Permafrost

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Fără surse!
Această intrare sau secțiune despre geologie nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți .
Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor . Urmați sfaturile de proiectare de referință .
Extinderea și tipologia permafrostului în emisfera nordică

Englezesc Termenul permafrost ( pron. / Pəːməfrɒst / , compus din perma (perma-), "permanent", și îngheț, "înghețată" [1] ), în permagelo Italiană [2] [3] [4] , desemnează un tipic regiuni de teren rece, de exemplu, din Europa de Nord extremă, Siberia și America de Nord, unde solul este înghețat permanent (nu neapărat cu prezența unor mase de apă înghețate).

Locatie geografica

Permafrostul este prezent în primul rând în regiunile arctice , în apropierea polilor, dar și în munții înalți (în Alpi începând de la altitudini de aproximativ 2 600 m slm , în funcție de expunere). Se estimează că suprafețele cu permagelo se referă la 20% din teren a apărut [ fără sursă ] și până la 20 [5] -24 [6] % din emisfera nordică . Permagelo poate atinge adâncimea de 1 500 m în nordul Siberiei și câteva sute de metri în Alaska și Canada . Permafrostul poate fi găsit în deșerturile reci și continuă dincolo de coastă sub mări reci puțin adânci.

Caracteristici

Permafrostul din mlaștina Storflaket de lângă Abiskos, în nordul Suediei, prezintă fracturi de margine din cauza decongelării

Extinderea suprafeței acoperite de permafrost și grosimea acesteia variază în funcție de condițiile climatice . Din acest motiv formarea, consistența sau eventuala dispariție a acesteia legate de încălzirea globală sunt studiate de o rețea de observare mondială coordonată de Asociația Internațională de Permafrost („ Asociația internațională de permafrost ”). [7]

Deasupra permafrostului permanent se poate găsi un strat activ superficial, care se extinde în adâncime de la câțiva centimetri la câțiva metri. Stratul superficial este sensibil la schimbările climatice sezoniere, ajungând să se dezghețe parțial în timpul verii și apoi să se înghețe iarna , în timp ce stratul adânc nu s-a dezghețat de la ultima glaciație , acum aproximativ 10 000 de ani, constituind astfel un produs al glaciației conservate până în zilele noastre. Prezența florei vegetale este posibilă numai pe stratul activ de suprafață, deoarece dezvoltarea formelor vegetale poate avea loc numai pe soluri care sunt dezghețate (cu apă lichidă) cel puțin o parte a anului.

Datorită fluxului de căldură care vine din interiorul planetei (același lucru care originează fenomenele vulcanice ), stratul profund de permafrost este limitat mai jos. În anumite condiții (când temperatura medie anuală crește la aproape zero centigradi), grosimea permafrostului poate fi limitată la câțiva metri grosime. În acest caz, poate exista, pentru locurile deosebit de însorite, sau în perioadele deosebit de calde, dispariția temporară; acest fenomen se numește „ permafrost sporadic”.

Prinși sub permafrostul permanent, care acționează ca un strat impermeabil, gazul metan poate fi găsit și în cantități mari, care s-au acumulat de-a lungul mileniilor. Până în prezent, aceste depozite de metan sunt etanșate în mod natural în sus de mari întinderi de teren înghețat, astfel impermeabile la gaze. În teritoriul arctic al emisferei nordice (unde cea mai mare parte a terenului planetei este expus și, prin urmare, expus înghețului și dezghețului), se teme, ca o consecință a topirii permafrostului , a eliberării unor cantități mari de metan în atmosfera pământului, care s-ar adăuga la celelalte gaze care favorizează deja efectul de seră , provocând astfel încălzirea globală suplimentară într-un cerc vicios. [8] [9] [10] [11]

