Nga Renato R. Colucci

Permafrost është një aspekt i rëndësishëm i kriosferës, një pjesë themelore dhe integrale e sistemit klimatik në peizazhet periglaciale. Këtu, ne paraqesim konceptin e përgjithshëm, veçanërisht kushtet klimatike që çojnë në formimin dhe ruajtjen e permafrostit në mjedise të ndryshme në Tokë.

Përkufizim

Permafrost, sipas përkufizimit, i referohet tokës që mbetet nën 0°C për të paktën dy vjet rresht. Më shkurt, ne mund ta përkufizojmë atë si tokë kriotike shumëvjeçare. Termi kriotik, më mirë se i ngrirë, që nënkupton praninë e akullit, sugjeron një temperaturë të tokës nën 0°C.

Uji në fazën e tij të ngurtë nuk është i nevojshëm për të karakterizuar Permafrost, i cili përcaktohet ekskluzivisht nga gjendja termike e tokës. Vetëm për këtë arsye, është thelbësore të mbani mend se ngrirja e përhershme shkrihet ndërsa akulli shkrihet.

Me përjashtim të rrethanave shumë të veçanta, ngrirja e përhershme nuk shtrihet në sipërfaqen e tokës për shkak të rrezatimit diellor dhe temperaturat mbi ngrirje shkrin shtresën më të lartë të tokës gjatë verës. Përjashtimet ekzistojnë në shtretërit e borës shumëvjeçare ose akullnajat me bazë të ftohtë. Shtresa më e lartë, e cila ngrin dhe shkrihet në baza sezonale, quhet Shtresa Aktive.

Për të kuptuar se si sillet temperatura në tokë në zonat e interesuara për permafrost, ne vizatuam skicën e mësipërme. Diagrami "Y" shpjegon se si sillet temperatura e tokës nga sipërfaqja në thellësi. Ekstremet vjetore janë më të rëndësishmet afër sipërfaqes, duke u bërë gradualisht më të vogla dhe duke lëvizur poshtë.

Në një thellësi të caktuar, temperatura është konstante gjatë gjithë vitit, dhe kjo është thellësia 'Temperaturë vjetore zero'. Nga kjo thellësi, temperatura rritet vazhdimisht duke ndjekur gradientin gjeotermik në 25-30 °C për kilometër.

Kur 'Y' kryqëzon izotermat 0°C në tokë, tabela e Permafrostit ndodhet pikërisht poshtë Shtresës Aktive. Nën këtë thellësi, gjejmë shtresën Perennially Cryotic ose shtresën Permafrost. Kur 'Y' kryqëzon izotermat 0°C në tokë për herë të dytë, arrijmë në bazën e përhershme të ngrirjes. Nga kjo thellësi, toka është përherë jo-kriotike dhe gjithmonë e shkrirë.

Ekziston një ndryshim i mirëpërcaktuar në sjelljen e tokës në terrene të përhershme ose jo të përhershme. Toka e ngrirë sezonale, ose më rreptësisht toka kriotike sezonale, përshkruan tokën që i nënshtrohet një cikli sezonal të ngrirjes dhe shkrirjes.

Zakonisht, i referohet shtresës më të lartë të tokës në mjedise të ftohta ku nuk është i pranishëm ngrirja e përhershme. Imazhet sipër (tokë të ngrirë sezonalisht në një mjedis pa ngrica të përhershme) dhe më poshtë (mbi ngrirjen e përhershme) janë tepër të thjeshtuara, por theksojnë atë që ndodh në tokë gjatë cikleve sezonale.

Si reagon permafrost ndaj ngrohjes globale?

Permafrost është një komponent kyç i kriosferës dhe zë rreth një të katërtën e tokës së Tokës në hemisferën veriore. Ndryshimi në bilancin e energjisë sipërfaqësore që shkakton degradimin e ngricave të përhershme mund të shkaktohet nga ndryshimet rajonale të klimës, të tilla si vera më të gjata ose më të ngrohta ose rritja e reshjeve të borës dimërore, të cilat izolojnë tokën nga atmosfera. Një tjetër shkak mund të jetë shpyllëzimi i shkaktuar nga njeriu ose natyral, si zjarri në pyll.

