I geomorfologi betegner termet thermokarst (synonym: cryokarst ):
Gamle termokarstiske former, og såkalte kryogene jordarter, noen ganger arvet fra den siste breingen, finnes i regioner som nå er kalde (mikro-relieffer, torvmarkers geografi osv.) Som i Canada , Alaska og Sibir , men også lokalt i tempererte regioner. Lommer som er dannet av kryoturbasjon under den siste avforgasningen, kan forstyrre driften av offentlige arbeider (sammenbrudd av veiborster for eksempel hvis de ikke tidligere er identifisert og behandlet).
Disse fenomenene er også kilder til plutselig tilstrømning av eutrofiske næringsstoffer og sedimenter som øker turbiditeten i vassdrag, to fenomener som til sammen kan forstyrre negativt og synergistisk, til skade for vannøkosystemer.
Til tross for roten " karst ", betyr ikke termet termokarst tilstedeværelsen av kalkstein ; den brukes her av likhet med karstiske fenomener (der hulrom blir skapt ved oppløsning av kalkstein). Thermokarst er en integrert del av pseudokarst , som inkluderer mange andre fenomener som ligner på de som utvikler seg i karst i streng forstand.
Thermokarsts kan eksistere på andre planeter, for eksempel på planeten Mars
Smeltevann kan utnytte iskiler når de brytes ned, akselererer smeltingen og skaper et nettverk av små fordypninger, hull og kløfter .
Thermokarsts innebærer en tidligere tilstedeværelse av permafrost (påminnelse: permafrost dekker i dag omtrent en femtedel av landoverflaten). De gjelder store områder i Arktis og i Sibir . De påvirker fjellområdet i mindre grad .
Studier av utviklingen av distribusjonen av termokarst og sedimenter i termokarstdepresjoner bidrar til forståelsen av klimaendringer og til den økologiske og geomorfologiske historien til planeten. De løstbaserte økosystemene er sårbare for dette.
Denne kunnskapen er også nødvendig for å bedre forstå retrospektivt hendelsene som fant sted under og etter de siste isbreene , spesielt angående utslipp av metan fra smeltende permafrost eller fra innsjøene som ble dannet i termokarstene i løpet av en periode med avfrysing og spesielt under Pleistocene og Holocene .
De har sterkt påvirket rekoloniseringen av flora, fauna og sopp etter tilbaketrekningen av iskappene, og landskapsøkologien til mange moderne peri-arktiske landskap av taiga, tundra og andre torvmarker eller beversteder ( Castor fiber i Europa, Castor canadensis i Nord-Amerika) holder merket. De bidrar fortsatt til vannsyklusen i disse regionene. Spesielt deres dannelse er ledsaget - fra toppen av oppsamlingsbassengene med CO 2 -utslippog metan, men også frigjøring av næringsstoffer og sporstoffer som er nyttige for økosystemer (eller kilde til turbiditet , silting og tilstopping av gytefelt og elvebunn, til og med lokal eutrofiering og hvis frigjøringen er for plutselig).
Den arktiske og Periarctic varmer mye raskere enn Antarktis . I Nord-Amerika er det nylig observert en gjennomsnittlig oppvarming på 4 ° C i permafrost, en kilde til en akselerasjon og en større grad av termokarstfenomener.
For å måle effektene på vannet dekket en grundig studie (basert på en høyoppløselig luftundersøkelse) et område på 600 km 2 i og rundt området til den naturlige Lake Toolik som ble brukt som forskningsområde. (Toolik Lake Natural Research Area eller TLNRA). Denne oversikten avslørte minst 34 termokarstiske fenomener, hvorav to tredjedeler var nye (dukket opp siden rundt 1980 ). I nesten alle tilfeller var de knyttet til bekker eller til naturlige bakkesjøer, mer i den øvre delen av undersjøene.
Denne studien viste også "en betydelig økning i sedimentet og næringsstoffbelastningen fra thermokarst" . For eksempel ble det i 2003 dannet en liten termokarst kløft ved elven Toolik i et underbasseng på 0,9 km 2 . Det produserte en unormalt høy mengde sediment, som ble sluppet ut til elven. Denne mengden er større enn den som normalt leveres til vassdraget på 18 år i 132 km 2 av det tilstøtende øvre bassenget til Kuparuk-elven (bassenget som på lang sikt overvåkes som "referansested" ).
Ammonium , nitrat og fosfat- ion-nivåer betydelig øket på nedstrømssiden av en thermokarstic fenomen fulgt på Imnavait Creek (sammenlignet med referanse konsentrasjoner oppstrøms), og denne eutrofiering vedvarte gjennom hele samplingsperioden (1999-2005). Næringsstoffnivåene nedstrøms var sammenlignbare med de som ble brukt i et langsiktig in situ-eksperiment på Kuparuk-elven, der de endret strukturen og den økologiske funksjonen til denne strømmen betydelig.
Andre analyser av vannprøver fra termokarstsoner som ble gjort som en del av denne store regionale studien, viste alle en økning i ammonium-, nitrat- og fosfatnivåer (tre eutrofiske midler) nedstrøms for termokarstfenomenene. Sammenlignet med oppstrøms. Imidlertid, hvis tidligere arbeid hadde vist at selv små økninger i næringsnivået i vann stimulerte primær- og sekundærproduksjon i denne regionen, noe som kunne antyde at disse næringsstoffene raskt kunne absorberes og brukes av plantesamfunn. Og dyr, kan dette ikke skje pga. den høye turbiditeten indusert av økningen i sedimentbelastning, noe som kan forstyrre plankton og bentiske samfunn negativt, og modifisere responser på økt næringsinngang.
Landoverflaten som er berørt av termokarst er fortsatt begrenset, men grensesnittet deres med vassdrag er i kritiske områder for tilførsel til bassenger og endrede akvatiske habitater (nedstrøms vassdrag, torvmyrer og innsjøer.) Av dette fenomenet kan være omfattende.
På dette grunnlaget advarer noen eksperter innen permafrost og termokarsts om at oppvarmingen av den peri-arktiske sonen akselererer termokarstprosesser, og at de kan forårsake betydelig og utbredt innvirkning på økosystemene i elvene. Arktiske farvann, hvis funksjon fortsatt er dårlig forstått.
Permafrost frigjør store mengder metan ved smelting (fra metanhydrater , noe som kan forverre en tilbakemeldingssløyfe som forverrer den globale oppvarmingen ) og noen ganger svært giftig og økotoksisk kvikksølv , og det kan degradere eller ødelegge vital infrastruktur (veier, jernbaner, rørledninger, kraftledninger, fiberoptikk osv.).