Пальса - Palsa

Группа хорошо развитых ладоней, если смотреть сверху

Пальсы торф курганы с вечномерзлым торфом и сердцевиной минеральной почвы. Это типичное явление в полярный и субполярный зона прерывистого вечная мерзлота. Одна из их характеристик - крутые склоны, возвышающиеся над поверхностью болота. Это приводит к скоплению вокруг них большого количества снега. На вершинах холмов нет снега даже зимой, потому что ветер разносит снег и отложения на склонах и в других местах на равнине. болото поверхность. Палса может достигать 150 м в диаметре и достигать 12 м в высоту.[1]

Вечная мерзлота находится на приятель болота только в самих пальцах, а его образование основано на физических свойствах торфа. Сухой торф - хороший изолятор, но влажный торф лучше проводит тепло, а мерзлый торф еще лучше проводит тепло. Это означает, что холод может проникать глубоко в слои торфа, а тепло может легко течь зимой из более глубоких влажных слоев. А сухой торф на поверхности палсы изолирует промерзшую сердцевину и предотвращает ее оттаивание летом.[1] Это означает, что палса может выжить в климате, где средняя годовая температура чуть ниже точки замерзания.[2]

А Lithalsa Пальса без торфяного покрова. Они существуют в меньшем диапазоне, чем паразы, обычно встречающиеся в океанический климат режимы. Однако оба пальца и литальсы относительно малы по сравнению с пинго; обычно менее 3 м.[3]

Развитие пальсы

Пальса может зарождаться на болотах или болотах, где фронт зимнего промерзания проникает относительно быстрее, чем в прилегающих районах, возможно, из-за необычно тонкого покрова. снег.[4] Отсутствие теплоизоляции, обеспечиваемой толстым снегом, способствует более глубокому промерзанию зимой. Этот лед может сохраняться в течение всего лета с устойчивой «неровностью» до нескольких сантиметров из-за морозного пучения. Снежный покров на возвышении пальмы будет более тонким, что обеспечит большее охлаждение зимой, в то время как летом поверхностный материал (особенно если органический ) высохнет и обеспечит теплоизоляция.[5] Таким образом, внутренняя температура постоянно ниже, чем температура прилегающей земли. Это способствует формированию ледяная линза который растет за счет втягивания окружающей воды. Расширение льда при замерзании оказывает давление на окружающую почву, дополнительно вытесняя воду из ее поровых пространств, которая затем накапливается и увеличивает объем растущей ледяной линзы. А положительный отзыв петля развивается. В этом случае изменения поверхностной влажности и растительности будут такими, чтобы сохранить вновь образовавшуюся вечную мерзлоту.[6]

Вышележащий слой почвы постепенно поднимается вверх. морозное пучение.[7] В поперечном сечении ледяные керны пальмы имеют слоистость, обусловленную последовательными зимними интервалами замерзания. Однако выдавливание воды из пор не имеет решающего значения, поскольку заболоченная почва насыщена водой и, таким образом, всегда обеспечивает достаточно воды для роста ледяного ядра.

Многие ученые сходятся во мнении, что развитие ладони является циклическим, если рост продолжается до тех пор, пока не будет достигнута выпуклая форма ладони. Когда это происходит, повышение давления в самом верхнем слое торфа вызовет трещины в слое торфа, что приведет к соскальзыванию слоя торфа к сторонам пальсы. Поскольку этот слой торфа создает изолирующий эффект, регресс слоя, таким образом, обнажит вечную мерзлоту в пальце и инициирует таяние. В этом случае таяние палсы является нормальной частью циклического развития, и новые эмбриональные формы палсы могут развиваться в той же области. Тем не менее, исследования, проведенные на формах палсы, в основном касались купольных паразитов в северных регионах. Эти области исследования лежат в пределах основной области для возникновения паразы и, следовательно, являются циклическим развитием, применимым только к купольным паразам внутри основной области.[8]

Плато Palsa часто не имеет выпуклой формы, что вызывает трещины в слоях торфа и гниение купола palsas. Но на плато palsa расширение наледи, вызывающее набухание, со временем создаст неровную поверхность и увеличит вероятность накопления воды на поверхности и вызовет местную регрессию и таяние. Этот процесс, который вызывает таяние, также как и растрескивание торфяного слоя в купольных палсах, является нормальной частью продолжительности жизни плато палсы, но не является частью циклического развития.[8]

