サーモカルスト

サーモカルストは、氷の多い永久凍土が解けたときに形成される、湿地の窪地や小さな丘の非常に不規則な表面を特徴とする地形の一種です。この陸地表面タイプは北極地域に見られ、ヒマラヤやスイスアルプスなどの山岳地帯でも小規模に見られます。

これらの凹凸のある表面は、一部のカルスト地域で石灰岩が溶解して形成された小さな湖の集まりに似ており、実際には石灰岩は存在しないにもかかわらず、名前に「カルスト」が付けられています。冬の始まりとともに凍上によって表面に形成される小さなドーム状の地形は、一時的な地形にすぎません。次の夏の雪解けの間に崩壊し、小さな表面の窪みを残します。一部の氷レンズは成長してより大きな表面の丘 (「ピンゴ」) を形成し、これは何年も残り、雪解けが始まるまで草やスゲで覆われることがあります。これらのドーム状の表面は最終的に (毎年またはより長い期間の後に) 崩壊し、窪みを形成します。この窪みは、サーモカルストの一般的なカテゴリに含まれる不均一な地形の一部になります。

温暖化による永久凍土の融解湖の形成は正のフィードバックループであり、永久凍土の融解によりメタン、亜酸化窒素、二酸化炭素が放出され、さらなる気候温暖化に寄与する。^{[1] [2]}シベリアの バタガイカクレーターは、大規模なサーモカルスト陥没地の例である。

サーモカルスト湖は、雪解け湖、ツンドラ湖、雪解け窪地、ツンドラ池とも呼ばれ、^[3]氷の多い永久凍土が融解してできた窪地に形成された、通常は浅い淡水域を指します。^[4]サーモカルスト湖の主な指標は、過剰な地表氷の発生と、体積の 30% を超える氷含有量です。^[5]サーモカルスト湖は周期的に形成および消滅する傾向があり、予測可能なライフサイクルをもたらします (以下の「ライフサイクル」を参照)。永久凍土基質の継続的な融解は、サーモカルスト湖の排水と最終的な消滅につながる可能性があり、そのような場合、サーモカルスト湖は温暖化に応じて形成された地形学的に一時的な現象になります。^[6]

これらの湖は、典型的には、カナダ北極圏西部^[7]（バンクス島、ビクトリア島など）、アラスカ海岸平野、^{[8] [9]}ユーコン準州の内陸部^[10]およびユーラシア北部とシベリアの沖積低地を含む北極および亜北極低地に見られます。^{[11] [12] [13] [14]}地域に雪解け湖が存在すると、水が地面を温めるため、熱擾乱が発生します。

湖の下の永久凍土の深さは一般的に浅く、湖の深さが十分であればタリックが存在します。一般的な形態（形状、深さ、円周）はさまざまで、一部の融解湖は方向性があり、一般的に特定の方向に細長くなっています。その形成メカニズムは明確に証明されていませんが、卓越風や嵐に関連していると考えられています。^[15]擾乱（どちらの種類でも）により、地表の氷が全体的に温まり、溶け、その後表面が沈下して、地表水または溶けた地表氷が浸透します。^[5]

アラスカ国立石油保護区内のアラスカ北斜面にあるテシェクプク湖は、世界最大のサーモカルスト湖です。^[16]

雪解け湖の形成は、氷の多い永久凍土の劣化から始まります。サーモカルスト湖の自然な形成は、連続永久凍土か不連続永久凍土かという2つのプロセスに分けることができます。連続永久凍土では、氷脈と多角形の地面が存在するときに水が蓄積します。^[17]不連続永久凍土では、パルサ（凍った泥炭コア）またはリサルサ（鉱物コアマウンド）で雪解けが起こります。^[18]永久凍土の劣化は、通常、永久凍土の氷含有量、地表温度などのサイト固有の要因と組み合わされた、自然または人為的な表面の乱れに関連しています。^[19]

雪解け湖の発達は最初はゆっくりである傾向があるが、湖底の平均温度が 0 °C (32 °F) を超えると、湖の底への凍結が止まり、雪解けが継続するようになる。氷が解けるにつれて湖は大きくなり、その結果、湖岸が沈下したり、植物が水没したりすることがある。そのため、北方林の雪解け湖は「酔った木」に囲まれている傾向がある。^{[19] 「酔った木」（}酔った森としても知られる）はエドマ地域内に発生することを明記しておく必要がある。この特徴は、すべてのサーモカルスト地域に見られるわけではない。この段階で拡大すると、サーモカルスト湖は長軸が整然と並んだ細長い形状になることが多い。^[15]

氷の多い永久凍土の地域で湖が形成されると、いくつかの小さな湖が合体して大きな水域が形成され、熱擾乱が拡大する可能性があります。側方の岸の浸食によってさらに発達が促進される可能性があります。^[15]さらに、サーモカルスト湖の縁の熱摩耗により、湖の大きさが拡大し、湖底が沈下する可能性があります。^[20]

湖の方向性のある形態は、「楕円形、卵形、三角形、長方形、ハマグリ形、D 字形」などの形をとることがあり、^[5]砂質堆積物の地形でよく発生します。^[5]湖の形状の発達に関する論争的な学術的議論は、サーモカルスト湖の方向性と形態に関する文献全体で一般的です。 しかし、風の動きだけでなく、湖の形状に影響を与える理由は明らかに多数あります。 Grosseら(2013) ^{[5] は、}方向性の重要な要因である内因性および外因性の要素を次のようにまとめています。

• 風による断熱効果による沿岸棚の再配分、
• 多角形の氷の楔の配置により融解が起こり、
• 河川からの浸食により不均一な堆積物が生じる。

完全に排水される前に、後退融解スランプ（RTS）と地上の土石流によって湖の縁が後退する。実際の排水は、河川侵食または内陸部の隣接盆地の拡大によって引き起こされる可能性がある。沿岸地域では、海岸の後退による熱摩耗または波の作用による浸食が原因で排水が発生する可能性がある。より緩やかな排水（部分的または完全）は、局所的な永久凍土の劣化と浸食によって引き起こされる可能性がある。^[5]排水が開始されると湖の成長は停止し、最終的に窪地は堆積物、水生植物、または泥炭で埋められる。排水された融解湖の運命のもう1つの可能性は、地氷が枯渇すると湖を取り囲む活動層が水面下まで深くなり、残留湖が残る可能性があることである。^[19]

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  2013 年、カナダのハーシェル島で永久凍土が解けている
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  2013 年、カナダのハーシェル島で永久凍土が解けている
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  2013 年、カナダのハーシェル島で永久凍土が解けている
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  2013 年、カナダのハーシェル島で永久凍土が解けている
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  2013 年、カナダのハーシェル島で永久凍土が解けている
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  カナダ、ハーシェル島の永久凍土と氷、2012年

ウィキメディア・コモンズ - サーモカルストでさらに多くの写真をご覧ください。

• 後退する雪解けの低迷
• 北極海の海氷減少 – 北極海におけるここ数十年の海氷減少
• 悲しいことに 、北極の永久凍土の沈下によって浅い窪みが形成された
• バタガイカクレーター – ロシアのシベリアにあるサーモカルストクレーター
• 氷河期の退化 – 氷河期の完全な氷河状態から温暖な間氷期への移行
• ピンゴ – 土で覆われた氷の山
• 周氷河湖 – 氷河または氷床に隣接する湖

• 「シベリアの氷が溶ける中、気候警告」。ニューサイエンティスト。2005年8月10日。2016年1月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年12月26日閲覧。
• ドラモンド、レイチェル（2008年6月10日）。「北極海の海氷の急速な後退により永久凍土が脅かされているとNCARの研究が明らかに」（プレスリリース）。UCAR。2010年1月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年12月26日閲覧。