Nedgången i kalla områden som kallas periglaciala zoner är nu oundviklig på grund av klimatförändringar, säger forskare.

Periglaciala zoner, där det ofta finns ett lager fryst mark som kallas permafrost, utgör ungefär en fjärdedel av jordens landyta och finns mestadels längst i norr och söder, och på höga höjder.

Forskare från universitetet i Exeter och Helsingfors och Finlands meteorologiska institut undersökte naturliga processer orsakade av frost och snö som äger rum i dessa zoner.

Deras resultat tyder på att - även med optimistiska uppskattningar av framtida koldioxidutsläpp - kommer områden som omfattas av periglaciala zoner att minska dramatiskt till 2050, och de kommer nästan att försvinna 2100.

Detta skulle få stor inverkan på landskap och biologisk mångfald, och kan utlösa klimat "återkopplingar" - processer som kan förstärka eller minska effekterna av klimatförändringar.

"Resultaten tyder på att djupgående förändringar kan förväntas i nuvarande periglaciala zoner oavsett politik för att begränsa klimatförändringar, "sa Dr Juha Aalto, vid Helsingfors universitet och Finlands meteorologiska institut.

"Tyvärr, det verkar som om många av de frostdrivna processerna vi studerade redan ligger vid marginalen av det klimat där de kan existera. "

Forskarna studerade fyra processer som sker i periglaciala zoner, inklusive snöackumuleringsplatser och "frostskärning" - som avser blandning av material som orsakas av frysning och upptining.

"Våra resultat förutspår en framtida vändpunkt i driften av dessa processer, och förutsäga grundläggande förändringar i markförhållanden och relaterade atmosfäriska återkopplingar, "Dr Aalto tillade.

Dr Stephan Harrison, från University of Exeter's Penryn Campus i Cornwall, sade:"Projektet använde mycket högupplösta klimat- och markytemodeller för att visa att geologiska processer och ekosystem på höga breddgrader (långt norr och söder) kommer att förändras i grunden av klimatförändringar under detta århundrade."

Även baserat på den optimistiska RCP2.6 -uppskattningen för framtida koldioxidutsläpp, forskarna förutspår en 72% minskning av den nuvarande periglaciala zonen i området i norra Europa de studerade.

År 2100, periglaciala zoner i kommer bara att existera i högfjällsregioner, de säger.

Professor Miska Luoto, vid Helsingfors universitet, sade:"De förväntade förändringarna i landytans processer kan återkoppla till det regionala klimatsystemet via förändringar i koldioxidcykeln och markytoreflektans (ljus som reflekteras av snö och is) som orsakas av ökningen av buskevegetation till alpintundra.

"Våra resultat indikerar betydande förändringar i nordeuropeiska växtlivet. Många sällsynta arter kan endast upprätthållas i områden med intensiv frostaktivitet eller sent liggande snöpaket, så försvinnandet av sådana unika miljöer kommer att minska den biologiska mångfalden. "

Pappret, publicerad i tidningen Naturkommunikation , har titeln:"Statistisk modellering förutspår nästan fullständig förlust av större periglaciala processer i Nordeuropa år 2100."