팔사

Palsa
위에서 본 바와 같이 잘 발달된 한 무리의 팔사.

팔사는 영구적으로 얼어붙은 이트와 광물 토양 코어를 가진 작은 동물이다. 그것들은 불연속 영구 동토층 극지방과 아극지대에서 나타나는 전형적인 현상이다. 그 특징 중 하나는 수렁 표면 위로 솟아오른 가파른 경사면을 가지고 있다는 것이다. 이로 인해 주변에 많은 양의 눈이 쌓이게 된다. 팔사의 정상들은 겨울에도 눈이 내리지 않는데, 그 이유는 바람이 비탈길이나 그 밖의 평평한 수렁 표면에 눈과 침전물을 실어주기 때문이다. 팔사는 지름이 150m까지 될 수 있고 높이가 12m에 이를 수 있다.[1]

영구 동토층은 팔사 마이어에서만 발견되며, 그 형성은 콩의 물리적 특성에 기초한다. 건성 피트는 절연체가 좋으나 젖은 피트는 열을 더 잘 전도하고, 냉동 피트는 열을 전도하는 데 더욱 좋다. 추위는 이탄층 깊숙이 침투할 수 있고, 겨울에는 더 깊은 습층에서 열이 쉽게 흐를 수 있다는 뜻이다. 반면에 팔사 표면의 건조한 피트는 얼어붙은 핵을 절연시켜 여름에 녹지 못하게 한다.[1] 연평균 기온이 빙점 바로 아래인 기후에서 팔사가 생존할 수 있다는 의미다.[2]

리탈사는 껍질이 없는 팔사이다. 그들은 일반적으로 해양성 기후 정권에서 발생하는 팔사보다 더 작은 범위에 존재한다. 그러나 팔사와 리탈사는 핑고에 비해 상대적으로 작다. 일반적으로 3m 미만이다.[3]

팔사 개발

팔사는 겨울 동파 전선이 주변 지역보다 비교적 빠르게 침투하는 황야나 늪지 지역에서 시작될 수 있는데, 아마도 유난히 얇은 눈 덮개 때문일 것이다.[4] 두꺼운 눈이 제공하는 단열재의 부족은 겨울에 훨씬 더 깊은 결빙을 가능하게 한다. 이 얼음은 서리 강온으로 인해 최대 몇 cm의 지속적인 '덩어리'로 여름 내내 지속될 수 있다. 팔사의 높은 표면은 또한 눈 덮개가 얇아져 겨울 냉각을 더 많이 할 수 있는 경향이 있는 반면, 여름에는 표면 재료(특히 유기물인 경우)가 건조되어 보온을 제공할 것이다.[5] 따라서 내부 온도는 인접한 지반 온도보다 지속적으로 낮다. 이것은 주변의 물을 끌어모으고 자라는 얼음 렌즈를 형성하는 데 기여한다. 얼음이 얼었을 때 얼음의 팽창은 주변 토양에 압력을 가하여, 공극 공간에서 물을 더 내보내게 하고, 그 다음엔 축적되어 성장하는 얼음 렌즈의 부피를 증가시킨다. 긍정적인 피드백 루프가 발달한다. 그리고 나서 표면 습기와 식물의 변화는 새로 형성된 영구 동토층을 보존하는 것과 같은 것이 될 것이다.[6]

상층토층은 서리로 인해 점차 올라간다.[7] 단면에서 팔사의 얼음 중심부는 연속적인 겨울 결빙 간격에 의해 야기되는 레이어링을 보여준다. 그러나, 모공에서 나오는 물의 압출은 중요한 것이 아니다. 왜냐하면 이 늪지대는 물에 포화되어 있기 때문에 얼음 핵 성장을 위한 충분한 물을 항상 제공하기 때문이다.

