Wüsten: Definitionen und Merkmale
Wüsten: Definitionen und Merkmale
Was macht eine Wüste aus?
1. Die Temperatur wird gelegentlich zur Definition von Wüsten herangezogen, aber es gibt sowohl kalte als auch heiße Wüsten. Kalte Wüsten wie die Polarregionen, Hochgebirgsregionen, das Great Basin im Westen Nordamerikas, die Takla-Makan auf dem tibetischen Plateau (12.000′ Höhe) müssten in einer Definition, die nur hohe Temperaturen aufführt, ausgeschlossen werden.
2. Produktivität wird manchmal als Definition für Wüsten angeführt.
Websters Dictionary- eine unkultivierte Region ohne Bewohner; eine Wildnis; eine trockene, karge, sandige Region, die von Natur aus nicht in der Lage ist, fast jedes pflanzliche oder tierische Leben zu unterstützen. Synonym – Wüste. Die mittelenglische Wurzel des Wortes bedeutet „verlassen“ oder „aufgegeben“.
Biom – eine der Hauptkategorien der charakteristischen Pflanzengemeinschaften der Welt; z.B. Tundra, tropischer Regenwald, Wüste.
Produktivität- Die Primärproduktivität ist die Rate, mit der Energie als organische Substanz durch Photosynthese gespeichert wird.
Nettoprimärproduktivität ist die Rate, mit der Pflanzen Energie oder organische Substanz speichern, die nicht bereits durch Atmung verbraucht wurde. Wir sehen sie als Pflanzenwachstum, und das ist das, was für den Verbrauch durch Heterotrophe zur Verfügung steht.
Ökosystemtyp |
Nettoprimärproduktivität: g/m2/Jahr |
Mittelwert |
Tropenregenwald |
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Temperate evergrn forest |
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Tundra/alpin |
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Wüste/Halbwüste |
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Extreme Wüste |
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Ozean |
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Korallenriffe |
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Estuarien |
3. Trockenheit. Die einfachste Definition besagt, dass es sich bei einer Wüste um ein Gebiet handelt, in dem jährlich durchschnittlich zehn oder weniger Zoll Niederschlag fallen. Doch selbst diese Definition ist unvollständig. Die Niederschlagsmenge, die ein Gebiet erhält, hängt von einer Reihe anderer Faktoren ab:
wann derNiederschlag fällt,
wie viel auf einmal,
wie die Bodenbedingungen sind.
Viele Faktoren beeinflussen den Wert, den die Pflanzen aus der Feuchtigkeit ziehen, die sie erhalten; daher sind diese Faktoren bei der Bestimmung der Art des geschaffenen Lebensraums von entscheidender Bedeutung.
a. Ein sanfter, durchdringender Regen kommt der Vegetation mehr zugute als ein heftiger Wolkenbruch, der zu schnellem Abfluss und Feuchtigkeitsverlust führt.
b. Mehrere gut verteilte Schauer sind wertvoller als ein einzelner Regen, auch wenn die gleiche Gesamtniederschlagsmenge erzeugt wird. Dies hat mit der Phänologie der Pflanzenentwicklung zu tun.
c. Feuchtigkeit, die im Sommer empfangen wird, wird leichter verdunstet als Feuchtigkeit, die bei kühlerem Wetter empfangen wird; umgekehrt kann Feuchtigkeit, die bei heißem Wetter empfangen wird, von der Vegetation dringend benötigt werden, um diese besonders stressige Periode zu überstehen.
d. Feuchtigkeit, die im Winter empfangen wird, kann zu einer Zeit sein, in der die meisten Pflanzen in Ruhe sind und die verfügbare Feuchtigkeit nicht aufnehmen.
e. Weniger als zehn Zentimeter Niederschlag auf Lehmböden können lange im Boden verbleiben, damit die Pflanzen daraus schöpfen können; wohingegen ein Überschuss von mehreren Zentimetern in sehr sandigen, porösen Böden schnell in Tiefen verschwinden kann, die die Pflanzenwurzeln nicht erreichen können.
f. Ein gelegentlicher Regenguss wird den Wüstenbedingungen kein Ende setzen, obwohl Pflanzen und Tiere ihn schnell ausnutzen werden. Ein Ort in der That-Wüste in Indien erhielt einmal 33,5″ Regen in 2 Tagen, aber es dauerte sehr lange, bis es wieder regnete. Solches Wasser wie fallen bald verschwindet und der Boden bleibt trocken.