Si reagon permafrost nëse toka ngrohet për një nga këto arsye? Nëse toka ngrohet, ekstremet e temperaturës së sipërfaqes do të rriten. E njëjta gjë do të ndodhë kur vazhdoni në thellësi. Rrjedhimisht, diagrami 'Y', do të lëvizë në të djathtë ndërsa ngrirja e përhershme po ngrohet.

Mjediset permafrost dhe periglacial

Termi periglacial u përdor fillimisht për të përshkruar kushtet klimatike dhe gjeomorfike të zonave periferike të shtresave të akullit dhe akullnajave të Pleistocenit. Sidoqoftë, përdorimi modern i referohet një game më të gjerë kushtesh klimatike të ftohta, pavarësisht nga afërsia e tyre me një akullnajë, qoftë në hapësirë apo në kohë. Përveç kësaj, shumë, por jo të gjitha, mjedise periglaciale posedojnë ngrica të përhershme, por duket se të gjitha ato dominohen nga proceset e veprimit të ngricave.

Shtrirja gjeografike e aktivitetit të sotëm periglacial nuk dallohet lehtë. Prapëseprapë, pikëpamja e përgjithshme është se zonat aktuale periglaciale përfshijnë të gjitha rajonet jo akullnaja, ku toka e ngrirë dhe/ose shkrirja dhe ngrirja e tokës ndikojnë në mënyrë të konsiderueshme zhvillimin e formës së tokës. Duke u nisur nga ky supozim, kuptojmë sesi ky model lidhet fuqishëm me konceptin gjeomorfologjik.

Me fjalë të tjera, shpërndarja e formave rezultante të tokës që rrjedhin nga proceset e veprimit të ngricave përcakton shtrirjen e domenit periglacial. Thellësia dhe shpeshtësia e ngrirjes dhe shkrirjes sezonale të tokës, thellësia e mbulesës së dëborës dimërore, disponueshmëria sezonale e ujit të lëngshëm në nivelin e sipërm të tokës, erozioni dhe proceset e depozitimit janë disa nga parametrat kryesorë në një mjedis periglacial, të gjitha të nxitura nga klima.

Domeni periglacial i referohet, sipas përkufizimit, shtrirjes globale të të ashtuquajturës zonë periglaciale. Mund të njihen disa zona të ndryshme periglaciale bazuar në lidhjen hapësinore të disa mikroformave dhe vlerat e tyre të pragut klimatik. Ato ndodhin si zona tundra në gjerësi të larta si zona pyjore në jug të vijës së pemës dhe në rajonet alpine me lartësi të madhe të gjerësive gjeografike të temperaturës.

Në hemisferën veriore, ato përfshijnë shkretëtirën polare dhe gjysmë-shkretëtirën e Arktikut të Lartë, tundrën, pyjet boreale, zonat nën-arktike të natyrës detare ose kontinentale dhe pllajën e madhe të Tibetit me lartësi të lartë Qinghai-Xizang. Në hemisferën jugore, një hartë e ngjashme do të përfshinte lartësitë më të larta dhe majën jugore të Amerikës së Jugut, ishujt nën-antarktik, Gadishullin Antarktik dhe zonat e ndryshme pa akull në kontinentin Antarktik, përkatësisht Luginat e Thata.

Në të vërtetë, nuk ka një korrelacion të përsosur hapësinor midis zonave me ngrica intensive dhe zonave nën ngrica të përhershme. Disa lokacione nën-arktike, detare dhe alpine përjetojnë lëkundje rekursive ngrirje-shkrirje, por u mungojnë ngricat e përhershme. Për më tepër, ngrica e përhershme nga epoka e fundit e akullit që përfundoi afërsisht 20 mijë vjet më parë, qëndron në themel të zonave të mëdha pyjore boreale në Amerikën e Veriut dhe Siberi.

