Sist oppdatert 6. mai 2022

En effekt av klimaendringene i Arktis er oppvarming og tining av permafrosten. På Svalbard overvåkes dette i flere borehull, deriblant på Janssonhaugen, 20 km fra Longyearbyen. Oppvarming og tining av permafrosten kan medføre endringer i landskapet og større ustabilitet i bratt terreng og øke sannsynligheten for jord- og fjellskred. Tinende permafrost kan skade bygninger og infrastruktur og kulturminner i kystområder blir utsatt for økt erosjon.

Permafrost
Foto: Ketil Isaksen / Meteorologisk institutt

Hva overvåkes?


Permafrost

På velegnede steder gir temperaturmålinger i borehull i permafrost robuste indikasjoner på endringer i klima. Data fra Janssonhaugen viser en tydelig oppvarming også helt nede på 40 meters dybde. Temperaturvariasjoner gjennom året på bakkeoverflaten vil forsinkes mot dypet, samtidig som de dempes. Ved 15–20 meters dybde er temperaturvariasjonene gjennom året utjevnet. Endringer i gjennomsnittstemperatur over flere år og tiår på bakkeoverflaten vil forplante seg som temperaturbølger til større dyp. Målingene er derfor et verdifullt supplement til mer tradisjonelle klimadata fra værstasjonene på Svalbard.
(Siter disse dataene: Meteorologisk institutt (2022). Bakketemperatur i permafrost, Janssonhaugen. Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen (MOSJ). URL: https://mosj.no/indikator/klima/land/permafrost/)


Hver sommer tiner det øverste jordlaget av bakken som ligger over permafrosten. Dette laget kalles det aktive laget. Generelt har det aktive laget siden 1998 blitt tykkere, slik at overflaten av permafrosten i snitt ligger ca. 25 cm dypere nå enn den gjorde rundt årtusenskiftet. Denne tiningen kan på sikt skape utfordringer for stabiliteten av bakken. Deler av våren og sommeren 2021 var kjøligere i forhold til de senere årene og bidro til at tykkelsen av det aktive laget denne sommeren var nokså lik de første årene av serien fra Janssonhaugen.
(Siter disse dataene: Meteorologisk institutt (2022). Tykkelse på aktivt lag i permafrosten, Janssonhaugen. Miljøovervåking Svalbard og Jan Mayen (MOSJ). URL: https://mosj.no/indikator/klima/land/permafrost/)

Detaljer om dataene

Sist oppdatert6. Mai 2022
OppdateringsintervallÅrlig
Neste oppdateringMars 2023
Utførende organisasjonMeteorologisk Institutt
KontaktpersonKetil Isaksen

Metode

Temperatur observeres i borehull ved hjelp av termistorer koblet til en datalogger. Loggeren er programmert til å observere temperaturen fire ganger i døgnet. Dataene er filtrerte (glidende gjennomsnitt over 365 dager) for å fjerne små (± 0,02 °C) temperaturvariasjoner pga. sesongmessig systematisk støy i den automatiske datainnsamlingen.

Den absolutte nøyaktigheten er ± 0,05 °C og den relative ± 0,02 °C.

Kvalitet

Måleoppsettet er satt opp etter retningslinjer bestemt av de ledene miljøene i Europa på permafrostovervåkning og er høyere enn de internasjonale kravene til nøyaktighet.

Andre metadata

Se Global Terrestrial Network for Permafrost.

Status og trend

Overvåking av permafrost startet i 1998. Analyser viser at temperaturen stiger i gjennomsnitt 0,7 °C  per tiår på 10 meters dybde i permafrosten og at temperaturstigningen det siste tiåret er akselererende.

Gjennom den tiden overvåkingen har foregått er det registrert økte temperaturer i permafrosten helt ned til 80 meters dybde. Det aktive laget har i snitt blitt ca. 25 cm tykkere siden 1998.

Internasjonalt er det stor forskningsaktivitet knyttet til studier på permafrost. Den inneholder store menger organisk karbon, som kan brytes ned og frigjøre klimagassene karbondioksid (CO2) og metan (CH4) når bakketemperaturen stiger og permafrosten tiner. Økte mengder CO2 og CH4 er de viktigste bidragsyterne til den globale oppvarmingen. En ytterligere oppvarming og tining av permafrosten vil kunne bidra til enda større økning av de to klimagassene.

Årsaker

Oppvarmingen av permafrosten på Janssonhaugen skyldes først og fremst den økte lufttemperaturen de siste tiårene.

Studier så langt viser at eventuelle endringer i snødekket ikke har hatt noen stor effekt på permafrosten på Janssonhaugen. Dette skyldes at lokaliteten er svært eksponert for vind, og bakken rundt borehullet er barblåst store deler av vinteren.