Zehn Zoll oder weniger Jahresniederschlag sind ein Durchschnittswert. Die Unbeständigkeit der Niederschläge ist ein grundlegendes Merkmal der Wüstenniederschläge. In Yuma, AZ, fielen in einem Jahr zwischen 0,28″ und 11,4″ Niederschlag. Im Durchschnitt fallen jährlich etwa 3,4″ Regen.
Ein Beispiel für die Unbeständigkeit der Niederschläge in der Wüste ist Bagdad, CA, in der Mojave-Wüste, mit einer durchschnittlichen jährlichen Niederschlagsmenge von 2,25″. Bagdad hält mit 767 Tagen – vom 3. Oktober 1912 bis zum 8. November 1914 – ohne Niederschlag den Rekord für die längste Trockenperiode in den Vereinigten Staaten.
Die Trockenheit definiert eine Wüste, aber es wäre nicht so, dass eine Wüste ein Ort ist, an dem es nie regnet. In den meisten Wüsten regnet es gelegentlich. Entscheidend ist nicht, ob es regnet oder nicht, sondern was mit dem Regen passiert, während er fällt und wenn er den Boden erreicht.
1.Die Geschwindigkeit, mit der Flüssigkeit verdunstet, hängt von der Anzahl der Wassermoleküle in der Grenzschicht der Luft ab.
a. Je mehr Wassermoleküle die Luft enthält, desto langsamer verdunstet die Flüssigkeit.
b. Sie verdunstet umso schneller, je weniger Luftmoleküle vorhanden sind.
2. Wieviele Wassermoleküle ein bestimmtes Luftvolumen enthalten kann, hängt von der Temperatur ab.
a. Je wärmer die Luftmasse ist, desto mehr Moleküle kann sie enthalten.
i. Sehr warme Luft, 95F (35C), ist gesättigt, wenn der Sättigungsdampfdruck 56,2 mb (Millibar) erreicht, was bedeutet, dass der Wasserdampf 5,6% der Gesamtmasse der Luft ausmacht.
iii. Mit anderen Worten, ein starker Temperaturabfall verringert das Wasserhaltevermögen der Luft erheblich.
3. Die relative Luftfeuchtigkeit ist die Wasserdampfmenge in der Luft geteilt durch die Wasserdampfmenge, die zur Sättigung der Luft bei dieser Temperatur erforderlich ist, multipliziert mit 100.
a. (Sättigung tritt ein, wenn sich keine weiteren Wassermoleküle zu einem Luftvolumen gesellen können).
b. Warme Luft kann viel mehr Wasserdampf aufnehmen als kühle Luft; zur Sättigung wird mehr Wasserdampf benötigt.
c. Je wärmer die Luft ist, desto unwahrscheinlicher ist es, dass sie gesättigt ist, und desto eher verdunstet (oder verdampft) Wasser in ihr.
Evapotranspiration
Pflanzen nehmen Wasser vom Boden auf und geben es als Dampf an die Luft ab (Transpiration). Da es schwierig ist, die Transpiration getrennt von der Verdunstung zu messen, werden die beiden oft als Evapotranspiration zusammengefasst.
Wüsten bilden sich, wenn weniger Regen fällt als verdunstet.
Wüsten sind trocken. Vor allem sind ihre Böden trocken. Wie trocken sie sind, hängt von der Lufttemperatur, den Winden, der Bodenart und der Niederschlagsmenge ab. In einem Wüstenklima verdunstet mehr Wasser aus dem Boden, als dieser an Regen oder Schnee aufnimmt.
Über einen längeren Zeitraum kann der Boden nicht mehr Wasser verlieren als er aufnimmt. Statt auf die Verdunstung kommt es auf die potentielle Evapotranspiration an.