Пальсы, кажется, проходят цикл развития, который в конечном итоге приводит к таянию и коллапсу. Важными факторами в этом процессе являются открытые трещины, которые обычно сопровождают рост паалсы, и вода, которая имеет тенденцию накапливаться вокруг паалс, вероятно, в результате их давления на прилегающую поверхность болота. Тот факт, что паразы на разных стадиях роста и распада происходят одновременно, показывает, что их коллапс не обязательно свидетельствует об изменении климата. Все, что обычно остается после схлопывания паальсы, - это впадина, окруженная ободком.[7]

Морфология

В Storflaket торфяное болото возле Абиско на севере Швеция плато вечной мерзлоты. На нем видны некоторые признаки обрушения, например, трещины по краям.

Один конкретный тип болото , при котором появляются структуры палсы, называется болотной палочкой.[9] Но иногда натуральный тип описывается как палса. болота,[10] однако оба они относятся к торфяному водно-болотное угодье где встречаются курганы палсы. У болотных пальм могут появляться паразы, находящиеся на разных стадиях развития, из-за циклического развития структуры.[6][11] Таким образом, сложенная форма палят обычна в этих областях, которые можно увидеть как округлые пруды, открытые торфяные поверхности или низкие круглые гребни.[6]

Отдельная палса описывается как холм или более крупное возвышение на торфянике с сердцевиной постоянно мерзлого торф и / или минеральная почва с верхним активным слоем торфа.[5][9] Структура встречается на участках с прерывистой вечной мерзлотой.[9] но ядро ​​остается замороженным навсегда, в том числе летом, поскольку слой торфа создает изолирующий эффект.[6][5] Чаще всего паразы имеют овальную или продолговатую форму, но описаны разные формы палс. В некоторых местах (Лайвадален и Кейновуопио на севере Швеция ), обнаружены палсовые комплексы, состоящие из нескольких куполообразных палс. В других местах (Seitajaure на севере Швеции) описана другая структура palsa. Здесь было найдено несколько плато с более плоскими поверхностями и крутыми краями.[10]

Формы Palsa включают холмы, умеренно прямые гребни и извилистые гребни. Пальсы в Исландии описываются как горбинки, дайки, плато, кольца и щиты. Те, что в Норвегии, называются плато, эскер, струнные, конические или куполообразные, а также комплексные палсы.

Ширина обычно составляет 10–30 м, а длина - 15–150 м.[1] Однако сообщалось о длине до 500 м для эскеровидных гребней пальсы, идущих параллельно уклону холма. болото. Высота колеблется от менее 1 м до 6–7 метров,[5][9] но может достигать высоты около 10 м над окружающей территорией. Большие формы, как правило, значительно менее конические, чем маленькие. Местами парсы объединяются, образуя комплексы протяженностью несколько сотен метров. Ядро вечной мерзлоты содержит ледяные линзы не толще 2–3 см, хотя местами описаны линзы толщиной почти до 40 см.

В ходе циклического развития пальса проходит несколько стадий, на которых морфология различается. На начальной стадии развития палсы имеют гладкую поверхность без трещин в слое торфа и видимых признаков эрозия можно увидеть. Они часто бывают маленькими и куполообразными и часто называются паразитами эмбриона.[10] На этом этапе создаются слои льда, которые обычно встречаются в керне мерзлого торфа. Было высказано предположение, что эти слои льда созданы сегрегация льда но это наверняка плавучесть это причина образования слоев льда. Возникает плавучий подъем ядра, которое замерзает, когда вечная мерзлота достигает области и создает слои льда.[5] В стабильной зрелой фазе поверхность поднялась до уровня, на котором снежный покров зимой истончается ветром, что, в свою очередь, способствует более глубокому промерзанию. На стадии зрелости мерзлое ядро ​​вышло за пределы торфяного слоя в нижележащий слой. илистый отложения а летом происходит оттаивание ядра, но не до такой степени, когда ядро ​​оттаивает полностью. В результате таяния иногда могут образовываться заполненные водой пруды, прилегающие к пальце, а в некоторых случаях трещины в слое торфа вдоль этих прудов могут присутствовать в стабильной стадии. Однако эти трещины небольшие по размеру и без видимых признаков засорения. эрозия видны на стадии соболя. Однако во время стадии разложения на пальцах появляются большие трещины до нескольких метров, которые разделяют слой торфа на блоки, и происходит так называемая блочная эрозия. Рядом с палсами на стадии разложения часто обнаруживается несколько отдельных прудов из-за таяния замороженного ядра.[10] Ветровая эрозия часто влияют на слой торфа до такой степени, что он уменьшается в толщине иногда на несколько дециметров.[11] Когда плато palsa находится в стадии разложения, можно увидеть несколько прудов на плоской поверхности плато, которые часто имеют эрозию соседних блоков. При блочной эрозии минеральная почва часто обнажается вдоль трещин, особенно когда слой торфа тонкий.[10]

