В России многолетняя мерзлота занимает 11,1 млн. кв. км, то есть более половины территории, из них 3,1 млн. кв. км приходится на территорию Якутии (вся территория Якутии). Подземный лед (многолетняя мерзлота) распространен на 14% суши Земли. Упоминания о мерзлоте в России встречаются в работах В.Н. Татищева.
Криолитозона (с греч. криос – холод, лед; литос - камень) – часть верхнего слоя земной коры, ее мерзлая зона, которая характеризуется отрицательными температурами и возможностью существования подземных льдов. Многолетняя мерзлота представляет собой своеобразное географическое явление. Многолетней мерзлотой называют любые горные породы, длительное время (не менее 2 лет подряд) содержащие лед и составляющие основную массу мерзлой зоны земной коры.
Образование многолетней мерзлоты связано с отрицательными среднегодовыми температурами и выпадением малого количества снега в зимний период. Её древний возраст доказывают многочисленные находки в мерзлой толще хорошо сохранившихся трупов мамонтов, это значит, что многолетняя мерзлота - древнее явление. Многолетняя мерзлота является продуктом древнего и современного климата.
Мерзлота в Якутии была известна землепроходцам еще в XVII веке. Большое достижение и научный вклад в исследование многолетней мерзлоты внес Фёдор Шергин. Он в 1827-1837 г.г., чтобы получить подземную воду, выкопал колодец глубиной 116,5 м. Именно здесь, сначала самим Ф. Шергиным, а затем А.Ф. Миддендорфом, были измерены температуры глубинных слоев многолетней мерзлоты.
Якутия стала родиной науки, изучающей многолетнюю мерзлоту – мерзлотоведения (геокриологии). В 1941 г. в Якутске была основана станция по изучению многолетней мерзлоты. В 1960 г. статус (положение) станции был изменен, и она стала называться научно-исследовательским институтом мерзлотоведения. Это единственный в России и крупнейший в мире научный центр по изучению мерзлоты. Одним из ведущих научных сотрудников Института мерзлотоведения является Петр Петрович Гаврильев, доктор географических наук, академик российской академии наук.
Нюрбинский район находится в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты. Мощность многолетней мерзлоты от 500 до 1000 м (в Якутске - 200-250 м). В бассейне реки Далдын, притоке Мархи, недалеко от северо-западной границы Нюрбинского района находится уникальный геокриологический памятник природы, где измерена самая мощная в Евразии криолитозона толщиной 1500 м. И на территории Нюрбинского района в верховьях р. Тюкян и верхнего течения р. Марха имеются примерно такие же мощности.
Многолетняя мерзлота оказывает существенное влияние на формирование термокарстовых мерзлотных) форм рельефа. Термокарстовый процесс - процесс неравномерного проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда. В результате сформировались мерзлотные формы рельефа – аласы, быллары, булгунняхи, байджарахи.
Аласы (алаас) возникают на месте усыхающих озер. Аласы являются распространенными формами рельефа района. Байджарах (бадьарах) – бугристый рельеф, возникающий в результате термокарстовых процессов. Быллар - таяние большого количества жильных льдов, этап формирования озера. От вытаивания подземного льда возникает плоское блюдцеобразное понижение – просадок (быллар), который соответственно размеру подземного льда увеличивается и, заполняясь водой, превращается в термокарстовое озеро. Если озеро небольшого размера, то оно называется тымпы. Булгуннях (булгунньах) – от замерзания проникающей из сезонно-талого слоя воды происходит поднятие верхнего слоя грунтов - выпучивание. Это самая распространенная форма рельефа в районе. Дюедя (дьуэдэ) - лесное термокарстовое озеро, образующееся в результате протаивания мерзлоты. Это естественный, но преобладает антропогенный процесс. Она образуется в местах вырубок леса, на лесных делянах. Этот процесс очень динамичный и протекает за очень короткий срок времени. В районе таких озер много. Травяные речки (от юрях) - множество небольших речек и ручьев, соединяющих озера и плоские ложбины. Это левые и правые притоки реки Мархи: Унга–Харыйалах, Ханас-Харыйалах, Конончан, Таланда. Бурус, Сиегеннях, Тарын – Юрях. Ойбон-Юрях, Оччугуй Даппара, Улахан Даппара.
Многолетняя мерзлота создает большие проблемы при строительстве и эксплуатации промышленных, сельскохозяйственных, гидротехнических, жилых сооружений, а также при добыче полезных ископаемых и строительстве дорог. При строительстве различных зданий, сооружений обязательно учитывают особенности мерзлых горных пород. Ученые постоянно занимаются проблемами строительства на многолетней мерзлоте.
Первый каменный дом на «сваях» в Якутске был построен в 1948г., а в Нюрбе – в 1953г. В России и Якутии накопился большой опыт строительства и хозяйственной деятельности в условиях мерзлоты. При протаивании подземных льдов происходит просадка фундаментов и их разрушение, разрушение сельскохозяйственных угодий, мерзлота ограничивает глубину проникновения корней в грунт. Возникают формы рельефа - быллар, байджарах, дюедэ. При скапливании воды в мерзлоте происходит заболачивание местности, образование просадок, вспучивание и оплывание поверхности. Многолетняя мерзлота – одна из главных особенностей природных условий Якутии, в том числе Нюрбинского района.
Благодаря многолетней мерзлоте, северные народы не встречали проблем с хранением продуктов питания. Наши предки издревле научились строить подвалы- холодильники « булуус» в мерзлой породе для хранения мяса, рыбы, масла, молока, льда для питьевой воды. В каждом населенном пункте района и сейчас жители пользуются такими подвалами.
Многолетняя мерзлота имеет большое значение для растений: в период сезонного протаивания увлажняет почву и создает условия для развития естественной растительности, сохраняет останки древней культуры, фауны, флоры, смягчает последствия сейсмических явлений.