많은 과학자들은 팔사의 발달이 주기적으로 반복된다는 것에 동의한다. 팔사의 볼록한 형태에 도달할 때까지 성장이 계속되기 때문이다. 이것이 발생할 때 가장 윗부분의 피에 압력이 증가하면 피에 균열이 생겨 피에 층이 팔사의 측면을 향해 미끄러지게 된다. 이 피트의 층은 절연 효과를 생성하므로 층의 퇴행으로 팔사의 영구 동토층이 노출되고 녹기 시작할 것이다. 이 경우 팔사의 녹는 것은 순환발전의 정상적인 부분이며, 같은 지역에서 새로운 배아팔사 형태가 발달하는 것이 가능할 것이다. 그러나 팔사형태에 대한 연구는 주로 북부지역의 돔팔사를 관찰해왔다. 이러한 연구 영역은 팔사 발생을 위한 핵심 영역 내에 있으므로, 중심 영역 내의 돔 팔사에만 적용할 수 있는 주기적 발달이다.[8]

팔사 고원은 종종 이탄 층에 균열을 일으키고 돔 팔사의 부패를 일으키는 볼록한 형태가 부족하다. 그러나 팔사 평판에서는 부기를 일으키는 서리 팽창이 시간이 흐를수록 표면이 고르지 않고 표면에 물이 축적될 가능성이 높아지며 국소 퇴행과 용융을 일으킨다. 돔팔사스에서 피트의 층이 갈라지는 것과 마찬가지로 녹는 것을 유발하는 이 과정은 팔사 고지의 수명에 있어 정상적인 부분이지만 순환 진화의 한 부분이 아니다.[8]

팔사스는 결국 해빙과 붕괴로 이어지는 발달 주기를 거치는 것으로 보인다. 흔히 팔사 성장을 동반하는 개방된 균열과 팔사 주위에 축적되는 경향이 있는 물은 아마도 인접한 늪지대를 짓누르는 무게 때문일 것이다. 성장과 부패의 다양한 단계에 있는 팔사가 함께 발생한다는 사실은 그들의 붕괴가 반드시 기후 변화를 나타내는 것은 아니라는 것을 보여준다. 팔사가 무너진 후에 남는 것은 테두리에 둘러싸인 우울증뿐이다.[7]

형태학

스웨덴 북부 아비스코 인근의 스토르플라케트페트 보그는 영구 동토층 고원이다. 국경에 균열이 생기는 등 일부 붕괴 징후가 보인다.

팔사 구조물이 나타나는 특정한 유형의 수렁은 팔사 수렁이라고 불린다.[9] 그러나, 때때로 자연 타입은 팔사 늪으로 묘사되지만,[10] 둘 다 팔사덩어리가 발생하는 이타 습지를 가리킨다. 팔사마이어스에서는 구조물의 주기적인 발달로 인해 서로 다른 발달 단계에 있는 팔사가 나타날 수 있다.[6][11] 그러므로, 팔사의 붕괴된 형태는 둥근 연못, 열린 이탄 표면 또는 낮은 원형 테두리 능선으로 볼 수 있는 이러한 지역에서 흔하다.[6]

개별 팔사는 영구적으로 동결된 이탄 및/또는 가장 활동적인 이탄 층을 가진 광물 토양의 핵심을 가진 이탄지대에서 봉분 또는 더 큰 고도로 묘사된다.[5][9] 지형은 영구 동토층이 불연속적인 지역에서 발생한다.[9][12] 팔사의 핵은 피트의 층이 절연 효과를 일으키기 때문에 여름을 포함하여 영구적으로 동결되어 있다.[6][5] 대부분의 팔사는 타원형이나 긴 형태를 가지고 있지만, 다른 형태의 팔사는 묘사되어 왔다. 일부 지역(스웨덴 북부의 라이바달렌과 키이노부오피오)에서는 돔 모양의 팔사(malsa)로 구성된 팔사(malsa) 콤플렉스가 발견됐다. 다른 곳(스웨덴 북부의 세이타자우레)에서는 또 다른 팔사 구조가 설명된다. 여기서 표면이 평평하고 가장자리가 가파른 몇몇 팔사 고원이 발견되었다.[10]

팔사형에는 군더더기, 적당히 곧은 능선, 구불구불한 능선이 있다. 아이슬란드의 팔사는 혹모양, 둑모양, 고원형, 고리형, 방패형으로 묘사되어 왔다. 노르웨이에 있는 사람들은 팔사 고원, 에스커 팔사, 현악 팔사, 원뿔형 또는 돔형 팔사, 팔사 콤플렉스로 불렸다.