Deși permafrostul este pur și simplu considerat un „sol solid înghețat”, la temperaturi scăzute și mai presus de toate la presiuni ridicate s-a observat, de exemplu în depozitele noroioase ale fundurilor marine adânci, că astfel de „nămoluri solide” (numite și: glase gazoase) sunt un fel de permafrost format în mare parte din metan stabilizat în această stare. Elevarea temperaturii (sau scăderea presiunii) induce trecerea metanului la starea gazoasă, prin urmare și încălzirea apei în curenții de mare adâncime produce, în acest caz, eliberarea metanului gazos către suprafață . [12]

Pe termen mediu, în următorii 30-50 de ani, se tem că apele topite ale permafrostului ar putea contribui semnificativ la „răcirea” mării arctice și scăderea salinității acestora, modificând substanțial curenții subacvatici care transferă căldura și soluțiile de hidrosalină către diferite concentrații, cum ar fi Golful Golfului, care acționează ca un "regulator termic" la scară globală. Este dovedit științific că acest tip de eveniment a avut loc deja în trecut, declanșând reacții climatice violente anormale, chiar și pentru o perioadă foarte lungă.

Țevi ridicate de la sol în Yakutsk ( Rusia ): în orașele în care solul este înghețat permanent, țevile nu pot fi îngropate.

Permafrostul este frecvent mai ales în cele două zone arctice unde climatul înghețat permite dezvoltarea acestuia.

Deoarece consistența materialelor înghețate este remarcabilă și, pe de altă parte, inconsistența celor dezghețate, în munții înalți topirea permafrostului poate declanșa alunecări de teren și fluxuri de resturi .

În ultima perioadă, prezența a ceea ce pare a fi permafrost pe Marte a fost dezvăluită, tocmai pe polul său nord, unde se speră să găsească apă și, prin urmare, organisme potențial extraterestre.

Condiții specifice de permafrost

Permafrostul are o structură deosebit de solidă pentru fixarea structurilor sau construirea fundațiilor. Cu toate acestea, trebuie considerat că dezghețarea, chiar dacă temporară, poate compromite această stabilitate în partea dezghețată, în timp ce este menținută în mod evident în partea care rămâne înghețată. De fapt, este necesar să se ia în considerare faptul că termenul nu se referă la un material, ci la starea fizică a acestuia; foarte des acest material cu o structură solidă în aparență, în condiții normale, poate fi fragil, noroios sau incoerent, astfel încât chiar și sprijinul drumurilor și căilor ferate devine mai instabil.

În clădirile care se sprijină pe permafrost, este necesar să fie așezat pe un teren înghețat uniform sau pe un teren la fel de stabil în ambele state. Întreținerea solului înghețat, dacă este necesar, poate fi compromisă chiar prin aplicarea structurilor, care transferă căldura în profunzime, dacă este mare.

La fel, conductele nu pot fi îngropate în mod normal, atât pentru că pot îngheța dacă sunt depozitate în permafrost (de exemplu, conducte de apă), cât și pentru că transferă căldura în sol prin dezghețarea acestuia și compromiterea caracteristicilor sale, dacă au temperaturi mai ridicate.

Tipic este cazul conductelor petroliere arctice care trebuie să aibă țevi ridicate de la sol cu izolație și încălzire a fluidului pentru a-i permite să curgă, în timp ce stâlpii de susținere, dacă sunt antrenați în sol, vara, este posibil ca aceștia să fie individuali refrigerat: aceasta pentru a preveni pilonul încălzit de soarele de vară transferă căldura în pământ, dezghețându-l profund, ceea ce ar face ca pilonul să se scufunde treptat.

Permafrost și viruși

1leftarrow blue.svg Principalele intrări: COVID-19 , Virus (biologie) .

