permafrost berkelanjutan terbentuk di daerah-daerah di mana tanahnya cukup dingin sepanjang tahun termasuk Skandinavia Utara dan Timur Jauh dari Rusia Eropa. Permafrost terputus atau sporadis terbentuk di lokasi di mana suhu hanya turun di bawah titik beku di daerah tertentu seperti di tempat teduh atau di bagian gunung yang terlindung. Permafrost musiman terbentuk selama musim dingin dan menghilang selama musim panas.

Manifestasi Permafrost

Permafrost meluas ke kedalaman di mana panas geotermal yang dihasilkan dari bumi dan suhu tahunan rata-rata mencapai kesetimbangan 32 ° F. Permafrost dapat mencapai kedalaman dasar 4.880 kaki di Siberia. Kandungan es permafrost dapat melebihi 2500%, yang mengarah ke apa yang biasa disebut es besar. Es besar dapat berkisar dalam komposisi, dari es murni hingga es sedimen. Ketebalan es besar-besaran bervariasi dan dapat berkisar dari 2 meter hingga 10 meter. Ini dikategorikan ke dalam es permukaan yang terkubur dan es intrasedimental. Es permukaan yang terkubur dapat berasal dari salju atau danau beku sementara es intrasedimental terbentuk oleh pembekuan air bawah tanah. Permafrost juga bermanifestasi dalam berbagai bentuk lahan skala besar seperti palsas dan pingo. Palsas adalah heave beku yang berisi lensa es beku permanen. Pingo adalah gundukan es yang tertutup bumi yang dapat mencapai tinggi 230 kaki dan lebar 2.000 kaki.

Konsekuensi Ekologis Permafrost

Permafrost menempatkan batasan pada zona rooting tanaman yang mengarah ke tidak ada atau sedikit tutupan vegetasi di wilayah permafrost. Akibatnya, ini mempengaruhi spesies yang tergantung pada tanaman dan hewan yang habitatnya dibatasi oleh lapisan es. Wilayah permafrost di seluruh dunia mengandung lebih dari 1500 miliar ton bahan organik yang telah menumpuk selama beberapa dekade. Jumlah karbon yang terkandung dalam lapisan es adalah empat kali jumlah yang telah dilepaskan ke atmosfer karena aktivitas manusia. Jika karbon masuk ke atmosfer, ia akan mempercepat laju pemanasan global dengan jumlah yang signifikan muncul sebagai metana. Lapisan permafrost aktif dapat mengandung satu miliar sel bakteri. Beberapa bakteri tidak dapat dibiakkan di laboratorium tetapi identitas mereka dapat diungkapkan dengan teknik DNA.

Dampak Perubahan Iklim

Perubahan iklim mempengaruhi interaksi rezim iklim di atas dan di bawah tanah. Namun, setiap perubahan suhu di permukaan tanah membutuhkan waktu untuk mempengaruhi lapisan es di bawahnya. Untuk lapisan es tebal, perlu ratusan tahun untuk perubahan suhu untuk mempengaruhinya, sedangkan untuk lapisan es tipis mungkin diperlukan bertahun-tahun hingga beberapa dekade. Menurut Survei Geologi Kanada, pembekuan telah berkurang secara signifikan selama musim dingin di seluruh wilayah permafrost Amerika Utara. Daerah pesisir dan timur Kanada telah mulai mengalami peningkatan musim panas pencairan permafrost yang menunjukkan berkurangnya kedalaman dan jumlah permafrost. Akibatnya, insiden permafrost musiman telah meningkat karena penurunan jumlah permafrost permanen. Meskipun beberapa penelitian dan penelitian menunjukkan tren pemanasan di seluruh zona permafrost, wilayah seperti wilayah permafrost Rusia belum mengalami perubahan signifikan. Perubahan di daerah permafrost adalah sebagai akibat dari peningkatan suhu udara dan berkurangnya lapisan salju.

Dampak Permafrost yang Mencair

Permafrost yang mencair memiliki konsekuensi besar di permukaan dan di bawah permukaan infrastruktur dan ekosistem yang berdampak. Mencairkan lapisan es pada tanah dengan potensi ketidakstabilan mungkin memiliki implikasi serius pada lanskap. Erosi dan tanah longsor adalah konsekuensi umum dari degradasi lapisan es. Erosi sangat mengkhawatirkan di daerah pesisir. Permafrost dan tanah di sekitarnya sangat rentan terhadap agen erosif seperti angin dan air. Saat permafrost mencair, gesekan yang diperlukan antara pencairan permafrost dan beku untuk menjaga stabilitas kemungkinan akan hilang yang dapat menyebabkan meluncurnya permafrost. Geser dari permafrost menghasilkan tanah longsor. Mencairnya lapisan es juga dapat menyebabkan tanah amblesan. Itu terjadi ketika tanah dan permafrost yang sebelumnya disatukan oleh keruntuhan es menghasilkan cekungan yang tidak teratur. Penurunan muka tanah dapat berdampak negatif pada tutupan vegetasi di daerah yang terkena dampak. Subsidence juga dapat membahayakan infrastruktur yang dibangun di atas lapisan es. Fondasi struktur yang tidak dirancang untuk mengakomodasi perubahan permafrost cenderung bergeser dan jatuh.