Географическое распространение

Андерс Рапп карта предела пальс и прерывистой вечной мерзлоты в Фенноскандия.

Пальсы - типичные формы зона прерывистой вечной мерзлоты регионах и поэтому находятся в Субарктический районы северных Канада и Аляска, Сибирь, северный Фенноскандия и Исландия.[6] Они почти исключительно связаны с болота и обычно встречаются в районах с продолжительной зимой и слабым снежным покровом. В некоторых местах пальмы доходят до подстилающей вечной мерзлоты; в других они опираются на незамерзший субстрат.

В южном полушарии пальса остается от последний ледниковый максимум были выявлены на аргентинской стороне Isla Grande de Tierra del Fuego к северу от Cami Lake.[12] Остатки Ледниковый период palsas можно найти также в Hochmooren Центральной Европы, например Хоэн Венн в германо-бельгийской приграничной зоне.

Последствия изменения климата

Влияние на формы пацанов из-за изменения климатических условий

Эрозия форм ладони и отступление вечной мерзлоты в сердцевине ладони не указывают прямо на изменение климатических условий. Поскольку у ладоней есть циклическое развитие, оттаивание сердцевины является нормальной частью развития ладоней. Однако изменение климатических условий действительно влияет на формы паальсы. Формы палсы, которые лежат на окраине ареала возникновения, более зависимы от климатических условий для существования, чем формы пацанов вблизи центра ареала возникновения.[8] Исследование форм palsa было проведено в 1998 г. Доврефьель, на юге Норвегии. На момент наблюдения среднегодовая температура в этом районе была чуть ниже 0 ° C. Эти области, безусловно, чувствительны к изменениям температуры, и даже небольшое повышение температуры может иметь большое влияние на длительное существование палящ в конкретном регионе.[8] Измерения метеорологических станций в этом районе показывают, что среднегодовая температура повысилась на 0,8 ° C в период с 1901-1930 по 1961-1990 годы. С начала тенденции к потеплению, в 1930-х годах, целые болота палсы и большие плато палсы полностью растаяли в районе Доврефьеля.[8] Чувствительность болот Palsa к перепадам температуры делает их хорошим индикатором климата.[13] Исследование, проведенное в районе Доврефьель, пришло к выводу, что если в качестве климатических индикаторов используются паразы, важно отделить большие изменения в распределении вечной мерзлоты от более мелких изменений. Меньшие изменения вызваны более короткими климатическими изменениями, которые длятся всего несколько лет. Маленькие купольные паразы, которые также можно назвать паразами зародыша, могут развиваться в результате меньших изменений климатических условий, например, нескольких следующих холодных зим. Поскольку эти маленькие паразы исчезают через несколько лет, они не могут стать постоянными образованиями. Это явление наблюдалось в Доврефьеле в последние десятилетия и вызвано более значительным изменением климатических условий, когда температура поднялась до уровня, при котором паразы не могут полностью инициировать свое циклическое развитие. Это следствие изменения климата с тенденцией к потеплению, которое наблюдается в районе Доврефьель. В этой области климат не был достаточно холодным для того, чтобы в течение всего 20-го века образовались новые формы палсы.[8]

Однако есть некоторая неопределенность в отношении того, как местные условия влияют на формирование форм парасы и особенно гидрология болотных пальм все еще существуют. Кроме того, необходим более активный мониторинг слоя и его корреляция с местными погодными условиями, чтобы лучше определить влияние изменения климата на болота Palsa.[5]

