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Stell dir vor, der Boden unter einem Haus wäre so fest wie Eis. Im kurzen Sommer wird nur die oberste Schicht weich und matschig. Was passiert wohl mit Straßen und Gebäuden, wenn auch der tiefere Boden auftaut?
Was Permafrost bedeutet
- Du erklärst, was Permafrost ist.
- Du beschreibst den Aufbau eines Permafrostbodens.
- Du nennst typische Verbreitungsräume und Folgen des Auftauens.
- Du erklärst, warum Permafrost für das Klima wichtig ist.
Permafrost ist Untergrund, der mindestens zwei Jahre ohne Unterbrechung gefroren bleibt. Untergrund kann Erde, lockeres Gestein oder fester Fels sein. Es geht also nicht nur um Schnee oder einen Gletscher.
Permafrost bedeutet dauerhaft gefrorener Untergrund. Seine Temperatur bleibt mindestens zwei Jahre lang bei oder unter dem Gefrierpunkt.
In vielen Permafrostböden steckt Bodeneis. Das ist Eis im Boden zwischen Erdteilchen und Gestein. Es kann den Boden wie ein festes Gerüst zusammenhalten.
In Nordkanada ist der Boden unter einer Straße im Sommer nicht überall weich. Nur die oberste Lage taut auf. Darunter bleibt der Permafrost fest gefroren.
Permafrost ist gefrorener Boden oder Fels über mindestens zwei Jahre. Er ist nicht dasselbe wie Schnee oder ein Gletscher.
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Die Schichten im Boden
Wenn im Frühling die Sonne wärmt, taut der Boden von oben her auf. Diese oberste Schicht heißt Auftauboden. Das ist die Bodenschicht, die im Sommer auftaut und im Winter wieder gefriert.
Unter dem Auftauboden liegt der Permafrost. Pflanzen können meist nur im Auftauboden wurzeln. Wasser kann dort im Sommer versickern oder sich sammeln, trifft aber häufig auf den gefrorenen Untergrund.
Im Sommer taut in einer Tundra die oberste Bodenschicht auf. Moose und kleine Sträucher wachsen darin. Einen Meter tiefer kann der Boden weiterhin hart gefroren sein.
Von oben nach unten gilt: Auftauboden taut jahreszeitlich auf, Permafrost bleibt dauerhaft gefroren.
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Wo Permafrost vorkommt
Permafrost braucht lange Kälte. Deshalb liegt er vor allem in der Arktis, dem Gebiet rund um den Nordpol. Große Flächen gibt es zum Beispiel in Sibirien, Alaska, Kanada und Grönland.
Auch hohe Gebirge können kalt genug sein. Alpiner Permafrost ist dauerhaft gefrorener Untergrund in Gebirgen. Er kommt etwa in den Alpen, im Himalaya und in den Anden vor. In Deutschland gibt es ihn in sehr hohen Bereichen der Zugspitze.
In Sibirien ist es im Winter lange und sehr kalt. Die Kälte kann tief in den Boden eindringen. Deshalb kann der Permafrost dort besonders tief reichen.
Wie tief Permafrost reicht, hängt unter anderem von Temperatur, Schnee, Pflanzen und Wasser im Boden ab. Eine dicke Schneedecke kann den Boden im Winter wie eine Decke gegen starke Kälte schützen.
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Was beim Auftauen geschieht
Wird es wärmer, wird der Auftauboden oft dicker. Taut auch Bodeneis im tieferen Untergrund, verliert der Boden seinen Halt. Das nennt man Bodensenkung: Die Erdoberfläche sackt ab, weil Eis geschmolzen ist und weicher Boden zurückbleibt.
In eisreichem Boden kann die Landschaft dadurch schnell uneben werden. Solche Formen heißen Thermokarst. Das sind Senken, Hügel und oft kleine Seen, die durch tauenden, eisreichen Permafrost entstehen.
Ein Haus wurde auf dauerhaft gefrorenem Boden gebaut. Taut das Bodeneis unter einer Ecke, sinkt diese Ecke ab. Wände können Risse bekommen und eine Straße kann sich verformen.
Unter einer ebenen Fläche schmilzt viel Bodeneis. Der Boden darüber sackt ab und bildet eine Mulde. Regenwasser sammelt sich darin, sodass ein kleiner See entstehen kann.
Bodeneis wirkt wie ein festes Gerüst. Schmilzt es, kann der Boden absacken und Bauwerke können beschädigt werden.
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Permafrost und Klimawandel
Im gefrorenen Boden liegen viele organische Reste. Das sind Überbleibsel von Pflanzen und Tieren. Darin ist Kohlenstoff gespeichert, ein Bestandteil dieser Reste.
Taut der Boden, werden Mikroorganismen aktiv. Das sind winzige Lebewesen wie Bakterien. Sie zersetzen die alten Reste. Dabei können Kohlendioxid und Methan entstehen. Beide sind Treibhausgase: Gase, die Wärme in der Atmosphäre festhalten und damit die Erwärmung verstärken.
Das kann eine Rückkopplung auslösen. Eine Rückkopplung ist ein Kreislauf, bei dem eine Veränderung weitere Veränderungen auslöst und verstärken kann: Wärme taut Permafrost auf, dabei entstehen Treibhausgase, und diese fördern weitere Erwärmung.
Eine wärmere Sommerzeit lässt mehr Boden auftauen. Mikroorganismen zersetzen Pflanzenreste. Dabei gelangen Treibhausgase in die Luft. Die zusätzliche Erwärmung kann weiteres Auftauen begünstigen.
Tauender Permafrost ist nicht nur ein Problem vor Ort. Er kann durch zusätzliche Treibhausgase auch das Klima beeinflussen.
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Zusammenfassung
Permafrost ist Untergrund, der mindestens zwei Jahre gefroren bleibt. Im Sommer taut meist nur der Auftauboden über ihm auf. Permafrost liegt vor allem in der Arktis und in Hochgebirgen.
Taut Bodeneis, kann der Boden absacken. Das gefährdet Straßen, Häuser und Landschaften. Außerdem können aus alten Pflanzenresten Treibhausgase entstehen. Darum ist Permafrost ein wichtiges Thema für Menschen in kalten Regionen und für das Klima der ganzen Erde.