Permafrost

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In kalten Gebieten der Erde, wo die Temperatur im Sommer nicht hoch genug wird, um mehr als eine oberflächennahe Bodenschicht aufzutauen, ist der tiefere Untergrund stets gefroren. Dieser Dauerfrostboden oder Permafrost bedeckt etwa 25 % des Festlandes der Erde. Im nördlichen Kanada und in Alaska ist der Dauerfrostboden vermutlich 300 bis 500 m mächtig. Durch Auftauen und Gefrieren der Bodenoberfläche kommt es zu unterschiedlichen Materialverlagerungen. Frosthub und Frostdruck verursachen eine Sortierung von Verwitterungsmaterial. Dadurch entstehen seltsame Steinringe und Muster an der Bodenoberflächen, so genannte Strukturböden. Solche Prozesse bezeichnet man als Kryoturbation (von griechisch kryos = Frost und lateinisch turbare = umherwirbeln). Am Hang gerät der Verwitterungsschutt in der Auftauzone langsam ins Fließen.

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Permafrost führt nicht nur zu Materialverlagerungen in der Landschaft, er ist auch ein sehr schwer zu beherrschender Untergrund für Bauwerke. Beim Erdaushub für Bauten kann das Schmelzwasser nicht im gefrorenen Untergrund versickern. Es sättigt den Boden und bringt ihn am Hang zum Fließen. Der Wärmefluss von Gebäuden in den Boden kann zu Sackungsvorgängen führen. Bei guter Isolierung jedoch ist der Dauerfrostboden ein vorzüglicher Baugrund.

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Infolge von Frostsprengung und anderen Verwitterungsprozessen entstandener Schutt kann im Hochgebirge und in polaren Regionen auch durch Auftauen und Wiedergefrieren des Bodens transportiert werden. Es bildet sich eine mit Wasser gesättigte Auftauschicht, die am Hang zu fließen beginnt. Man bezeichnet diesen Vorgang als Solifluktion (von lateinisch solum = Boden, fluere = fließen). Die dadurch entstehenden Fließerden aus Schutt und Feinmaterial können sich schon bei einer Hangneigung von zwei Grad langsam in Bewegung setzen. Während der → Eiszeiten bildeten sich auch auf den waldfreien Hängen unserer Mittelgebirge flächenhaft und in mehreren Phasen solche Fließerden aus.