Termokarst

Stawy topnienia wiecznej zmarzliny w Zatoce Hudsona w Kanadzie w 2008 roku.

Thermokarst to rodzaj terenu charakteryzujący się bardzo nieregularnymi powierzchniami podmokłych zagłębień i małych pagórków powstałych w wyniku topnienia bogatej w lód wiecznej zmarzliny . Typ powierzchni lądowej występuje na arktycznych , aw mniejszej skali na obszarach górskich, takich jak Himalaje i Alpy Szwajcarskie .

Te podziurawione powierzchnie przypominają skupiska małych jezior powstałych w wyniku rozpuszczania wapienia na niektórych obszarach krasowych , dlatego nazwa „ kras ” została dodana do ich nazwy, mimo że w rzeczywistości nie ma tam wapienia. Małe kopuły, które tworzą się na powierzchni w wyniku falowania mrozu wraz z nadejściem zimy, są tylko tymczasowymi cechami. Zapadają się podczas następnej letniej odwilży, pozostawiając niewielkie zagłębienie powierzchniowe. Niektóre soczewki lodowe rosną i tworzą kępy o większej powierzchni („ pingos ”), które mogą utrzymywać się przez wiele lat, a czasem pokrywają się trawy i turzyce , aż zaczną topnieć. Te kopułowe powierzchnie ostatecznie zapadają się - co roku lub po dłuższych okresach - i tworzą zagłębienia, które stają się częścią nierównych terenów objętych ogólną kategorią termokrasu .

Tworzenie się jezior topnienia wiecznej zmarzliny w wyniku ocieplenia klimatu jest dodatnim sprzężeniem zwrotnym, ponieważ metan, podtlenek azotu i dwutlenek węgla są uwalniane podczas topnienia wiecznej zmarzliny, przyczyniając się do dalszego ocieplenia klimatu. Krater Batagaika na Syberii jest przykładem dużej depresji termokrasowej.

Jeziora termokarstowe

Jezioro termokrasowe, zwane także jeziorem roztopowym , jeziorem tundrowym , depresją roztopową lub stawem tundrowym , odnosi się do zbiornika słodkowodnego, zwykle płytkiego, który powstaje w zagłębieniu utworzonym przez rozmrażanie bogatej w lód wiecznej zmarzliny. Kluczowym wskaźnikiem jezior termokrasowych jest występowanie nadmiaru lodu gruntowego, a także zawartość lodu powyżej 30% objętości. Jeziora termokrasowe mają tendencję do tworzenia się i znikania w sposób cykliczny, co skutkuje przewidywalnym cyklem życia (patrz „cykl życia” poniżej). Dalsze rozmrażanie podłoża wiecznej zmarzliny może prowadzić do osuszania i ostatecznego zniknięcia jezior termokrasowych, pozostawiając je w takich przypadkach jako geomorfologicznie tymczasowe zjawisko, powstałe w odpowiedzi na ocieplający się klimat.

Jeziora te zwykle występują na nizinach arktycznych i subarktycznych, w tym w zachodniej kanadyjskiej części Arktyki (np. Banks Island, Victoria), równinie przybrzeżnej Alaski, na wewnętrznym terytorium Jukonu oraz na nizinach aluwialnych północnej Eurazji i Syberii. Obecność jezior roztopowych w regionie powoduje zaburzenia termiczne, gdy woda ogrzewa ziemię.

Głębokość wiecznej zmarzliny poniżej jeziora będzie na ogół płytsza, a jeśli jezioro ma wystarczającą głębokość, obecny jest talik . Ogólna morfologia (kształt, głębokość, obwód) jest zmienna, przy czym niektóre jeziora roztopowe są zorientowane, co oznacza, że ​​są one generalnie wydłużone w określonym kierunku. Chociaż mechanizm ich powstawania nie został ostatecznie udowodniony, uważa się, że jest on związany z dominującymi wiatrami lub burzami. Zaburzenie (dowolnego rodzaju) prowadzi do ogólnego ocieplenia i topnienia lodu gruntowego, po czym następuje osiadanie powierzchni, co pozwala na infiltrację wody powierzchniowej lub stopionego lodu gruntowego.

Jezioro Teshekpuk na północnym zboczu Alaski w obrębie National Petroleum Reserve-Alaska jest największym jeziorem termokrasowym na świecie.