Regiunile arctice păstrează încă habitate microbiene care servesc drept laboratoare naturale pentru înțelegerea mecanismelor de adaptare microbiană la condiții extreme; acest lucru chiar dacă se schimbă rapid, deoarece se încălzesc de 2 până la 3 ori mai repede decât media globală. Cercetările arată cum înțelegerea mecanicistă a schimbului genetic între microbi în condiții stresante arată dovezi ale unui transfer de gene orizontal mediat de virus . [13]

Încălzirea climatică observată în Siberia și Arctica și dezghețarea permafrostului ar putea duce la eliberarea agenților patogeni prinși în permafrost în atmosferă. [14] Reprezentând un posibil mecanism pentru geneza virușilor care ar putea apărea în viitor pentru dezvoltarea încălzirii globale pe planeta noastră în deceniile viitoare. [14] Potrivit cercetătorilor de la Departamentul de Pământ și Științe Planetare, Washington University, St. Louis , Departamentul de Inginerie Biomedicală, Case Western Reserve University, Cleveland și Webster Central School District, Webster din SUA; microbiomul de permafrost împreună cu transportul aerian pe distanțe lungi de viruși care ating niveluri stratosferice, imunosupresie ultravioletă, schimbări în lumina soarelui, diferite modele meteorologice, dezghețul arctic și încălzirea globală ar putea fi cauza noilor pandemii înregistrate istoric cu regularitate ciclică pe planetă. În special, pare să existe o succesiune de evenimente tipice în aceste epidemii ciclice, inclusiv epidemia recentă COVID-19: [15] [16]

  1. eliberarea unor cantități mari de viruși antici în timpul topirii extinse a permafrostului, din cauza verilor arctice deosebit de lungi și fierbinți.
  2. Pandemiile încep din iarnă până în primăvară într-un număr destul de limitat de locuri, situația de urgență apare acolo unde curentul North Polar Jet planează intersectând aerul mai cald și umed, producând ploaie care depune particule cu cultura virală asupra unei populații umane vulnerabile.
  3. Suprimarea imună la ultraviolete urmează ca un mijloc de amplificare COVID-19 cu creșteri de primăvară și vară legate de iradiere solară ridicată.
  4. Vârfurile periodice (valurile) și durata multianuală sunt legate de difuzia interumană cauzată de circulația atmosferică.

Poluarea și geografia vântului afectează absorbția și redistribuirea, așa cum se poate verifica prin analiza probelor conservate de permafrost și aer arctic din alți ani. [15]

Lacurile și iazurile termocarstice cauzate de dezghețarea permafrostului sunt caracteristici mereu prezente ale peisajelor subarctice și arctice; sunt puncte fierbinți de activitate microbiană. [17] Introducerea materiei organice terestre în circuitul microbian planctonic al acestor lacuri poate amplifica foarte mult emisiile globale de gaze cu efect de seră. Acest circuit microbian, dominat vara de microorganisme aerobe, inclusiv fototrofe , este radical diferit în timpul iernii, când procesele metabolice se îndreaptă spre degradarea anaerobă a materiei organice. Se știe puțin despre virusurile care infectează acești microbi , în ciuda dovezilor că virușii pot controla populațiile microbiene și influența ciclul biogeochimic în alte sisteme. [18] [17] [19] Mai mult decât atât, permafrostul stochează aproximativ 50% din carbonul solului global (C) într-o formă înghețată; se dezgheță rapid din cauza schimbărilor climatice și se știe puțin despre comunitățile virale din aceste soluri sau rolurile lor în ciclul carbonului și, deoarece virusurile au un impact larg asupra ecosistemului și comunității, trebuie să fie luate în considerare în studiile asupra solului ecologie. [20]

La nivel global, creșterile exponențiale ale focarelor de gripă aviară nu sunt doar o chestiune de mutații aleatorii ale virusurilor gripale , ci și rezultatul unor factori sociali și de mediu anteriori. După cum arată studiul de caz al topirii permafrostului Qinghai în platoul tibetan , acesta oferă un exemplu clar al modului în care a apărut o epidemie de gripă (H5N1) legată de focarele persistente de tulpini de gripă aviară Qinghai în ultimii doisprezece ani. [21] Acesta a fost un moment cheie în răspândirea globală a H5N1 la păsările de curte pe trei continente. [21]