Konsekvenser

Alle bygninger i bosettingene på Svalbard er bygget på pæler i permafrosten, og veier, broer, flyplasser og annen infrastruktur er bygget på permafrost. Ved oppvarming og tining av permafrosten kan infrastrukturen på sikt påvirkes. I tillegg er permafrosten avgjørende for å stabilisere bratte fjellsider, som ved en oppvarming kan bli mer ustabil. Dette gir konsekvenser for ferdsel, men potensielt også for dyreliv, dersom for eksempel områder med polarrevhi blir ustabile og raser ut.

Mange kulturminner på Svalbard ligger i strandsonen – og der vil de i framtiden kunne bli utsatt for mer erosjon og setningsskader som følge av tining av permafrosten.

Fra et større, sirkumpolart perspektiv er likevel den viktigste konsekvensen av permafrost som varmes opp og tiner at store mengder klimagasser, som CO2 (karbondioksid) og CH(metan), kan frigis dersom stadig dypere lag av permafrosten tiner. Dette er klimagasser som er holdt tilbake fra atmosfæren, siden det organiske karbonet har vært frosset i bakken. Frigjøring av slike klimagasser kan føre til en ytterligere økning i temperaturen og tining av permafrosten. Dette er en av de mange tilbakekoplingsmekanismene i Arktis, og det jobbes stadig med å bedre estimatene av utslipp fra tinende permafrost.

Om overvåkingen

I kald permafrost som på Svalbard er det som regel ubetydelig eller ingen sirkulasjon av grunnvann som forstyrrer temperaturgangen i bakken. Ved å observere endringer i temperaturen over noen år på 30–40 meter eller dypere, kan en beregne temperaturendringer som har pågått over de siste tiår nær bakkeoverflaten.

Det aktive laget, som er den øverste delen av permafrosten som tiner hver sommer, viser seg å bli tykkere over tid. Dette har direkte sammenheng med varmere somrer, og medfører utfordringer som økt skredfare, økt erosjon i kystområdene og landskapsendringer. Overvåking av permafrost har i de seinere år derfor fått økende interesse innenfor internasjonal klimaforskning.

Steder og områder

Videre lesning

Lenker

Publikasjoner

  1. Christiansen HH, Etzelmüller B, Isaksen K, Juliussen H, Farbrot H, Humlum O, Johansson M, Ingeman-Nielsen T, Kristensen L, Hjort J, Holmlund P, Sannel ABK, Sigsgaard C, Åkerman HJ, Foged N, Blikra LH, Pernosky MA, Ødegård R. 2010. The Thermal State of Permafrost in the Nordic area during the IPY 2007-2009. Permafrost and Periglacial Processes 21: 156–181, DOI: 10.1002/ppp.687
  2. Etzelmüller B, Guglielmin M, Hauck C, Hilbich C, Hoelzle M, Isaksen K, Noetzli J, Oliva M, Ramos M. 2020. Twenty years of European mountain permafrost dynamics—the PACE legacy. Environmental Research Letters, 15(10), 104070. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abae9d
     
  3. Haeberli, W., Noetzli, J., Arenson, L., Delaloye, R., Gärtner-Roer, I., Gruber, S., Isaksen, K., Kneisel, C., Krautblatter, M., Phillips, M. 2010. Mountain permafrost: development and challenges of a young
    research field
    . Journal of Glaciology 56(200): 1043–1058.
  4. Hansen, B.B., Isaksen, K., Benestad, R., Kohler, J., Pedersen, Å., Loe, L.E., Coulson, S.J., Larsen, J.O., Varpe, Ø. 2014. Warmer and wetter winters: characteristics and implications of an extreme weather event in the High Arctic. Environmental Research Letters 9: 114021. 10 pp.
  5. Isaksen, K., Sollid, J.L., Holmlund, P., Harris, C. 2007. Recent warming of mountain permafrost in Svalbard and Scandinavia. Journal of Geophysical Research 112(F2). 11 pp.
    DOI:10.1029/2006JF000522
  6. Isaksen, K., Benestad, R.E., Harris, C., Sollid, J.L. 2007. Recent extreme near-surface permafrost temperatures on Svalbard in relation to future climate scenarios. Geophysical Research Letters 34(17). 5 pp.
    DOI:10.1029/2007GL031002
  7. Romanovsky VE, Smith SL, Isaksen K, Shiklomanov NI, Streletskiy DA, Kholodov AL, Christiansen HH, Drozdov DS, Malkova GV, Marchenko SS. 2016. Terrestrial permafrost [in “State of the Climate in 2015”]. Bulletin of the American Meteorological Society 97 (8), S149–S152. doi: 10.1175/2016BAMSStateoftheClimate.1
  8. Smith, S.L., O’Neill, H.B., Isaksen, K., Noetzli, J., Romanovsky, V.,E. 2022. The changing thermal state of permafrost. Nature Reviews Earth & Environment 3, 10–23. https://doi.org/10.1038/s43017-021-00240-1