폭은 일반적으로 10~30m이고 길이는 15~150m이다.[1] 그러나, 수렁의 경사에 평행하게 뻗어 있는 에스커 같은 팔사 능선에 대해 최대 500m의 길이가 보고되었다. 높이는 1m 미만에서 최대 6~7m까지 다양하지만 주변 지역 위로 최대 10m까지 도달할 수 있다.[5][9] 큰 형태는 작은 형태에 비해 원뿔형 형태가 상당히 적은 경향이 있다. 어떤 곳에서는, 팔사가 합쳐져서 수백 미터 정도 되는 콤플렉스를 형성한다. 영구 동토층 코어는 두께가 약 40cm인 국소 렌즈가 설명되어 있지만 2-3cm 이하인 아이스 렌즈를 포함하고 있다.

주기적 발달 동안 팔사는 형태학이 다른 여러 단계를 거친다. 초기 개발단계에서 팔사는 표면이 매끈하고 이탄층에는 균열이 없고 침식의 징후가 보이지 않는다. 그것들은 종종 작고 돔 모양으로 생겼으며 종종 배아성마비로 불린다.[10] 이 단계에서는 얼음 층이 생성되는데, 얼음 층은 얼린 피트의 중심부에서 흔히 발견된다. 이러한 얼음 층은 얼음 분리에 의해 생성된다는 것이 제안되었지만, 얼음 층이 형성되는 이유인 것은 가장 확실한 부력이다. 영구 동토층이 그 지역에 도달하여 얼음 층을 만들 때 얼게 되는 노심의 부력 상승이 발생한다.[5] 안정적이고 성숙한 단계에서, 표면은 겨울 동안 눈 덮인 눈이 바람에 얇아지는 수준까지 더 상승했고, 이는 다시 더 깊은 결빙을 가능하게 한다. 성숙한 단계에서, 냉동된 코어는 피트를 넘어 밑에 깔린 실티 퇴적물로 도달했고 여름 동안 코어의 해빙은 발생하지만 코어가 완전히 녹는 정도는 아니다. 해빙은 때로 팔사에 인접한 곳에 물을 채운 연못을 만들 수 있고, 어떤 경우에는 연못을 따라 있는 이탄층의 균열이 안정적인 단계에 존재할 수 있다. 그러나 이러한 균열은 크기가 작고 가시적인 블록 침식의 징후는 가능한 단계에서는 보이지 않는다. 그러나 분해단계에서는 최대 몇 미터까지 큰 균열이 생겨 이층부를 블록으로 나누고 이른바 블록 침식이 발생한다. 열화 단계에서 팔사에 인접하여 냉동된 핵의 해빙으로 인해 몇 개의 개별 연못이 발견되는 경우가 많다.[10] 바람의 침식은 때때로 몇 디미터로 두께가 감소할 정도로 종종 피에 층에 영향을 미친다.[11] 팔사 고원이 열화 단계에 있을 때 평평한 고원 표면의 연못 몇 개를 볼 수 있는데, 이 연못은 종종 인접한 블록 침식이 있다. 블록 침식이 발생할 때 광물 토양이 균열을 따라 노출되는 경우가 많으며, 특히 이토층이 얇을 때 더욱 그러하다.[10]

지리적 분포

안데르스 랍의 페노칸디아에 있는 팔사와 불연속 영구 동토층 한계 지도

팔사는 불연속 영구 동토층 지역의 전형적인 형태여서 캐나다 북부와 알래스카, 시베리아, 페노산디아, 아이슬란드의 아북극 지역에서 발견된다.[6][12] 그것들은 거의 전적으로 이탄의[12] 존재와 연관되어 있으며 일반적으로 겨울이 길고 눈 덮개가 얇은 지역에서 발생한다. 어떤 곳에서는 팔상이 영구 동토층 아래까지 뻗어 있고, 어떤 곳에서는 녹지 않은 기질에 놓여 있다.

남반구에서는 카미호 북쪽에 위치한 이슬라 그란데 데 티에라 델 푸에고의 아르헨티나 쪽에서 마지막 빙하의 최대 잔해가 확인되었다.[13] 독일-벨기에 국경지역의 호헨 벤과 같은 중부 유럽의 호흐모오렌에서도 빙하시대 팔사의 잔해가 발견될 예정이다.

