Frostverkanir

Frostþensla er áberandi í kaldtempruðu loftslagi þar sem tíð skipti frosts og þíðu eiga sér stað eins og hér á landi. Áhrif frostþenslu í bergi kallast frostveðrun en í lausum jarðlögum og jarðvegi nefnast þessi áhrif frostverkanir.

Holklaki ◊ ◊ ◊ myndast við yfirborð jarðvegs. Fyrst myndast ísnálar sem einkum eru áberandi í blómabeðum og ógrónum moldarflögum eftir fyrstu frostnætur á haustin. Þessar nálar geta orðið nokkuð langar og lyfta þær yfirborðsskáninni oft um margra cm. Þegar stigið er á skánina brotnar hún niður með braki. Ef þessar ísnálar ná að myndast undir steinum, girðingarstaurum eða mannvirkjum lyftast þau og aflagast. Í langvarandi frostum renna ísnálarnar saman og mynda samfellda klakahellu í jarðveginum.

Í vorleysingum þiðnar holklakinn ofan frá. Við þetta myndar hann vatnshelt lag undir yfirborði sem hindrar að vatnið sígi niður þannig að yfirborðið verður vatnsósa og mjög óstöðugt. Í malarvegum með hárri grunnvatnsstöðu veldur aurbleyta oft miklum vandræðum á vorin áður en holklakinn hverfur. Grunnvatnsstöðu í vegum má lækka með því að ræsa meðfram vegarstæðinu og skipta um jarðveg.

Vegna frostlyftingar og frostþenslu myndast þúfur ◊ á hvers kyns grónum, rökum og rakaheldnum jarðvegi öðrum en flæðiengjum. Melatíglar og melarendur eru hins vegar nokkuð algengir á gróðurvana jarðvegi. Þúfur myndast vegna frostlyftingar og frostþenslu eins og áður segir. Ísnálarnar lyfta gróðurþekjunni ofurlítið og fíngerð méla sígur síðan í holrúmið í næstu þíðu. Þetta verður til þess að gisin órotnuð mosa- og grasrótartorfa myndast í þúfukollinum en neðar er kjarni úr rakaheldinni mélu sem er ákjósanlegur fyrir myndun ísnála í frostum. Þúfur verða stærstar í rökum grasmóum á mótum mólendis og mýra. Þar hættir þúfunum til að rofna og opnast þá svonefnd frostsár eða flög í gróðurþekjuna.

Það er alkunna að vatn eykur rúmmál sitt við að frjósa og mynda ís en í jarðvegi við hitastig undir - 22°C breytir ísinn um kristalgerð og dregst þá saman eins og önnur efni gera við lækkandi hitastig. Við samdráttinn myndast net af frostsprungum sem brýtur jarðveginn upp í stóra tígla. Á láglendi myndast þessar sprungur aðeins í langvarandi frostum og þegar jörð er auð en á hálendinu eru þær algengar og fyllast þá gjarna af fínu vindbornu seti, sandi og mélu. Mosi vex í rakri mélunni og sést sprungunetið þá mjög vel á gróðurvana söndum. ◊ Sé tekið þversnið í gegnum slíka sprungu sést að mélan myndar fleyg niður í jarðlagið. Slíkir fleygar í jarðvegi eða setlögum eru órækt dæmi um kalt loftslag.

Á gróðurvana hallalitlum melum upp til heiða þar sem mikið er um aur og mélu í vatnsósa jarðvegi mynda frostsprungur gjarna mynstur 4 - 6 hyrndra tígla. Í leysingum leitar vatnselgurinn í sprungurnar og rof veldur því að kollar tíglanna verða kúptir. Sé mélan eða aurinn blandaður smásteinum eða jafnvel grjóthnullungum lyftir holklakinn þeim upp á yfirborð tíglakollanna og velta þeir þá niður í vatnsrásirnar. Slíkir tíglar kallast melatíglar. Í halla gætir ekki tíglamyndunar en vatnið leitar í rásir og sömuleiðis grjót sem frost hefur lyft upp á yfirborðið og kallast það melarendur. ◊ ◊ ◊ ◊

Víða á norðlægum slóðum er meiri klaki í jörðu en svo að hann nái að þiðna yfir sumarið og kallast slík svæði sífreri. Sífreri myndast einkum þar sem skilyrði eru hagstæðust, þ.e. jarðvegur sem bæði hefur háa vatnsstöðu og vatnsheldni leiðir illa hita og einangrar því neðri lög vel. Í Síberíu eru dæmi um 1400 - 1500 m þykkan jarðklaka. Séu sífrerasvæðin gróin nefnast þau freðmýrar. ◊ ◊ ◊ Freðmýrar eru ýmist kjarri og grasi vaxnar og kallast þá túndra á fræðimáli eða skógi vaxnar og kallast þá taiga. Flóar og sund á hálendi Íslands með sífrera í jörðu kallast flár. Í flánum myndast stórar þúfur með ískjarna sem nefndar eru rústir. Þegar kollur rústarinnar rofnar bráðnar ískjarninn og rústin fellur saman og hrynur. Hringlaga tjörn verður þá eftir þar sem rústin var áður. Rústir hér á landi eru vanalega 1 - 2 m á hæð en dæmi eru um 30 - 50 m háar rústir (pingo) við norðurströnd Alaska og Kanada.

Sjá INDEX → L → landmótun → frostverkanir.