Палса и потоки парниковых газов

Поскольку верхние холмики палсы более сухие и бедные питательными веществами, чем влажное окружение, они создают мозаику из микросреды в пределах болото. Возникновение пальсы определяется несколькими климатологическими факторами, такими как температура воздуха, осадки и толщина снега. Следовательно, повышение температуры и осадки могут вызвать таяние мерзлого торфа и проседание поверхности торфа. Это приводит к более толстому активный слой и более влажные условия. Поэтому растительность изменяется, адаптируясь к более влажным условиям. Ожидается, что увеличение влажности принесет пользу сфагновые мхи и злаки, за счет сушилки пальмы растительности. Связанные изменения в парниковые газы потоки повышены CO2 поглощение и повышенная эмиссия метана, в основном из-за разрастания высоких злаков.[14]

Продолжающееся появление болот палсы в Фенноскандии

Продолжительному распространению болотных пальм препятствует несколько факторов. Во-первых, одним из факторов является изменение климата, которое в первую очередь вызывает угощение для болотных болот, расположенных на окраине ареала обитания. Изменение климата вызывает повышение среднегодовой температуры, которая должна опускаться ниже 0 ° C, чтобы существовали формы пальсы.[15][8] Кроме того, изменение климата также вызывает изменение количества осадков с увеличением количества снегопадов в зоне возникновения болот палсы, что также отрицательно сказывается на болотах палсы. Еще одним фактором являются частицы из атмосферных осадков, которые могут влиять на гидрохимия и скорость деградации органическая материя. Кроме того, строительство сообщества и в первую очередь такое, что оказывает влияние на гидрология и гидрохимия может нанести вред среде обитания болотных пальм. Но влияние этого вида деятельности минимально, учитывая протяженность зоны происшествия, которая относительно велика по сравнению с зоной воздействия.[15] Болота Palsa являются приоритетным типом среды обитания в Директива ЕС о видах и местообитаниях и поэтому сохранение болот палсы в Швеции и Финляндии представляет большой интерес.[9] Сохранение этой среды обитания может быть выполнено с помощью таких мер, которые поддерживают благоприятный природоохранный статус и предотвращают деградацию болот Palsa. Еще один важный аспект сохранения болотных болот - постоянная борьба с изменением климата.[15] Но в 2013 году Швеция сообщила о плохом природоохранном статусе болотных болот, и во многих районах эти болота разрушились, и существует высокий риск их исчезновения. Многие исследования[16][17][8][9] сообщают о деградации типа среды обитания в течение последних десятилетий, причем основной причиной потери площади среды обитания является изменение климата.

Воздействие на экосистемы и виды

Типичная болотная палса имеет высокий уровень биоразнообразие, от нескольких видов птиц до крошечных организмов, таких как бактерии. Это во многом из-за его выдающихся минеротрофный -омбротрофный и уровень грунтовых вод градиенты, что делает возможным наличие нескольких микроместообитаний, распределенных с разной степенью влажности. Болота Palsa включены в список приоритетных местообитаний Европейского Союза, и изменение климата может представлять большой риск для его экосистем.[18] Несмотря на то, что было проведено много исследований деградации болот Palsa, все еще существует огромный пробел в информации о том, какие последствия могут иметь нарушения биоразнообразия в экосистемах. На самом деле, о многих организмах, населяющих паразиты, известно совсем немного. Жизненно важно получить больше знаний о распространении этих организмов, а также о закономерностях видового богатства в долгосрочной перспективе, чтобы понять и предсказать возможные последствия потенциальной потери палсы. Без этих ключевых знаний трудно оценить биологическое значение болотного пальца.