기후변화의 영향

기후조건 변화에 따른 팔사형태에 미치는 영향

팔사 형태의 침식과 팔사 중심부의 영구 동토층이 퇴보한다고 해서 기후 조건의 변화를 직접적으로 나타내는 것은 아니다. 팔사에는 주기적인 발달이 있기 때문에 중심부의 해빙은 팔사 발달의 정상적인 부분이다. 그러나 기후 조건의 변화는 팔사 형태에 영향을 미친다. 발생 지역 외곽에 놓여 있는 팔사 형태는 발생 지역 중심부에 가까운 팔사 형태보다 존재하기 위한 기후 조건에 더 의존한다.[8] 팔사의 형태에 대한 연구는 1998년 노르웨이 남부의 도브레펠에서 이루어졌다. 관측 당시 연평균 기온은 그 지역에 0°C 미만으로 놓여 있었다. 이 지역들은 확실히 기온 변화에 민감하다; 단지 작은 온도 상승은 특정 지역에 지속적인 팔사의 존재에 큰 영향을 미칠 수 있다.[8] 이 지역의 기상 관측소에서 측정한 결과, 연평균 기온은 1901-1930년과 1961-1990년 사이에 0.8°C 상승하였다. 1930년대 온난화 추세가 시작된 이래 도브레펠 지역에서는 전체 팔사 거점과 대형 팔사 판상지가 완전히 녹았다.[8] 팔사보그는 기온 변화에 민감해 기후지표가 좋다.[14] 도브레펠 지역의 연구는 만약 팔사를 기후 지표로 사용한다면 영구 동토층 분포의 큰 변화와 작은 변화를 분리하는 것이 필수적이라고 결론지었다. 더 작은 변화는 몇 년밖에 지속되지 않는 짧은 기후 변화로 인해 발생한다. 배아성 팔사라고도 할 수 있는 작은 돔 팔사는 추운 겨울 이후 소수의 기후 조건과 같은 기후 조건의 작은 변화로 인해 발병할 수 있다. 이 작은 팔사들은 불과 몇 년 후에 사라지기 때문에, 그들은 영구적인 형태로 자리잡지 못한다. 이러한 현상은 지난 수십 년 동안 도브레펠에서 관찰되어 왔으며, 기온이 상승하여 팔사의 주기적 발달을 완전히 시작할 수 없는 수준으로 상승하는 기후 조건의 더 큰 변화로 인해 발생한다. 이것은 도브레펠 지역에서 관측된 온난화 추세에 따른 기후 변화의 결과물이다. 이 지역에서는 20세기 내내 새로운 팔사 형태가 형성될 만큼 기후가 춥지 않았다.[8]

그러나 국지적 조건이 팔사형태의 형성에 어떤 영향을 미치는지, 특히 팔사마이어의 수문학은 여전히 존재한다. 또한, 팔사 마이어에 대한 기후 변화의 영향을 더 잘 판단하기 위해서는 보다 적극적인 층 감시와 지역 기상 조건과의 상관관계가 필요하다.[5]

팔사와 GHG 플룩스

팔사의 윗부분 군락은 습한 환경보다 건조하고 영양소가 부족하기 때문에 수렁 안에 미세한 하비타트의 모자이크를 만들어낸다. 팔사의 발생은 대기 온도, 강수량 및 눈 두께와 같은 몇 가지 기후학적 요인에 의해 결정된다. 따라서 온도와 강수량의 증가는 얼어붙은 이끼의 해빙과 이끼 표면의 침하를 유발할 수 있다. 이것은 더 두꺼운 활성층과 습윤 상태를 초래한다. 그러므로 초목은 습윤 상태에 적응함에 따라 변한다. 축축한 습도는 건조기 팔사 식물의 희생으로 삽나무 이끼와 그라미노이드에 이로울 것으로 예상된다. 온실 가스 흐름의 관련 변화는 CO2 흡수 증가와 메탄 방출 증가인데, 주로 키 큰 그라미노이드의 확장에 기인한다.[15]