Në këtë pikëpamje, çdo përcaktim i thjeshtë i mjediseve periglaciale është sfidues. Megjithatë, duke përdorur kriteret e mësipërme diagnostikuese, një vlerësim konservativ është se rreth 25% e sipërfaqes së tokës së Tokës aktualisht përjeton kushte periglaciale.

Kufiri midis kushteve periglaciale dhe joperiglaciale është disi arbitrar dhe, në një masë të madhe, ndryshon sipas kritereve të ndryshme. Në të vërtetë, asnjë parametër i vetëm klimatik nuk përcakton në mënyrë adekuate kufirin e klimës periglaciale, megjithëse një temperaturë mesatare vjetore e ajrit prej +3°C mund të konsiderohet një përafrim i mirë.

Edhe brenda zonave të veçanta, mund të ketë ndryshime të theksuara klimatike në lidhje me lartësinë, aspektin e pjerrësisë dhe distancën nga bregu. Një klasifikim i katërfishtë i klimave periglaciale përfshin mjediset e brendshme kontinentale me arktik të lartë, të ulët arktik dhe subarktik, periglaciale detare me diapazonin e ulët të temperaturës vjetore dhe klimat alpine. Rrafshnalta Qinghai-Tibet dhe Antarktida nuk përfshihen lehtësisht në këto klasa.

Klimat e larta arktike në gjerësi polare tregojnë modele të dobëta ditore dhe të forta sezonale. Prandaj, temperatura tregon një diapazon të vogël ditor dhe të gjerë vjetor. Temperaturat jashtëzakonisht të ulëta të dimrit ndodhin për disa muaj kur ka errësirë të përhershme, dhe temperatura mesatare mujore mund të bjerë në -20 °C dhe -30 °C ose edhe më e ulët.

Harta më poshtë me temperaturat mesatare të dimrit dhe verës në Arktik nxjerr në pah efektin e Oqeanit Arktik në temperaturën mesatare të verës në brigjet e Arktikut. Megjithëse vera është e shkurtër (2-3 muaj) dhe relativisht e freskët, me një mesatare rrallë më të madhe se 5 gradë Celsius, disa ditë vere mund të jenë jashtëzakonisht të buta. Dimri është më i butë në sektorin e Atlantikut Verior të Arktikut, dhe Svalbard përfaqëson vendin më të ngrohtë në Arktik, duke pasur parasysh të njëjtën gjerësi gjeografike.

Brendësia kontinentale me arktikë të ulët dhe subarktike përjeton një gamë shumë më të gjerë temperaturash sesa zonat e larta të Arktikut. Vlerat mesatare fshehin temperaturat tepër të ulëta në dimër dhe temperaturat jashtëzakonisht të larta në verë. Temperatura mesatare vjetore e ajrit, në fund, është e njëjtë ose pak më e lartë se në zonat në veri të vijës së pemës.

Ky model i temperaturës pasqyron mungesën e ndikimeve të moderuara oqeanike. Një zonë me presion të lartë mbi Euroazinë Lindore ndërtohet gjatë vjeshtës në përgjigje të ftohjes rrezatuese dhe vazhdon deri në pranverë. Kjo reflektohet në temperaturat më të ulëta të dimrit kudo në hemisferën veriore.

Si shembull, Verkhoyansk, në 67 gradë gjerësi gjeografike, ka një temperaturë mesatare prej -48 gradë Celsius në janar dhe pothuajse nuk ka reshje, por për pesë muaj në sezonin e ngrohtë, temperaturat janë mbi 0 gradë Celsius, duke arritur kulmin në 17 gradë Celsius në korrik.

Vendndodhjet kanadeze si Churchill kanë karakteristika të ngjashme, nëse më pak ekstreme, me dimër të ftohtë dhe verë mesatarisht të ngrohtë. Mesatarisht, 4-5 muaj raportojnë një temperaturë më të lartë se 0 gradë Celsius.

