永久凍土層

少なくとも1年以上、2冬とその間の1夏をふくむ期間、温度が連続して0°C以下となっている土壌や岩盤のことを「永久凍土」といい、その永久凍土がみられる地層のことを永久凍土層という。永久凍土層は北極地域を中心としたアラスカやシベリアなど、およそ北緯45度までの高緯度地域や南極大陸など、広大な地域に分布している。ほとんどすべてが永久凍土によっておおわれているグリーンランドをふくめると、永久凍土が存在する地域(永久凍土地域)の面積は陸地の約15%である。そして、永久凍土層の厚さが数百メートルに達する地域もある。

チベット高原などは、中緯度ながら平均標高が4000m以上あるため永久凍土が存在する。これは山岳永久凍土とよばれ、日本では1970年(昭和45)に山頂で発見された富士山をはじめ、富山県の立山や北海道の大雪山系白雲岳の周辺に分布している。

北半球の永久凍土層の年代を知る手掛かりとなるものに、こおった地中にうもれた無数のマンモスの遺骸(いがい)がある。マンモスはだいたい1万年前～1万5000年前に絶滅しているが、それはもっとも最近の氷河期(→ 氷河時代)の終わり(第四紀のウルム氷期)と一致している。

地中の永久凍土層は、夏になると地表部分があたためられてとけだす。下の凍土層は水をとおさないため、表層にとけた水がたくわえられる。その結果、これらの地域では降水量がきわめて少ないにもかかわらず植物が育成し、タイガといわれる大森林地帯や、ツンドラがみられる。ただし、凍土層にはばまれるために植物の根はきわめて浅くしかはることができない。気温が低いために微生物の活動はにぶく、落葉などの分解がすすまないために、地表はコケや未分解の葉、寒冷な環境に強い高山植物などでおおわれている。

永久凍土の下には、植物などが分解してできた二酸化炭素やメタンガスの氷(メタンハイドレート)がたまっていると考えられている。これらは温室効果ガスとよばれるもので、現在、急速に進行している地球温暖化により永久凍土がとけだし、それらのガスが大気へ放出され、さらなる温暖化がすすむことが危惧(きぐ)されている。