페노칸디아에서 팔사마이어의 지속적인 발생

팔사마이어의 지속적인 발생은 몇 가지 요인에 의해 위험에 처해 있다. 첫째, 한 가지 요인은 주로 서식지 분포의 변두리에 위치한 팔사 마이어들에게 위협을 가하는 기후 변화다. 기후 변화는 연평균 기온 상승을 유발하며, 팔사 형태가 존재하기 위해서는 0 °C 미만이 되어야 한다.[16][8] 또한 기후변화는 또한 팔사마이어 발생지역에 눈이 쌓이면서 강수량의 변화를 유발하는데, 이것은 팔사마이어에게도 부정적인 영향을 미칠 것이다. 또 다른 요인은 수력 화학 및 유기 물질의 분해율에 영향을 미칠 수 있는 대기 낙진으로부터의 입자들이다. 더욱이, 수문학 및 수화학에 영향을 미치는 지역 사회 건설은 팔사 마이어의 서식지를 손상시킬 수 있다. 단, 이러한 종류의 활동으로 인한 영향은 영향을 받는 영역에 비해 상대적으로 큰 발생 면적의 범위를 고려할 때 미미하다.[16] 팔사마이어는 EU의 종 및 서식지 지침에서 우선시되는 서식지 유형으로 스웨덴과 핀란드 내에서 팔사마이어를 보존하는 것이 큰 관심사다.[9] 이 서식지의 보존은 그들이 유리한 보존 상태를 유지하고 팔사 마이어의 타락은 피할 수 있는 그런 종류의 조치들로 충족될 수 있다. 팔사마이어의 보존을 위한 또 다른 중요한 측면은 기후변화에 대항하는 지속적인 작업이다.[16] 그러나, 2013년 스웨덴은 팔사 마이어의 보존 상태가 가난하다고 보고했고, 많은 지역에서 팔사가 붕괴되어 멸종될 위험이 높다. 많은 연구들이[17][18][8][9] 지난 수십 년 동안 서식지 유형의 저하를 보고했는데, 이는 서식지 면적의 손실의 주된 원인이 기후 변화 때문이라고 한다.

생태계와 종에 미치는 영향

전형적인 팔사 수렁은 여러 종류의 새에서 박테리아와 같은 작은 유기체에 이르기까지 높은 수준의 생물 다양성을 가지고 있다. 이것은 특히 뛰어난 광생성-생체성-생체성 및 물 테이블 그라데이션 때문에 습도가 다른 여러 가지 미세한 하비타트가 분포할 수 있기 때문이다. 팔사마마이어는 유럽연합(EU)의 우선 서식지 유형으로 등재돼 기후변화가 생태계에 큰 위험을 줄 수 있다.[19] 팔사마이어의 퇴화에 대한 많은 연구가 진행되었지만, 생태계의 생물다양성 붕괴에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 엄청난 정보 격차가 여전히 존재한다. 사실, 팔사에 서식하는 많은 유기체에 대해 알려진 것은 많지 않다. 팔사의 잠재적 손실에 대한 가능한 의미를 이해하고 예측하기 위해서는 장기적으로 풍부한 종들의 패턴뿐만 아니라 이러한 유기체의 분포에 대한 더 많은 지식을 얻는 것이 필수적이다. 이런 핵심 지식이 없다면 팔사마이어의 생물학적 중요성을 이해하는 것은 평가하기 어렵다.

북유럽의 팔사 수렁지대에서는 새의 번식력이 풍부해 절정을 이룬다. 특히 북유럽 웨더의 경우 더욱 그렇다.[19] 핀란드 최북단에서 팔사마이어는 여러 다른 생물종과 비교해 조류종 밀도가 가장 높으며, 서식지의 이질성과 얕은 물(식량의 기본 공급원)의 이용가능성이 매우 높기 때문이다. 이번 세기에 팔사마이어의 상실 가능성 때문에 야생동물과 생물다양성에 미치는 영향은 부인할 수 없다. 얕은 물은 급격히 사라지거나 감소하여 더 균일한 환경을 조성할 수 있다. 이것은 팔사에 서식하는 다른 유기체뿐만 아니라 특정 종의 번식 새들에게 영구적으로 또는 계절적으로 부정적인 영향을 미칠 것이다.[19]