Cykl życia jeziora

Inicjacja

Rozpoczęcie roztopowego jeziora rozpoczyna się od degradacji bogatej w lód wiecznej zmarzliny. Naturalne powstanie jezior termokrasowych można podzielić na dwa oddzielne procesy; czy to w ciągłej, czy nieciągłej wiecznej zmarzlinie. W ciągłej wiecznej zmarzlinie woda gromadzi się, gdy występują żyły lodowe i wielokątne podłoże. W wyniku nieciągłej wiecznej zmarzliny następuje odwilż w palsas (zamarzniętych rdzeniach torfowych) lub w lithalsas (kopce rdzeni mineralnych). Degradacja wiecznej zmarzliny jest zwykle związana z zaburzeniami powierzchni, naturalnymi lub sztucznymi, w połączeniu z czynnikami specyficznymi dla danego miejsca, takimi jak zawartość lodu w wiecznej zmarzlinie, temperatura gruntu itp.

Rozwój/ekspansja

Rozwój jezior roztopowych jest początkowo powolny, ale gdy średnia temperatura dna jeziora przekroczy 0 ° C, jezioro przestaje zamarzać do dna, a odwilż staje się ciągła. Jezioro rozrasta się w wyniku roztopów lodu, co może skutkować osuwaniem się linii brzegowej lub zatapianiem roślinności, dlatego roztopowe jeziora w borealnym lesie są zwykle otoczone „ pijanymi drzewami ”. Należy doprecyzować, że „pijane drzewa” (zwane też pijanymi lasami ) występują w reżimach Yedoma. Ta cecha nie występuje we wszystkich regionach termokrasowych. Po ekspansji na tym etapie jeziora termokrasowe często przybierają wydłużony kształt z uporządkowanym ustawieniem w długiej osi.

Jeśli jeziora tworzą się na obszarze wiecznej zmarzliny bogatej w lód, może dojść do zlania się kilku mniejszych jezior, tworząc większy zbiornik wodny, potęgując zaburzenia termiczne. Rozwój może być dodatkowo ułatwiony przez erozję brzegów bocznych. Dodatkowo ścieranie termiczne brzegów jeziora termokrasowego może zwiększyć rozmiar jeziora, a także osiadanie dna jeziora.

Zorientowana morfologia jezior może przybierać kształty takie jak „eliptyczny, jajowaty, trójkątny, prostokątny, w kształcie małży lub w kształcie litery D” i powszechnie występuje w terenie z osadami piaszczystymi. Polemiczne dyskusje scholastyczne dotyczące rozwoju kształtów jezior są powszechne w całej literaturze dotyczącej orientacji i morfologii jezior termokrasowych. Istnieje jednak wyraźnie wiele przyczyn, poza ruchem wiatru, które przyczyniają się do kształtu jezior. Grosse i in . (2013) podsumowują elementy endogenne i egzogenne, które są kluczowymi czynnikami orientacji, w tym:

  • Redystrybucja szelfów przybrzeżnych przez wiatr tworzący izolację,
  • układ wielokątnych klinów lodowych powodujących topnienie, oraz
  • erozja z kanałów rzecznych powodująca niejednorodność osadów.

Drenaż

Przed całkowitym osuszeniem brzegi jeziora cofają się w wyniku wstecznych opadów roztopowych (RTS) i podpowietrzne przepływy gruzu. Rzeczywisty drenaż może być wywołany erozją rzeczną lub ekspansją sąsiednich basenów w lokalizacjach śródlądowych. Na obszarach przybrzeżnych drenaż może być spowodowany cofaniem się wybrzeża, co prowadzi do abrazji termicznej lub erozji w wyniku działania fal. Bardziej stopniowy drenaż (częściowy lub całkowity) może być spowodowany lokalną degradacją wiecznej zmarzliny i erozją. Jeziora przestają rosnąć po rozpoczęciu drenażu, a ostatecznie zagłębienia są wypełniane przez osady, rośliny wodne lub torf. Inną opcją losu osuszonego jeziora roztopowego jest to, że aktywna warstwa otaczająca jezioro pogłębia się poniżej poziomu wody po wyczerpaniu lodu gruntowego, co pozwala na pozostanie resztkowego jeziora.

Galeria

Zobacz więcej zdjęć na Wikimedia Commons — Thermokarst .

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermokarst&oldid=1143131894 ”