U Betelu na Aljasci zidovi pucaju, kuće se ruše, a glavna cesta izgleda poput dječjih tobogana. U primorskom gradu Kongiganak groblja koja tonu sprječavaju stanovnike da svoje mrtve pokapaju u zemlju. Selo Shishmaref, smješteno na otoku pet milja od kopna zapadne Aljaske, toliko je erodiralo da se razmišlja o potpunom preseljenju. Te zajednice muči permafrost koji se odmrzava.
Permafrost je tlo koje ostaje zamrznuto dvije ili više uzastopnih godina. Sastoji se od stijena, tla, sedimenata i različitih količina leda koji vežu elemente zajedno. Neki slojevi permafrosta su smrznut desecima ili stotinama tisuća godina.
Pronađen ispod tankog sloja zemlje, permafrost može biti debeo od tri do 4.900 metara. U njemu se čuvaju ostaci biljaka i životinja na bazi ugljika koji su se smrznuli prije nego što su se mogli razgraditi. Znanstvenici procjenjuju da vječni mraz tj. permafrost u svijetu sadrži 1500 milijardi tona ugljika, gotovo dvostruku količinu ugljika koja se trenutno nalazi u atmosferi.
Nažalost, kada se permafrost zagrije i otopi, u atmosferu ispušta ugljični dioksid i metan. Kako se temperatura na globalnom termostatu povećava, permafrost, umjesto skladištenja ugljika, mogao bi postati značajan izvor emisija zagrijavanja planeta.
Permafrost pokriva oko 24 posto izložene kopnene mase sjeverne hemisfere – oko 9 milijuna četvornih kilometara. Nalazi se na velikim geografskim širinama i velikim nadmorskim visinama, uglavnom u Sibiru, Tibetanskoj visoravni, Aljasci, Sjevernoj Kanadi, Grenlandu, dijelovima Skandinavije i Rusije. Kontinentalne ploče ispod Arktičkog oceana, koje su bile izložene tijekom zadnjeg ledenog doba, također sadrže permafrost.
Na Aljasci su temperature permafrosta u zadnjih nekoliko desetljeća porasle čak 2˚C. A nedavna studija projicira svakih 1C povećanja temperature, 1,5 milijuna četvornih milja manje permafrosta.
Znanstvenici ne znaju relativne udjele emisija ugljičnog dioksida i metana koje bi mogle nastati uslijed velikog otapanja vječnog leda, jer se to nikada nije dogodilo u ljudskoj povijesti. Međutim, istraživanja gornjeg sloja tundre (ravnice bez drveća iznad vječnog leda) sugeriraju da su prosječne emisije ugljičnog dioksida oko 50 puta veće od emisija metana. Za svakih 10 stupnjeva Celzija, koliko se tlo zagrije, emisija CO2 će se udvostručiti.
Jedna stvar koja štiti permafrost od utjecaja klimatskih promjena je treset, djelomično propala vegetacija koja se akumulira u okolišima zasićenim vodom bez kisika. Nađen u većem dijelu niskog Arktika, treset može prekrivati ili obuhvaćati cijeli aktivni sloj ili biti smrznut kao vječni mraz.
Osim klimatskih promjena otapanje permafrosta može izazvati i značajne probleme zajednicama u kojima se nalazi. Kad se led u permafrostu otopi, tlo postaje nestabilno i može propasti, što uzrokuje klizišta, poplave i eroziju obale. Odmrzavanje vječnog leda može oštetiti zgrade dok se urušavaju.
Tlo se u nekim dijelovima Sibira urušilo i do 280 metara. Izvijajuća zemlja može oštetiti zgrade, ceste, dalekovode i drugu infrastrukturu. Također može naštetiti prirodnim ekosustavima. Termokarstinska jezera – udubljenja nastala odmrzavanjem vječnog leda koji su se srušili i ispunili talinom – važna su za divlje životinje i pružaju vodu lokalnim zajednicama. Ali ako se temeljni vječni mraz nastavi otapati, jezera i močvare mogu se potpuno isušiti, uništavajući ove biološki važne resurse.
Odmrzavanje vječnog leda može osloboditi više od emisije ugljika. 2016. godine mladić je umro, a desetci su hospitalizirani nakon zaraze antraksom na poluotoku Yamal u Sibiru. Trupla sobova zaraženih antraksom koji su se smrznuli 75 godina ranije postala su izložena kad se vječni mraz otopio. Spore antraksa ušle su u tlo i vodu, a na kraju i u opskrbu hranom, zarazivši ljude.
Otapanjem permafrosta ostaju otvorena mnoga pitanja. Ona najvažnija već iz daleka ne daju naročito ugodne odgovore i predviđaju velike globalne kataklizme koje će osjetiti svi stanovnici Zemlje.