팔사 퇴행의 생태학적 효과에 대한 이용 가능한 연구는 드물다. 많은 번식 종들이 팔사마이어에게 배타적이지 않기 때문에, 팔사마이어의 감소로 인한 멸종 가능성에 대한 문제는 아직 확실하지 않다. 그러나 팔사마이어의 균질화가 생물학적 결과를 가져올 것이라고 제안하는 것은 도달거리가 아니다. 생물 종의 풍요를 책임지는 생태학적 요인에 대해 행해진 연구가 몇 가지 있는데, 이 연구에서 물 테이블 깊이가 제안된 요인이다. 이 지역의 생물다양성 효과에 대한 종합적인 연구를 성공적으로 수행하기 위해서는 팔사 지역에 살고 있는 많은 종들을 계획하기 위한 훨씬 더 많은 연구가 필요하다.[19]

핑고와 팔사의 차이점과 공통점

팔사와 핑고는 모두 다년생 서리 덩어리지만, 핑고는 일반적으로 팔사보다 크고 50m 이상의 높이에 도달할 수 있는 반면,[3] 가장 높은 팔사는 7~10m를 거의 넘지 않는다.[12] 더 중요한 것은, 팔사에는 침입하는 얼음핵, 즉 지역 지하수의 결과로 형성되는 얼음이 없다는 것이다. 그러나 핑고의 경우, 정의되는 특징은 대부분의 코어 전체에 침입하는 얼음이 존재한다는 것이다. 팔사스는 극저온흡입에 의한 빙축적의 결과로 형성되고, 핑고는 열리면 유압, 닫히면 정수압의 결과로 형성된다.[3]

게다가 보통 고립되어 있는 핑고와는 달리, 팔사는 보통 소위 팔사 늪에서와 같은 다른 팔사와 함께 집단으로 발생한다.[12][4] Pingos와 달리, 팔사는 영구 동토층인 것으로 보아 주변의 영구 동토층이 자라지 않아도 된다. 핑고 역시 연간 동결-소주기가 일어나는 깊이인 활성층 아래로 자라고, 활성층에서는 팔사가 성장한다.[4]

팔사와 핑고 모두 물이 얼어서 얼음 덩어리가 된다. 그러나 팔사스는 늪의 토양이 수분에 포화되어 있어서 자라나는 얼음 핵에 충분한 공급량을 가지고 있기 때문에 (물을 주입하기 위해) 반드시 양의 정수압을 필요로 하는 것은 아니다.[4]

팔사는 " 영구 동토층 고원"이라고도 알려진 "팔사 고원"을 형성하는 광범위한 측면까지 자랄 수 있다. 핑고의 성장이 주로 위로 올라가기 때문에 핑고는 같은 정도로 측면으로 자라지 않는다. 따라서 그들은 항상 언덕이다. 마찬가지로, 팔사는 키를 유지하면서 측면으로 크기를 줄일 수 있다; 핑고의 붕괴는 다른 패턴을 따른다.[20]

용어 및 동의어

팔사(Palsa:Palsas)는 핀란드어로 "얼음핵이 있는 늪에서 솟아나는 혹"이라는 뜻으로, 다시 북사미(Northern Sami, balsa)에서 차용한 말이다.[21] 황야에서 특히 팔사병이 발달함에 따라 팔사모라는 이름도 붙여졌다. 부고르어와 불기니아크어는 러시아어(야쿠티아어 태생의 후기)에서 팔사와 핑고 모두를 일컫는 일반적인 용어다.

참조

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  19. ^ a b c d Luoto, Miska; Heikkinen, Risto K.; Carter, Timothy R. (2004). "Loss of palsa mires in Europe and biological consequences". Environmental Conservation. 31 (1): 30–37. doi:10.1017/S0376892904001018. ISSN 0376-8929. S2CID 86157282.
  20. ^ Ross Mackay, J. (1978). "Contemporary pingos: A discussion". Biuletyn Peryglacjalny. 27: 133–154.
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추가 읽기

  • Brown, R.J.W.; Kupsch W.O. (1974). Permafrost terminology. Altona, Manitoba: National Research Council Canada.
  • Washburn, A.L. (1980). Geocryology. New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-470-26582-5.
  • Williams, Peter J.; Michael W. Smith (1989). The frozen Earth. New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-36534-1.

외부 링크

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