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Entstehung

Eiskeilen werden verursacht, wenn die Temperatur unter dem Gefrierpunkt sinkt und sich der Boden durch die extreme Kälte zusammenzieht. Sie können sich von der Oberfläche bis in den Bereich unterhalb des gefrorenen Bodens fortsetzen. Bevor sich durch die Erwärmung des Bodens in den Sommermonaten die entstandene Spalte wieder schließen kann, sammelt sich darin Eis aus Schmelzwasser oder Luftfeuchtigkeit und es entsteht ein Eiskeil. An dieser Schwachstelle bildet sich im nächsten Winter erneut eine Spalte und der ganze Prozess wiederholt sich. Auf diese Weise werden die Eiskeile im Laufe der Zeit immer breiter und reichen immer tiefer in den Boden hinein. [2] Sie laufen spitz zu, bis in eine Tiefe von normalerweise ein bis zehn Metern. Manche Eiskeile können allerdings auch bis zu 25 Meter in den Boden hinab reichen. [3]

Eiskeile sind oft durch eine leichte Senke auf der Oberfläche erkennbar. Sie haben einen unregelmäßig vieleckigen Grundriss und können, wenn sie in großer Anzahl auftreten, zu Eiskeilnetzen zusammenwachsen. [4]

Arten von Eiskeilen

Man unterscheidet zwischen epigenetischen und syngenetischen Eiskeilen und andererseits zwischen aktiven und inaktiven Eiskeilen. Epigenetische Eiskeile entstehen in bereits vorhandenem Untergrund, sind keilförmig und reichen bis zur Grenze des gefrorenen Bodens. Syngenetische Eiskeile werden gleichzeitig mit der Bodenablagerung gebildet, sind unregelmäßig geformt und können bis in den Permafrostboden reichen. [5] Eiskeile, die sich im Wachstum befinden, werden aktive Eiskeile genannt. Als inaktive Eiskeile bezeichnet man Eiskeile, die bis zu vielen Jahrhunderten hinweg unverändert bleiben. [6] Wenn ein Eiskeil endgültig abschmilzt, füllt sich die Frostspalte mit Sediment und es entsteht eine Eiskeilpseudomorphose. [7]

Eiskeile und globale Erwärmung

Durch die globale Erwärmung tauen in der Arktis die Eiskeile an der Oberfläche mit großer Geschwindigkeit und begünstigen auf diese Weise den Rückzug des Permafrosts. Einer Studie zufolge wird dies voraussichtlich bewirken, dass die Arktis viele ihrer Seen und Feuchtgebiete verliert. Wenn die Eiskeile tauen und sich das Schmelzwasser neue Wege sucht, führt dies auch dazu, dass der Boden absackt. Das wiederum bedeutet für arktische Landschaften und besiedelte Gebiete, dass Straßen, Eisenbahnschienen, Landebahnen, Gebäude sowie Öl- und Gas-Pipelines, die auf ehemals sicherem Dauerfrostboden erbaut wurden, beschädigt werden können. Weiters verstärkt das Tauen der Eiskeile den Treibhausprozess, da im Permafrost große Mengen Kohlenstoff eingefroren sind. Wenn die Temperaturen steigen und der Permafrost auftaut, werden Mikroorganismen aktiv und zersetzen den bisher festgelegten Kohlenstoff. Dabei entstehen Methan und Kohlendioxid, die den bestehenden Treibhauseffekt weiter ankurbeln. [8]