В зонах болот палсы в Северной Европе изобилие гнездящихся птиц достигает своего пика. Это особенно верно в случае североевропейских кулики.[18] На самом севере Финляндии в болотах пальмы самая высокая плотность видов птиц из всех по сравнению с несколькими различными биотопами, и, скорее всего, здесь обитают неоднородность мест обитания и наличия мелководья (основного источника пищи), что создает такое огромное разнообразие птиц. В связи с вероятной потерей болот palsa в этом столетии, воздействие на дикую природу и биоразнообразие неоспоримо. Мелководье может исчезнуть или резко уменьшиться, создавая более однородную среду. Это, вероятно, окажет негативное влияние на определенные виды гнездящихся птиц, а также на другие организмы, постоянно или сезонно населяющие болота Palsa.[18]  

Следует отметить, что доступных исследований экологических эффектов регрессии паразы немного. Поскольку многие виды размножающихся видов не являются исключительными для болот Palsa, вопрос о возможном исчезновении в результате сокращения болот Palsa еще не определен. Однако предположить, чтогомогенизация болотного пальца приведет к биологическим последствиям. Проведены некоторые (хотя и немногочисленные) исследования экологических факторов, ответственных за численность видов, в которых глубина зеркала грунтовых вод является рекомендуемым фактором. Чтобы успешно провести всестороннее исследование воздействия на биоразнообразие в этой области, необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы выявить множество видов, обитающих в районах палсы.[18]  

Различия и сходства между пинго и пальзами

Оба приятеля и пинго многолетние насыпи наледи; однако пинго, как правило, крупнее пальс и могут достигать высоты более 50 м. Палсас не имеет навязчивого ледяного ядра или льда, который образуется в результате местных грунтовые воды. Однако для пинго определяющей характеристикой является наличие интрузивного льда на большей части керна. Пальсы образуются в результате скопления линз льда криосакция, и пинго в результате гидравлическое давление если он открыт, и гидростатическое давление если он закрыт.[3]

Более того, в отличие от пинго, которые обычно изолированы, паразы обычно возникают в группах с другими паразами, например, в так называемом болото Палса. В отличие от пинго, пальцам для роста не требуется вечная мерзлота, поскольку палса - это вечная мерзлота. Пинго также растут под активным слоем, на глубине которого происходит годовой цикл замораживания-оттаивания, и пацаны растут в активном слое.[4]

И парасы, и пинго возникают в результате замерзания воды до ледяного ядра. Однако Palsas не обязательно требует положительного гидростатического давления (для нагнетания воды), поскольку болотистая почва насыщена водой и, следовательно, имеет достаточный запас для растущего ледяного ядра.[4]

Терминология и синонимы

Palsa (множественное число: palsas) - термин от Финский язык означает «торос, поднимающийся из болота с ледяной сердцевиной», что, в свою очередь, является заимствованием из Северные саамы, бальза.[19] Поскольку паразы особенно развиваются в вересковые пустоши, поэтому они также называются палсамур. Бугор и булгиннях общие термины в русский язык (последний из Якутский origin) как для palsas, так и для pingos.

