Permafrostböden sind ähnliche Klimaarchive wie Gletschereis. Sie sind ein wichtiges Element in der Erforschung des Klimawandels und der subpolaren Ökosysteme.
Temperaturschwankungen im Permafrost sind ein sensibler Indikator für Klimaänderungen in Jahren bis zu Jahrzehnten und Jahrhunderten. Der Boden „merkt“ sich vergangene Temperaturen, Schwankungen lassen sich im Temperaturprofil ablesen. Vor allem langfristige Änderungen der Temperatur schlagen sich im Permafrost nieder.
Auch Eiskeile sind Gegenstand aktueller Forschung. Sie entstanden vor Jahrtausenden, als sich Frostspalten im Boden mit Schmelzwasser füllten und einfroren. Zusammensetzung und Struktur der Eiskeile und des sie umgebenden Sediments ermöglichen – gemeinsam mit anderen Klimaarchiven – die Rekonstruktion des Klimas.
Ebenso erzählt schon längst abgetauter Permafrost von der Vergangenheit. Fossile Frostpolygonnetze in Böden in Norddeutschland sind Zeugen der Klimaverschlechterungen während des Pleistozäns. Besonders während der Hauptphase der letzten Kaltzeit, etwa 25 000 -18 000 Jahre vor heute, herrschte weitverbreitete Permafrostbildung. Angenommen werden Mächtigkeiten von 90 – 140 m während der letzten Hochphase der Kaltzeit.