Notă

  1. ^ Permafrost , în Treccani.it - ​​Treccani Vocabulary online , Institute of the Italian Encyclopedia. Adus la 13 ianuarie 2016 .
  2. ^ Francesco Sabatini și Vittorio Coletti , permagelo , în Il Sabatini Coletti - Dicționar de limba italiană , Corriere della Sera , 2011, ISBN 88-09-21007-7 .
  3. ^ Lemma " permagelo " în Dicționarul lui Tullio De Mauro .
  4. ^ Permagelo , în Great Dictionary of Italian , Garzanti Linguistica.
  5. ^ (EN) BE Goodison, RD Brown; RG Crane, sisteme crosferice , în Planul științific Sistemul de observare a Pământului (EOS) [ link rupt ] , NASA, 1999, p. 269. Accesat la 7 mai 2010 .
  6. ^ Smith, S; Brown, J. , p. 1 , 2009.
  7. ^ Site-ul Asociației Internaționale Permafrost Arhivat 21 iunie 2009 la Internet Archive.
  8. ^ (EN) Oamenii de știință de la Reuters Oamenii de știință au fost șocați de permafrostul arctic care s-a dezghețat cu 70 de ani mai devreme decât s-a prevăzut în The Guardian, 18 iunie 2019. Adus pe 2 iulie 2019.
  9. ^ Permafrostul arctic se dezgheță rapid. Asta ne afectează pe toți. , în National Geographic , 13 august 2019. Adus 17 august 2019 .
  10. ^ (EN) Merritt R. Turetsky, Benjamin W. Abbott și Miriam C. Jones, Eliberarea bruscă a carbonului prin dezghețarea permafrostului , în Nature Geoscience, vol. 13, n. 2, 2020-02, pp. 138–143, DOI : 10.1038 / s41561-019-0526-0 . Adus la 8 februarie 2020 .
  11. ^ Peter Wadhams, Adio la gheață: raport din Arctica. , capitolul 9 Metanul arctic, o catastrofă în curs , 2017, Bollati Boringhieri, traducere de Maria Pia Casarini.
  12. ^ National Geographic, ediția italiană - Vulcani de noroi , pe nationalgeographic.it . Adus pe 29 mai 2013 (arhivat din original la 18 februarie 2013) .
  13. ^ Zhi-Ping Zhong, Josephine Z. Rapp, James M. Wainaina, Natalie E. Solonenko, Heather Maughan, Shelly D. Carpenter, Zachary S. Cooper, Ho Bin Jang, Benjamin Bolduc, Jody W. Deming și Matthew B. Sullivan ,Ecogenomica virală a saramurii criopegului arctic și a gheții marine , în Joanne B. Emerson (ed.), MSystems , vol. 5, nr. 3, American Society for Microbiology, 16 iunie 2020, DOI : 10.1128 / msystems.00246-20 , ISSN 2379-5077 ( WC ACNP ) , PMC 7300359 , PMID 32546670 .
  14. ^ a b Christos S. Zerefos, Stavros Solomos, John Kapsomenakis, Anastasia Poupkou, Lida Dimitriadou, Iliana D. Polychroni, Pavlos Kalabokas, Constandinos M. Philandras și Dimitris Thanos,Lecții învățate și întrebări ridicate în perioada de antropopauză și post-COVID-19 în legătură cu mediul și clima , în Mediu, dezvoltare și durabilitate , Springer Science and Business Media LLC, 19 noiembrie 2020, DOI : 10.1007 / s10668-020-01075-4 , ISSN 1387-585X ( WC ACNP ) , PMC 7673974 , PMID 33230388 .
  15. ^ a b J Cohen, X Zhang, J Francis, T Jung, R Kwok, J Overland, T Ballinger, R Blackport, US Bhatt, H Chen, D Coumou, S Feldstein, D Handorf, M Hell, G Henderson, M Ionita , M Kretschmer, F Laliberte, S Lee, H Linderholm, W Maslowski, I Rigor, C Routson, J Screen, T Semmler, D Singh, D Smith, J Stroeve, PC Taylor, T Vihma, M Wang, S Wang, Y Wu, M Wendisch și J Yoon, SCHIMBAREA ARCTICĂ ȘI POSIBILA INFLUENȚĂ PE CLIMA ȘI VREMEA DE LATITUDINE MEDIE: O carte albă a CLIVARULUI SUA. , în rapoartele US CLIVAR , n / a, 2018, DOI : 10.5065 / D6TH8KGW , PMC 68006731046066 , PMID 31633127 .
