Wegen, bruggen, pijpleidingen en andere soorten infrastructuur in Alaska en elders in het noordpoolgebied zullen sneller verslechteren dan verwacht doordat planners geen rekening houden met de impact van de constructies op aangrenzende permafrost, volgens onderzoek door een permafrost-expert van de University of Alaska Fairbanks Geophysical Institute en anderen.

De onderzoekers zeggen dat planners rekening moeten houden met de zijwaartse gevolgen van hun projecten, naast de gebruikelijke projectie van de directe top-down effecten.

De bevinding werd gepresenteerd in een paper van 31 mei in De cryosfeer , een publicatie van de European Geosciences Union.

UAF Geofysisch Instituut geofysica professor Vladimir Romanovsky is een van de 13 auteurs van het artikel. Hoofdonderzoeker voor het project is Thomas Schneider von Deimling van het Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research in Potsdam, Duitsland.

Het onderzoek richtte zich op een deel van de Dalton Highway op de noordhelling van Alaska, ongeveer 10 mijl ten zuiden van de Prudhoe Bay-olievelden. Sensoren bewaakten de temperatuur op zeven locaties, drie aan de westkant van de snelweg en vier aan de oostkant.

De onderzoekers ontdekten dat ontdooien van bovenaf niet beperkt is tot het gebied onder het wegdek. Ze ontdekten in plaats daarvan dat het ontdooien zich naar buiten verspreidt, leidt tot destabilisatie van de dijk en de ondergrond en dat het wordt veroorzaakt door de vorming van taliks - gronden die zijn ontdooid en het hele jaar door niet bevroren blijven - onder de teen van een rijbaan, de voorbereide zone aan de voet van de dijk en grenzend aan het natuurlijke terrein.

Het resultaat, de auteurs schrijven, is een versnellende dooisnelheid en eerder dan verwacht wegfalen - en een waarschuwing dat andere soorten Arctische infrastructuur zoals pijpleidingen, brandstofopslagtanks en luchthavens zullen sneller uitvallen dan verwacht.

Permafrost-grond zinkt wanneer het ontdooit, omdat een groot deel van het grootste deel afkomstig is van ijs dat in de grond is gemengd of in pure afzettingen is ingevroren. Het veldwerk en de daaropvolgende computermodellering van een onverharde weg gebouwd op continue permafrost wees uit dat een langzame en geleidelijke dooi zal leiden tot een versnelde "en waarschijnlijk onomkeerbare aantasting van de permafrost" en dat "wegfalen onvermijdelijk is zodra een kritiek niveau van aardopwarming is bereikt , " ontbreken van uitgebreide maatregelen voor bodemkoeling, schrijven de auteurs.

De auteurs schrijven ook dat hun bevindingen een tekortkoming aantonen in andere methoden voor het beoordelen van infrastructuurrisico's, die veranderingen in permafrost niet adequaat kunnen vastleggen en de interactie tussen de infrastructuur en de aangrenzende grond niet analyseren.

Die tekortkomingen maken de huidige schattingen van de data van uitval van de infrastructuur onnauwkeurig.

"Je kunt geen blanco beslissingen nemen als je te maken hebt met permafrost, " zei Romanovsky, een oude permafrost-onderzoeker. "Je moet altijd specifieker zijn over de regio, over de hoeveelheid ijs in permafrost en over de infrastructuur zelf. En als je dit allemaal in overweging neemt - en klimaatverandering - kun je een veel beter onderbouwde beslissing nemen."

Het onderzoek zal voordeliger blijken te zijn bij de planning van nieuwe wegen dan bij het onderhoud van bestaande wegen, waarvoor weinig kan worden gedaan om hun oorspronkelijke constructie te veranderen. Het onderzoek zal, echter, transportmanagers een beter idee geven van wanneer bestaande wegen waarschijnlijk zullen falen, zei Romanovsky.

"Het ministerie van Verkeer kan, met behulp van deze resultaten, begrijpen hoeveel ze van plan zijn te besteden om wegen in goede staat te houden, "zei hij. "Ze hebben op korte termijn een goed idee, maar ze weten niet wat ze kunnen verwachten, zeggen, Over 10 jaar zal de permafrost nog kwetsbaarder zijn dan nu en hoe dit ontdooiproces zal doorgaan."

De auteurs besluiten door te zeggen dat het "cruciaal is om rekening te houden met de effecten van klimaatverandering bij het plannen en bouwen van infrastructuur op permafrost, aangezien een overgang van een stabiele naar een zeer onstabiele toestand heel goed kan plaatsvinden binnen de levensduur van de infrastructuur (ongeveer 30 jaar)."

Ze voegen eraan toe dat hun focus op de Dalton Highway illustreert dat "een dergelijke overgang zelfs in het komende decennium kan plaatsvinden voor infrastructuur gebouwd op continue permafrost die tegenwoordig koude en relatief stabiele omstandigheden vertoont."