Monitoring active layer development and freeze-back using DC resistivity tomography : two field examples from Svalbard

• Main Author: Oswald, Angela
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: 2009
• Subjects: Dauerfrostboden; Schmelzen; International Polar Year; permafrost; Svalbard
• Online Access: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubg:1-14865

Der "Active Layer'' bezeichnet die Auftauschicht über dem Permafrost (Muller1945) und ist speziell im Bezug auf den Energieaustausch zwischen Atmosphäre und Permafrost von Bedeutung. Die Phasenumwandlung zwischen Wasser und Eis ist mit großen Energieumsätzen verbunden und beeinflusst damit stark den Energietransfer im Boden, der für gewöhnlich durch Wärmeleitung bestimmt wird. Welchen Einfluss sonstige kleinskalige Prozesse auf den Energieaustausch mit der Atmosphäre haben, ist ein komplexes Thema, aber von Bedeutung, um zu verstehen, wie sich eine Veränderung der Lufttemperatur tatsächlich auf den Boden auswirken könnte.Im Zuge dieser Arbeit wurde versucht mit der sogannenten "DC Resistivity Method'' (Gleichstrom Widerstands Methode) Schwankungen in Temperatur, sowie Wasser und Eisgehalt mit Hilfe des elektrischen Widerstandes des Bodens zu messen. Im Frühjahr und Spätsommer 2007 wurden deshalb zu Monitoring-Zwecken Elektroden in zwei verschiedenen Permafrost Landformen auf Svalbard installiert. Die Messungen wurden zumeist in einem Abstand von etwa zwei Wochen während des Großteils des International Polar Year 2007-2008. Für einen Gutteil der Widerstandsdaten waren zusätzliche Daten - wie Lufttemperatur, Bohrlochtemperatur, Schneetiefe und Auftautiefe - vorhanden und sind zusammen mit den Bodenwiderstandsdaten analysiert worden. The active layer is the layer above the permafrost, which thaws in summer and freezes in winter (Muller1945). It links the atmosphere to the top of the permafrost in terms of energy exchange. During freezing and thawing phase change processes modify the soil's thermal behavior that is otherwise dominated by heat conduction. It is still not fully understood how many small scale processes work together and how on a larger scale the ground thermal regime is affected by changing air temperatures.In spring and late summer 2007 electrode arrays have been permanently installed in different permafrost landforms in Svalbard. The main objective of the field campaign was to observe changes in ...