  16. ^ Anne M. Hofmeister, James M. Seckler și Genevieve M. Criss,Roluri posibile de topire a permafrostului, transportul atmosferic și iradiere solară în dezvoltarea pandemiei majore de coronavirus și gripă , în Revista internațională de cercetare a mediului și sănătate publică , vol. 18, nr. 6, MDPI AG, 16 martie 2021, p. 3055, DOI : 10.3390 / ijerph18063055 , ISSN 1660-4601 ( WC ACNP ) , PMC 8000708 , PMID 33809626 .
  17. ^ a b Alberto Rastrojo și Antonio Alcamí, Viruses in Polar Lake and Soil Ecosystems , in Environmental Virology and Virus Ecology , Advances in virus research , vol. 101, Elsevier, 2018, pp. 39–54, DOI : 10.1016 / bs.aivir.2018.02.002 , ISBN 978-0-12-814415-2 , ISSN 0065-3527 ( WC ACNP ) , PMID 29908593 .
  18. ^ Catherine Girard, Valérie Langlois, Adrien Vigneron, Warwick F. Vincent și Alexander I. Culley,Seasonal Regime Shift in the Viral Communities of a Permafrost Thaw Lake , în Viruses , vol. 12, nr. 11, MDPI AG, 22 octombrie 2020, p. 1204, DOI : 10.3390 / v12111204 , ISSN 1999-4915 ( WC ACNP ) , PMC 7690404 , PMID 33105728 .
  19. ^ Adrien Vigneron, Connie Lovejoy, Perrine Cruaud, Dimitri Kalenitchenko, Alexander Culley și Warwick F. Vincent,Contrasting Winter Versus Summer Microbial Communities and Metabolic Functions in a Permafrost Thaw Lake , în Frontiers in microbiology , vol. 10, Frontiers Media SA, 16 iulie 2019, DOI : 10.3389 / fmicb.2019.01656 , ISSN 1664-302X ( WC ACNP ) , PMC 6646835 , PMID 31379798 .
  20. ^ Gareth Trubl, Natalie Solonenko, Lauren Chittick, Sergei A. Solonenko, Virginia I. Rich și Matthew B. Sullivan,Optimizarea metodelor de resuspendare virală pentru soluri bogate în carbon de-a lungul unui gradient de dezgheț permafrost , în PeerJ , vol. 4, PeerJ, 17 mai 2016, p. e1999, DOI : 10.7717 / peerj.1999 , ISSN 2167-8359 ( WC ACNP ) , PMC 4878379 , PMID 27231649 .
  21. ^ a b Barbara C. Canavan, Deschiderea cutiei Pandorei pe acoperișul lumii: Peisaj, climă și gripă aviară (H5N1) , în Acta tropica , vol. 196, Elsevier BV, 2019, pp. 93–101, DOI : 10.1016 / j.actatropica.2019.04.021 , ISSN 0001-706X ( WC ACNP ) , PMID 31063711 .

Bibliografie

  • (RO) Sharon Smith, Jerry Brown, Permafrost. Permafrost și pământ înghețat sezonier. ( PDF ), Roma, Global Terrestrial Observing System, 2009. Accesat la 8 mai 2010 .
  • Peter Wadhams, Adio la gheață: raport din Arctica. , capitolul 9 Metanul arctic, o catastrofă în curs , 2017, Bollati Boringhieri, traducere de Maria Pia Casarini.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh2005001377 · GND (DE) 4129794-5 · NDL (EN, JA) 00.573.185
știința Pământului Portalul Științelor Pământului : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu Științele Pământului
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Permafrost&oldid=122519917 ”