Aty ku ka ngrica të përhershme, verat e ngrohta lejojnë shkrirjen sezonale deri në 2-3 metra të thellë, ndërsa ngrirja sezonale e tokës mund të arrijë thellësi të ngjashme ku ngrirja e përhershme mungon. Në hartën nën mesataren e verës (JJA) dhe të dimrit (DJF) për Euroazinë.

Reshjet në brendësi kontinentale subarktike janë të ulëta dhe variojnë nga rreth 180 deri në 600 milimetra në vit. Sidoqoftë, reshjet janë më domethënëse se në rajonet e Arktikut të Lartë, sepse shqetësimet që lidhen me frontet arktike dhe polare janë më të shpeshta në këto gjerësi.

Shumica e reshjeve bien në formën e shiut dhe kryesisht gjatë verës. Megjithatë, temperatura relativisht e lartë e verës nxit norma të larta të avullimit, kështu që ka një deficit sezonal të lagështirës së tokës. Në imazhin e mëposhtëm, reshje më të larta të verës midis gjerësisë gjeografike 55 dhe 70 gradë veriore në kontrast me reshjet e larta në Atlantikun e Veriut dhe Paqësorin e Veriut të shkaktuar nga Ultësirat Islandeze dhe Aleutiane.

Përvoja e mjediseve periglaciale detare do të thotë temperatura vjetore nën +3 gradë Celsius dhe një interval i ulët i temperaturës vjetore. Kushtet e tilla klimatike ndodhin në vendet subarktike oqeanike dhe alpine në gjerësi të ulëta. Këto zona ndikohen fuqishëm nga afërsia e ujërave relativisht të ngrohta oqeanike dhe aktiviteti i shpeshtë ciklonik.

I ftohti ekstrem në përgjithësi mungon, por reshjet janë të larta për shkak të kushteve të shpeshta me re dhe erërave të forta të shoqëruara me depresione të thella, veçanërisht në dimër. Ngrirja e përhershme dhe ngrirja e thellë sezonale e tokës zakonisht mungojnë, por ciklet e ngrirjes-shkrirjes së ajrit në nivelin e tokës janë të shpeshta. Një ndryshueshmëri e tillë e temperaturës vjen nga kalimi i masave të alternuara të ajrit të ngrohtë dhe të ftohtë midis vjeshtës dhe pranverës.

Si shembull, kushte të tilla janë veçanërisht të dukshme në Norvegjinë veriperëndimore. Reshjet mesatare vjetore të Tromsø janë pak mbi 1000 milimetra, dhe temperatura mesatare vjetore e ajrit është 2.8 gradë Celsius. Pjesa më e madhe e Islandës përjeton një klimë të ngjashme me atë të brigjeve jugore të Alaskës.

Kushtet e tjera periglaciale detare janë tipike për malet në vende afër oqeanit si Norvegjia jugperëndimore, Ishujt Faroe dhe Skocia në lartësi mbi 800 metra në hemisferën veriore. Në hemisferën jugore, kushte të ngjashme janë të pranishme në ishujt nën-antarktik si Kerguelen, Georgia Jugore dhe në tokën e lartë në Ishujt Falkland.

Klimat periglaciale alpine janë ato ku lartësia, aspektet e pjerrësisë dhe hijet kontrollojnë ciklin vjetor të temperaturës. Ato nuk janë aq të gjera sa çdo mjedis klimatik i mëparshëm. Në Alpet Evropiane dhe në shkëmbinjtë e Amerikës së Veriut, linja e drurit ngrihet përgjithësisht në një lartësi maksimale midis 2000 dhe 4000 metra.

Nëse shkalla e gabimit mjedisor është mesatarisht afërsisht 0,65 gradë Celsius në një atmosferë të palëvizshme çdo 100 metra, në praktikë, ajo mund të kthehet periodikisht dhe rajonalisht për shkak të përmbysjeve. Reshjet priren të rriten me lartësinë në malet me gjerësi mesatare falë proceseve orografike. Masat ajrore dhe strukturat ballore ngrihen dhe ftohen në mënyrë adiabatike të detyruara nga era që rrjedh kundër masivëve. Kjo shkakton kondensime, formim resh dhe reshje të përmirësuara orografikisht. Anasjelltas, ngjeshja dhe ngrohja adiabatike lindin erëra të thata föhn në anët e Lee, duke rezultuar në kontraste të theksuara të reshjeve midis anëve të erës dhe Lee të vargmaleve malore.

