Donmuş toprağın içinde binlerce yıldır korunan bitki ve diğer organik maddeler, çözülmenin ardından mikroorganizmalar tarafından parçalanmaya başlıyor. Bu süreçte ortaya çıkan karbondioksit ve metan atmosferde ısıyı tutarak sıcaklığın daha da yükselmesine neden olurken, artan sıcaklık da daha fazla donmuş toprağın çözülmesine yol açıyor.
Yıl boyunca donmuş halde kalan bu toprak tabakasına "permafrost" adı veriliyor. Alaska, Kanada ve Sibirya başta olmak üzere Kuzey Kutbu çevresinde geniş alanlara yayılan permafrost, çok uzun zaman önce ölen bitki ve hayvanlardan kalan büyük miktarda organik karbonu içinde barındırıyor.
