Er is een vriezerdeur in de berghelling buiten Fairbanks, Alaska. Tom Douglas doet hem open en we stappen naar binnen, terwijl we koude lucht en muskusstof inademen terwijl we terug in de tijd beginnen te lopen.

Dit is geen fantasie. Het is de Permafrost-tunnel die wordt gerund door het Cold Regions Research and Engineering Laboratory van het Amerikaanse leger in Alaska, waar Douglas een senior wetenschapper is.

Onlangs leidde Douglas een groep wetenschappers en piloten met NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) op een rondleiding door de tunnel om meer te weten te komen over permafrost. Permafrost is elke grond, ijs of organisch materiaal zoals plantaardig materiaal of bot dat het hele jaar door bevroren is gebleven gedurende ten minste twee jaar. De tunnel werd in eerste instantie uitgegraven in de jaren zestig en is sinds 2011 uitgebreid. Nu heeft de Permafrost-tunnel bijna 500 meter uitgraving. "Er is gewoon nergens anders op aarde dat dit soort toegang tot permafrost heeft", zei Douglas.

Het ABoVE-team bestudeert permafrost-dooi en de impact ervan op landschappen en ecosystemen in het noordpoolgebied vanuit de lucht en boven de grond. Ze werken ook samen met CRREL en andere wetenschappers om erachter te komen hoe metingen in en boven de permafrosttunnel kunnen worden geëxtrapoleerd naar metingen vanuit de lucht vanuit onderzoeksvliegtuigen. Maar voor veel van de ABoVE-teamleden is dit de eerste keer dat ze permafrost van dichtbij zien.

De bevroren grond bij de ingang van de tunnel is dezelfde grond waarop mammoeten en steppenbizons ongeveer 18.000 jaar geleden liepen - en het heeft de botten om het te bewijzen. Maar naarmate we dieper de tunnel ingaan en verder terug in de tijd, verdwijnen deze tekenen van dierenleven.

Douglas stopt bij een geel label in het diepste, verste achterste deel van de tunnel. Hij wijst naar een elzentak die uit de muur steekt. 'Dit is het oudste ding hier,' zegt hij. "Het is bijna 45.000 jaar oud."

Het grootste deel van de permafrosttunnel bestaat uit dicht verdicht vuil en gesteente. Op sommige plaatsen worden bevroren grassen en ander dood plantaardig materiaal begraven binnen de muren of hangen ze aan het plafond. Terwijl we verder de tunnel in lopen, wijst Douglas op verschillende kenmerken:de dunne horizontale lijnen die laten zien hoe het landoppervlak in de loop van de tijd omhoog is bewogen, stroken ijs van water dat zich op de permafrost verzamelde en bevroor, en gigantische ijswiggen.

Arctische permafrost ontdooit steeds sneller. Terwijl de permafrost ontdooit, smelten die ijswiggen in de permafrost. Hierdoor ontstaan ​​gaten in de grond waardoor het landoppervlak erboven kan verzakken. Dit proces wordt thermokarst genoemd - en het verandert het landschap drastisch, niet alleen boven de Permafrost-tunnel, maar op locaties in Alaska en het noordwesten van Canada. In sommige gebieden zinkt de grond of zakt weg. In andere gebieden vormen zich nieuwe watermassa's die thermokarstmeren worden genoemd.

Terwijl we door de tunnel lopen, herinnert Douglas ons eraan dat net boven onze hoofden een boreaal bos is met grassen, struiken en bomen. CRREL-wetenschappers hebben boven- en ondergronds metingen gedaan om te proberen veranderingen in het landoppervlak erboven te relateren aan kenmerken in de permafrostlaag onder de grond.

Verschillende vegetatietypes groeien op bevroren grond versus op ontdooide permafrost, legt hij uit. Zwarte sparren en veenmos hebben de neiging om boven het harde, bevroren slib van permafrost te groeien. In gebieden waar de permafrost aan het ontdooien is, zijn de bomen vaak onvolgroeid of kantelen ze naar de zijkant. Gebieden met thermokarstkenmerken hebben ook vaak vegetatie die vaak wordt aangetroffen in wetlands. Het ontdooien van permafrost verandert ook het bodemvochtgehalte. Het ABoVE-team meet beide factoren - vegetatietype en bodemvocht - aan boord van het NASA 802-onderzoeksvliegtuig met een radarinstrument genaamd UAVSAR.

Het werk dat wetenschappers doen in de CRREL-permafrosttunnel helpt om kenmerken in de permafrostlaag te verbinden met veranderingen in de grond erboven die op afstand kunnen worden waargenomen met radarinstrumenten in de lucht - veranderingen die het ABoVE-team in Alaska en het noordwesten van Canada bestudeert met onderzoeksvliegtuigen.

"Metingen die we hier in de tunnel doen, kunnen worden geprojecteerd en geschaald om ons te helpen deze veranderingen in het bredere Noordpoolgebied te volgen", zei Douglas. + Verder verkennen

Brand versnelt instorting permafrost in Arctisch Alaska, studie vindt