Schematic overview of a typical terrestrial and shallow-marine permafrost landscape during summer and winter. Permafrost is defined as ground that remains continuously at or below 0°C for at least two consecutive years; some 24% of the land surface in the northern hemisphere is classified as permafrost. This schematic figure (summer) pictures a terrestrial and shallow marine permafrost system. A permafrost landscape is characterized by its large heterogeneity with morphological permafrost-related features such as polygonal patterned ground with underlying ice wedges, thaw ponds, thermokarst lakes, and wetland areas. During winter, the terrestrial landscape is covered with snow, and water bodies and the ocean are typically covered with ice.The last pictures shows schematically the fluxes (not scaled) that occur between the terrestrial and marine environment and atmosphere.
Entstehung und Entwicklung der Permafrostgebiete sind eng mit dem globalen Klimawandel verknüpft. Vor allem der relativ warme diskontinuierliche Permafrost am Südrand der Permafrostverbreitung reagiert mit Auftauvorgängen sehr sensitiv auf Klimaänderungen. Die entsprechende Form des Permafrostabbaus ist der Thermokarst mit seinen geschlossenen, vermoorten und versumpften Hohlformen, die Durchmesser von wenigen Metern bis zu mehr als 1 km erreichen können. Folgen sind weitflächige Vernichtung der Taiga (Reduktion der CO2-Speicher) und Freisetzung von Methan und anderen klimarelevanten Spurengasen. Aus dendrochronologischen Vorarbeiten am Südrand des diskontinuierlichen Permafrostes in Westsibirien wissen wir, dass sich diese Thermokarsthohlformen beschleunigt seit der Mitte des letzten Jahrhunderts großflächig vergrößern. Wir haben Grund zur Annahme, dass die globale Klimaerwärmung der letzten Jahrzehnte zu diesem Effekt der Beschleunigung geführt hat. Aufgrund unterschiedlicher Größe gehen wir von unterschiedlichen Altern des Thermokarstes aus. Dendrochronologische und vegetationsgeographische Untersuchungen am Unterlauf des Ob in der Westsibirischen Tiefebene sollen Erkenntnisse darüber liefern, welche klimatischen (Temperatur, Niederschlag) und/oder anthropogenen Faktoren (Waldbrände, Brandrodung) den Rückgang des Permafrostes und damit die Bildung von Thermokarsthohlformen steuern.