یخ‌بندان دائمی به هر نوع خاک یا سنگی گفته می‌شود که در طول سال به طور مداوم منجمد باقی می‌ماند (دمای زیر صفر درجه سانتیگراد). برای اینکه یک خاک به عنوان یخ‌بندان دائمی شناخته شود، باید حداقل به مدت دو سال متوالی یا بیشتر منجمد باشد.
این نوع خاک‌ها معمولاً در مناطق سردسیر با میانگین دمای سالانه کمتر از نقطه انجماد آب یافت می‌شوند. این مناطق سردسیر اغلب در نزدیکی قطب شمال و جنوب و همچنین در برخی مناطق کوهستانی مرتفع (آلپی) قرار دارند.
به بیان ساده‌تر، یخ‌بندان دائمی یک لایه زیرسطحی از زمین است که برای مدت طولانی یخ‌زده باقی می‌ماند و نقش مهمی در اکوسیستم‌های خاص ایفا می‌کند.
خاک در مناطق با دمای بالاتر
در مناطقی که دمای هوا در ماه‌های گرم‌تر، افزایش می‌یابد، برخی از خاک‌ها برای مدت کوتاهی ذوب می‌شوند. این ذوب شدن محدود به لایه سطحی خاک است و لایه یخ‌بندان دائمی در عمق چند اینچی زیر سطح، منجمد باقی می‌ماند.
در این مناطق، لایه سطحی خاک (که به عنوان لایه فعال شناخته می‌شود) به اندازه‌ای گرم می‌شود که به گیاهان اجازه می‌دهد در طول تابستان رشد کنند. یخ‌بندان دائمی که در زیر لایه فعال قرار دارد، آب را نزدیک به سطح خاک نگه می‌دارد و آن را بسیار مرطوب می‌کند.
این پدیده باعث می‌شود دمای خاک پایین بماند، رشد گیاهان کند شود و تجزیه مواد آلی نیز به آرامی صورت گیرد. به این ترتیب، وجود یخ‌بندان دائمی زیرین، تاثیر بسزایی بر شرایط زیستی لایه فعال خاک دارد.
زیستگاه‌های یخ‌بندان دائمی و اشکال خاک
زیستگاه‌های یخ‌بندان دائمی با اشکال خاصی از خاک مرتبط هستند. این اشکال شامل چندضلعی‌ها، پینگوها، جریان گِلی (Solifluction) و فرونشست حرارتی (Thermokarst Slumping) می‌باشند.
خاک‌های چندضلعی: این نوع خاک که اغلب در توندراها دیده می‌شود، اشکال هندسی (چندضلعی) ایجاد می‌کند که از بالا به خوبی قابل مشاهده است. این چندضلعی‌ها در اثر انقباض، ترک خوردن و جمع شدن آب ناشی از یخ‌بندان دائمی زیرین شکل می‌گیرند.
خاک پینگو: تپه‌های یخی در دل سرزمین‌های منجمد
خاک‌های پینگو زمانی شکل می‌گیرند که لایه یخ‌بندان دائمی، مقدار زیادی آب را در خاک محبوس می‌کند. با یخ زدن این آب، حجم آن افزایش می‌یابد و زمین اشباع شده را به سمت بالا فشار می‌دهد و تپه‌های بزرگ یا پینگوها را ایجاد می‌کند. به عبارتی، پینگوها تپه‌های یخی هستند که در اثر فشار یخ‌زدگی آب در زیر خاک به وجود می‌آیند.
جریان گِلی (Solifluction): رانش خاک‌های یخ‌زده
جریان گِلی فرآیندی است که در آن خاک‌های ذوب شده بر روی لایه یخ‌بندان دائمی به سمت پایین شیب سر می‌خورند. این حرکت باعث ایجاد الگوهای موج‌دار و چین‌خورده در سطح خاک می‌شود. در واقع، لایه یخ‌زده زیرین مانند یک سطح لغزنده عمل کرده و باعث حرکت آرام و پیوسته خاک‌های سطحی می‌شود.
فرونشست حرارتی (Thermokarst Slumping): وقتی یخ‌بندان دائمی آب می‌شود
فرونشست حرارتی در مناطقی رخ می‌دهد که پوشش گیاهی آنها از بین رفته است، که معمولاً به دلیل فعالیت‌های انسانی و تغییر کاربری زمین اتفاق می‌افتد. این تخریب منجر به ذوب شدن لایه یخ‌بندان دائمی می‌شود و در نتیجه، زمین فرو می‌ریزد یا دچار فرونشست می‌شود. این پدیده نشان‌دهنده تاثیر مستقیم فعالیت‌های انسانی بر اکوسیستم‌های یخ‌زده است.
یخ‌بندان دائمی: راز خاک‌های منجمد، اشکال خاک و خطرات ذوب شدن — https://www.rayeshmand.ir/article/what-is-permafrost