A definíció szerint örök fagynak az tekinthető, ahol a hőmérséklet legalább két (vagy több) évig 0 Celsius-fok alatt marad, bár az időtávok ennél általában jóval hosszabbak. Még a szakirodalomban is elég gyakran nevezik örökké fagyott talajnak, pedig éppenséggel a talaj az, ami az évnek legalább egy rövid időszakában felenged, néhol csak néhány cm-es, néhol többméteres mélységig. Ez az aktív réteg; alatta a maradék talaj, illetve a kőzetek hőmérséklete hosszú távon fagypont alatt van. E vékony aktív réteg az, mely élteti a tundra növényvilágát.

Az Arktisz hideg és vízben bővelkedő környezete miatt az elhullott növények és állatok nem tudnak lebomlani, ezért minden évben egy-egy újabb réteg adódik hozzá a talaj alatt raktározódó szerves szénhez. Olyan óriási mennyiség halmozódott fel belőle az évszázezredek során, hogy számokban alig kifejezhető; becslés szerint 1400-1850 peta gramm (1 petagramm = 1 milliárd tonna). Egyszerűbb, ha összevetjük az ipari forradalom kezdete óta a légkörbe engedett szénnel, ami nagyjából 350 petagrammot tesz ki.

E szén legnagyobb része a talaj legfelső, kb. három méter vastag rétegében tárolódik. Már tudjuk, hogy a permafroszt gyorsabb ütemben enged föl, mint ahogy az arktiszi léghőmérséklet emelkedik. Jogos az aggodalom, hogy az örök fagy vékonyodása miatt egyre több szerves szén kerül ki a légkörbe szén-dioxid és metán formájában. A jelenlegi klímamodellek nem megfelelően veszik figyelembe az örök fagyból kiszökő üvegházgázok hatását a globális, illetve helyi klímára, már csak azért sem, mert nincs elegendő adat.

Itt jön a képbe a NASA CARVE programja, melyben – elsőként a kutatások történetében – immár harmadik éve tizenkét intézet munkatársai igyekeznek közvetlen mérésekkel és térképezéssel kideríteni, miként hat a klímára az Arktisz olvadó per mafrosztja. Kutató repülőgépről mérik a sarkvidék évszakos szénciklusát: tavaszi olvadáskor, a nyári tenyészidőszakban, illetve az őszi visszafagyáskor. A pontos méréseket az is lehetővé teszi, hogy a gépek nagyon alacsonyan repülnek, mintegy 150 m-es magasságban, a műszerek pedig „kiszagolják” a kiáramló gázokat, melyek mennyiségét ugyan a talajszinten is mérik, csak éppen elszórtan.

A kutatók úgy számolnak, hogy ha az Arktisz melegebb és szárazabb lesz, főként szén-dioxid, ha melegebb és nedvesebb lesz, akkor több metán jut a légkörbe. Ez azért kulcstényező, mert a metán 22-szer erősebb hatású üvegházgáz, mint a szén-dioxid. Az erdőtüzek is számottevően fokozzák az örök fagy olvadását. A kutatók már kielemezték az első teljes mérési év adatait. Charles Miller, a NASA Jet Propulsion Laboratory munkatársa azt nyilatkozta, hogy a kiszabaduló szén-dioxid és metán koncentrációja igen magas, ugyanakkor a modellektől nagyon eltérő eredményeket kaptak, főleg helyi szinten. Egy alaszkai mocsárvidék fölött végzett mérés pl. akkora metánkibocsátást mutatott ki, mint egy nagyvárosé.