Рекомендации

  1. ^ а б c Куяла, Кауко; Сеппала, Матти; Холаппа, Теуво (2008). «Физические свойства торфа и образования палят». Наука и технологии в холодных регионах. 52 (3): 408–414. Дои:10.1016 / j.coldregions.2007.08.002. ISSN  0165-232X.
  2. ^ Sollid, J. L .; Сёрбель, Л. (1974). «Болота палсы в Хаугтьёрнине, Доврефьель, Южная Норвегия». Norsk Geografisk Tidsskrift - Норвежский географический журнал. 28 (1): 53–60. Дои:10.1080/00291957408621868. ISSN  0029-1951.
  3. ^ а б Роули, Тейлор; Giardino, John R .; Гранадос-Агилар, Ракель; Витек, Джон Д. (2015), «Перигляциальные процессы и формы рельефа в критической зоне», Развитие процессов на поверхности Земли, Эльзевьер, 19, стр. 397–447, Дои:10.1016 / b978-0-444-63369-9.00013-6, ISBN  978-0-444-63369-9
  4. ^ а б c "OUGS Материковая Европа | Геологическое общество Открытого университета: Palsas & Lithalsas (2005)". www.ougseurope.org. Получено 27 мая 2020.
  5. ^ а б c d е ж Сеппала, Матти (2011). «Обобщение исследований образования паалсы, подчеркивающих важность местных экологических и физических характеристик». Четвертичное исследование. 75 (2): 366–370. Bibcode:2011QuRes..75..366S. Дои:10.1016 / j.yqres.2010.09.007. ISSN  0033-5894.
  6. ^ а б c d е Сеппяля, Матти (1986). «Происхождение паразитов». Geografiska Annaler: Серия A, Физическая география. 68 (3): 141–147. Дои:10.1080/04353676.1986.11880167.
  7. ^ а б Де Шуттер, Пол (3 декабря 2005 г.), Пальсы и литалии, получено 10 июн 2013
  8. ^ а б c d е ж грамм час Соллид, Йохан Людвиг; Сёрбель, Лейф (1998). «Болота Палса как индикатор климата: примеры из Доврефьеля, Южная Норвегия». Ambio. 27 (4): 287–291. ISSN  0044-7447. JSTOR  4314737.
  9. ^ а б c d е ж Врамнер, П. Вестер, К. Бакке, С. Гуннарссон, У. Хан, Н. (2017). "Palsmyren Mannavuoma - förändringar under ett halvsekel". Свенск Ботаниск Тидскрифт. 111: 3–4: 140–151.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  10. ^ а б c d е Zuidhoff, Frieda S .; Колструп, Остальное (2005). «Развитие пальсы и связанная с ней растительность в Северной Швеции». Исследования Арктики, Антарктики и Альп. 37 (1): 49–60. Дои:10.1657 / 1523-0430 (2005) 037 [0049: PDAAVI] 2.0.CO; 2. ISSN  1523-0430.
  11. ^ а б Пер Врамнер, Сюзанна Бакке, Кьелл Вестер, Томас Хедвалл, Урбан Гуннарссон, Саад Альсам и Венче Эйде (2012). "Förslag till övervakningsprogram för Sveriges palsmyrar". Länsstyrelsens rapportserie. 16/2012: с. 65-72.
  12. ^ Тромботто Ляудат, Дарио (2008). «Геокриология юга Южной Америки». В Рабасса, Дж. (ред.). Поздний кайнозой Патагонии и Огненной Земли. стр.255 –268. ISBN  978-0-444-52954-1.
  13. ^ Использование показателей для объяснения нашего меняющегося климата политикам и общественности ВМО
  14. ^ Карлгард, Джулия (2008). Деградирующие болота palsa в северной Европе: изменение растительности в меняющемся климате и его потенциальное влияние на потоки парниковых газов. Lunds University / Institutionen för naturgeografi och ekosystemvetenskap. OCLC  1001436074.
  15. ^ а б c «Натура 2000: Мирар -> Палсмирар». Naturvårdsverket (на шведском языке). Получено 27 мая 2020.
  16. ^ Borge, Amund F .; Вестерманн, Себастьян; Сольхейм, Ингвильд; Эцельмюллер, Бернд (2 января 2017 г.). «Сильная деградация пальмовых и торфяных плато в северной Норвегии за последние 60 лет». Криосфера. 11 (1): 1–16. Bibcode:2017TCry ... 11 .... 1B. Дои:10.5194 / tc-11-1-2017. ISSN  1994-0416.
  17. ^ Zuidhoff, Frieda S; Колструп, Остальное (2000). «Изменения в распространении пальмы в связи с изменением климата в Лайвадален, север Швеции, особенно в 1960–1997 годах». Вечная мерзлота и перигляциальные процессы. 11 (1): 55–69. Дои:10.1002 / (sici) 1099-1530 (200001/03) 11: 1 <55 :: aid-ppp338> 3.0.co; 2-t. ISSN  1045-6740.
  18. ^ а б c d Луото, Миска; Heikkinen, Risto K .; Картер, Тимоти Р. (2004). «Исчезновение болотных болот в Европе и биологические последствия». Охрана окружающей среды. 31 (1): 30–37. Дои:10.1017 / S0376892904001018. ISSN  0376-8929.
  19. ^ "Определение слова palsa | Dictionary.com". www.dictionary.com. Получено 27 мая 2020.

дальнейшее чтение

  • Brown, R.J.W .; Купш В.О. (1974). Терминология вечной мерзлоты. Альтона, Манитоба: Национальный исследовательский совет Канады.

  • Вашберн, A.L. (1980). Геокриология. Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. ISBN  0-470-26582-5.

  • Уильямс, Питер Дж .; Майкл В. Смит (1989). Замерзшая земля. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-36534-1.

внешняя ссылка

Фотографии palsas и дополнительная информация: