Kortlægning af permafrost. Hvor finder vi frossen undergrund?

Dette er en teoretisk undersøgelse, som egner sig til nødundervisning som gruppearbejde.

I denne undersøgelse får du lov til at kortlægge permafrost i hele verden. Du lærer at læse forskellige typer kort, og hvordan disse kan bruges til at forudsige, hvor man finder permafrostlag.  Du undersøger og diskuterer med dine kammerater, hvordan temperatur og snelag har betydning for permafrosten. Har du ekstra tid, kan du også udforske, hvordan vegetation og jordens vandindhold påvirker permafrosten. 

Overblik over undersøgelsen:

Du kan finde flere idéer til, hvordan du kan udvide undersøgelsen for neden på siden.

Til læreren: I de følgende øvelser skal eleverne forsøge at kortlægge permafrost. De skal opstille hypoteser om, hvor permafrost findes og diskutere hvilke faktorer, der påvirker tilstedeværelsen af permafrost. Efter hver opgave følger et svar, hvor eleverne kan opdage, om deres hypoteser og konklusioner stemmer overens. Disse svar kan med fordel først gives til eleverne, efter de har arbejdet med opgavespørgsmålene.  

1. Hvor i verden kan vi finde permafrost? 

I denne første del skal du overveje, hvor i verden vi finder permafrost i undergrunden ved at kigge på et verdenskort med årlige middeltemperaturer. Du har måske læst om permafrost, så du har en ide om, hvilke klimaforhold der tillader, at jorden er frossen hele tiden. Hvis du ikke har hørt om det før, er det også fint, så danner du bare hypoteser på baggrund af, hvor du tror, der findes permafrost. Opgaven lyder således: 

• Verdenskortet nedenfor viser den årlige middeltemperatur samt 5 forskellige lokationer (lilla prikker med numrene 1-5). 

• Gå sammen 2 og 2 og observer verdenskortet (verdenskortet kan med fordel printes og uddeles til hver gruppe). Opstil 1-3 sætninger der beskriver, hvor der kan findes permafrost. Hvor koldt tror I, der skal være, for at der kan forekomme permafrost? 

• Kig på de 5 lokaliteter. Tror I, der er permafrost ved disse? Hvorfor/hvorfor ikke? 

• Diskuter med resten af klassen og læreren, hvilke teorier I har om, hvor vi finder permafrost.

Svar: Der er en tommelfingerregel der siger, at hvis der skal være permafrost på en lokalitet, så skal den årlige middeltemperatur i luften være under -1℃. 

• Passer det med jeres teorier?  

Klik her for at se kortet i stor størrelse

Det handler ikke kun om temperatur!

En årlig middeltemperatur på -1℃ fortæller noget om, at der er mulighed for permafrost i et område, men det fortæller ikke, om det rent faktisk er der, og ej heller hvor dybt laget potentielt er.

Det viser sig nemlig, at mængden af permafrost ikke kun er styret af luftens temperatur. 

• Gå sammen 2 og 2 igen og snak om, hvilke klimafaktorer der, ud over luftens temperatur, kan styre, hvor der er mulig permafrost.  

• I skal nu kigge på nye kort, der zoomer ind på Nordamerika. Det var her lokalitet 4 og 5 lå på verdenskortet fra første opgave, og det er disse I nu skal undersøge nærmere. I faget geografi kan kort bruges til rigtig mange forskellige spændende ting. Det kort I nu skal kigge på, viser hvor dybt snelaget normalt bliver over hele Canada. Kig på kortet over Canada. Hvordan kan sne have noget at gøre med permafrost, som jo ligger nede i jorden? Begrund svaret. 

• Sammenlign snedybdekortene med verdenskortet med temperatur. Udpeg og indtegn på kortet over Canada 3-4 steder, hvor I forventer mest permafrost.

• Husk på hvad I lige har lært om den årlige middeltemperatur, der kræves for permafrost.

Lokalitet 4 og 5 er indtegnet på Canadakortet. Ved hvilken af de to lokaliteter forventer I, at der er størst sandsynlighed for at finde permafrost på baggrund af sne-kortet over Canada? 

Svar: Sne fungerer faktisk som isolation for jorden. Det ligger som et tæppe hen over overfladen, og jo tykkere snetæppet er, jo sværere er det for de kolde vintertemperaturer at trænge ned i jorden.  

• Passer dette med, hvordan I troede sne og permafrost hænger sammen? 

Klik her for at se kortet i stor størrelse

Ekstra aktiviteter 

Vand og permafrost 

Ovenover permafrostlaget ligger et jordlag, som tør op om sommeren. Dette lag kaldes aktivlaget, og du kan læse mere om det i "Når permafrosten tør". Det viser sig, at mængden af vand i jorden har betydning for hvor meget af jorden, der tør op om sommeren.  

• Hvis jorden indeholder en stor mængde vand, hvordan vil det så påvirke tykkelsen (dybden) af aktivlaget? Vil det blive tykkere eller tyndere? 

• Lokalitet 4 og 5 er igen indtegnet på kortet herunder. Hvor forventer I det tykkeste aktivlag? Hvorfor? 

Svar:  Vand kan rumme rigtigt meget energi uden at blive specielt meget varmere. Faktisk skal man bruge fem gange så meget energi på at hæve temperaturen med 1 grad Celsius i vand som i tør jord. 
Ved jordlag med permafrost tillader vand i det øverste lag derfor ikke, at der kommer særligt meget varme ned til permafrostlaget, fordi vandet selv binder energien i stedet for at lede det videre nedad. 

Der kan præsenteres følgende kort om vand ved overfladen (søer, reservoir, vådområder osv.) over Canada, hvor eleverne igen kan prøve at kortlægge permafrost på baggrund af disse.
 

Klik her for at se billedet i stor størrelse

Planter og permafrost 

Om sommeren vil planter ofte gro i områder med permafrost, fordi det er solrigt og varmt, så det øverste jordlag tør op. Det viser sig, at planter og vegetation også har en betydning for dybden (altså tykkelsen) af aktivlaget. Hvordan mon vegetation kan hænge sammen med dybden af aktivlaget? I skal nu se på to billeder, som er taget i områder, hvor der findes permafrost. Forestil jer, at det første billede er taget ved lokalitet 4, mens det andet billede er taget ved lokalitet 5.  

• Hvordan bliver aktivlaget påvirket af vegetationen på de to billeder, og ved hvilken lokalitet vil aktivlaget være dybest (tykkest) baseret på mængden af planter? 

I mange områder hvor der er permafrost, kan der gro vegetation, når det er tøvejr om sommeren. Planter bruger meget af den energi (varme), der kommer fra solens stråler, og forhindrer derfor varmen i at nå jorden. Bl.a. også fordi planterne holder på fugt, og det kræver mere energi at opvarme en fugtigere luft. Dette kan betyde mindre opvarmning og mindre smeltning af permafrostlaget. Derfor vil der i områder med vegetation på jordoverfladen være et tyndere aktivlag, end hvis der ikke er nogen vegetation. 

Der kan præsenteres følgende billeder fra områder, hvor der findes permafrost. Eleverne kan opstille hypoteser om, hvordan mængden af vegetation påvirker aktivlaget, og igen sætte det i sammenhæng med lokalitet 4 og 5 i Canada.  
 

Undersøgelsen er oprindeligt udviklet af ph.d.-studerende Laura H. Rasmussen ved CENPERM, Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, Københavns Universitet. Noah Thomsager Nielsen ved Cirkus Naturligvis, Københavns Universitet, har tilpasset og videreudviklet undersøgelsen til folkeskolebrug i samarbejde med Inger K. Seierstad og Torben Ingerslev Roug. Novo Nordisk Fonden har bidraget til finansieringen.