Një ndryshim i tillë ilustrohet bukur nga Alpet Jugore në Zelandën e Re, siç theksohet në imazhin e mësipërm. Këtu, shpatet e erës perëndimore marrin më shumë se 6,000 milimetra ujë ekuivalent të reshjeve, ndërsa shpatet anësore lindore marrin më pak se 1000 milimetra.

Në përgjithësi, ngrirja e përhershme mungon nën vijën e pemëve në zonat alpine, por ekziston në mënyrë të ndërprerë në lartësi më të larta. Vetëm në majat më të larta dhe veçanërisht në shpatet me hije është ngrirja e vazhdueshme. Imazhi më poshtë tregon permafrost në Alpe sipas hartës së Indeksit Alpine Permafrost të realizuar së fundmi.

Antarktida dhe Rrafshnalta Qinghai-Xizang (Tibet) janë raste të jashtëzakonshme. Në Antarktidë, akulli i akullnajave mbulon më shumë se 99% të kontinentit, dhe zonat pa akullnajë janë të kufizuara në disa zona bregdetare, malet Transantarktike, nunataks dhe luginat e thata. Një shtresë ajri jashtëzakonisht i ftohtë dhe i dendur rrjedh në mënyrë radiale nga shtresa e akullit të Antarktidës, me trashësi disa qindra metra.

Efekti ftohës i erërave që fryjnë nga pllaja rezulton në temperatura mesatare të verës midis -5 dhe 0 gradë Celsius në skajet bregdetare dhe temperatura të verës të ulëta midis -20 dhe -30 gradë Celsius. Për këtë arsye, Permafrost është interesant në të gjitha terrenet pa akull, përveç disa skajeve bregdetare të Gadishullit Antarktik.

Malet Transantarktike janë rajoni më i madh pa akull dhe përjetojnë kushtet më të vështira falë lartësisë së tyre dhe ndikimit të erërave të forta.

Rajoni ka vargmale të shumta malore që shtrihen nga Shelfi i akullit Ross dhe Deti Ross në më shumë se 4000 m lartësi dhe nga 69 në 85 gradë gjerësi jugore. Temperatura më e ulët e Tokës në permafrost prej -36 gradë Celsius është modeluar në malin Markham në vargmalin e Mbretëreshës Elizabeth.

Deri më tani, vlerësimi më i mirë i zonës së permafrostit në hemisferën veriore është 13.9 milionë kilometra katrorë që përfaqëson sipërfaqen totale ku temperatura mesatare vjetore e tokës është nën 0 gradë Celsius. Kjo shtrirje korrespondon me 14.6% të sipërfaqes së ekspozuar të tokës.

Degradimi i permafrostit

Ka shumë shqetësime në lidhje me degradimin e permafrostit, kryesisht sepse reagimet masive pozitive në lidhje me çlirimin e CO2 dhe metanit në atmosferë mund të përshpejtojnë përfundimisht ngrohjen globale. Ndërsa temperatura e sipërfaqes globale ka vazhduar të rritet gjatë dekadave të fundit, rreziku i degradimit të permafrostit është rritur gjithashtu.

Degradimi i ngricës së përhershme mund të ndikojë në sistemin klimatik nëpërmjet shumë faktorëve, si ekuilibri ekologjik lokal, proceset hidrologjike, shkëmbimi i energjisë, cikli i karbonit, infrastruktura inxhinierike në rajonet e ftohta dhe madje edhe ngjarjet ekstreme të motit.

Në seksione të tjera, Ne do të diskutojmë këtë dhe shumë më tepër në lidhje me mjediset periglacial dhe permafrost. Pra, shënoni faqen tonë për të qëndruar të përditësuar me artikujt më të fundit edukativë mbi natyrën dhe motin në përgjithësi.

/Motilokal.com