1. Die tatsächliche Evapotranspiration (AET) ist die Wassermenge, die tatsächlich von einem Standort verloren geht.
2. Die potenzielle Evapotranspiration (PET) ist die Wassermenge, die von einem bestimmten Standort verloren gehen könnte, wenn dort Wasser vorhanden wäre, das verloren gehen könnte; die maximale Wassermenge, die verdunstet und transpiriert wird, wenn das Angebot nicht begrenzt ist, wird als potenzielle Evapotranspiration bezeichnet.
i. Dies bezieht sich auf die Verdunstungskraft der Atmosphäre.
ii. In einer wasserreichen Region, einem Regenwald, kann die tatsächliche Evapotranspiration gleich der potentiellen Evapotranspiration sein.
iii. In Wüsten hingegen, wo es wenig Wasser gibt, das durch Verdunstung verloren geht, ist die tatsächliche Evapotranspiration viel geringer als die potentielle Evapotranspiration: AET<PET.
iv. Dies entspricht in etwa der Rate, mit der Wasser von einer offenen Wasseroberfläche verdunsten würde, und kann mit einer Verdunstungsschale gemessen werden. Ein Gefäß von Standardgröße wird im Freien aufgestellt, der Luft ausgesetzt und mit Wasser gefüllt. Die Wassertiefe wird zu Beginn und am Ende eines geeigneten Zeitraums – 1 Tag, 1 Woche – gemessen. Die Verdunstungsrate wird anhand der Tiefenänderung berechnet. In den kühlen, feuchten Klimazonen Nordeuropas verdunstet in einem Jahr etwa 8″ Wasser. In Teilen der Sahara übersteigt die Verdunstung 90″ pro Jahr. Dies übersteigt den Jahresniederschlag des Gebiets bei weitem und definiert die Region als Wüste.
Wenn auf dem Land Getreide angebaut werden soll, muss die durch Bewässerung zugeführte Wassermenge die potenzielle Verdunstung während der Wachstumsperiode übersteigen.
v. Wenn PET größer ist als die Niederschlagsmenge, entwickeln sich Wüsten.
3. Wie trocken ist trocken?Die Differenz zwischen AET und PET kann ein gutes Maß für die Trockenheit sein.
i. Mit dem PET/Pratio wird ein Gebiet, das größer als 3,0 ist, als semiarid bezeichnet.
ii. Teile der Sonoran-Wüste weisen ein Verhältnis von 4,3 auf.
iii. Das Gebiet um Yuma, AZ hat ein PET/P-Verhältnis von 30.
iv. Das Innere der Sahara hat ein Verhältnis von 600!
4. Die für lebende Organismen in der Wüste wichtigste Temperatur ist die Bodentemperatur, und in der Mitte des Tages ist die Temperatur am Boden wesentlich heißer als die Umgebungsluft. In der Sahara können Sand und Gestein Temperaturen von bis zu 20 Grad Celsius erreichen.
Es ist nicht nur der Mangel an Wasser, der zur Entstehung einer Wüste beiträgt. Tatsächlich ist es mehr als Wassermangel, der zu Wassermangel führt.
1. Die Temperatur spielt eine entscheidende Rolle.
a. Hohe Temperaturen verstärken die Auswirkungen des Wassermangels. Hohe Temperaturen erhöhen die Evapotranspirationsraten, was wiederum die Trockenheit verstärkt.
b. Der Temperaturrekord für die westliche Hemisphäre liegt bei 134 F am 10. Juli 1913 im Death Valley, CA. Diese Temperatur wird nur von einem einzigen Weltrekord übertroffen – 136,4 F – der 1922 in El Azizia, Libyen, gemessen wurde. Ebenso wie Niederschlagsextreme eine wichtige Rolle für das Überleben von Lebewesen in der Wüste spielen, sind auch Temperaturextreme wichtig für die Lebensgemeinschaften in der Wüste. Hohe Sommerhöchstwerte werden in südwestlichen Wüsten oft über lange Zeiträume aufrechterhalten – Forrest Shreve, einer der führenden frühen Wüstenökologen, stellte fest, dass Perioden von 90 aufeinanderfolgenden Tagen mit einem Höchstwert von mindestens 100 F für Teile der Sonoran-Wüste nicht außergewöhnlich sind.
2. Die Trockenheit trägt zu intensiver Tageshitze bei.
a. Es gibt wenig atmosphärische Feuchtigkeit, um die Sonnenstrahlen zu absorbieren oder abzulenken.
b. Viel Strahlung erreicht die Wüstenoberfläche und erwärmt sie während des Tages
c. Nachts wird die Wärme in den Weltraum abgegeben, da die Oberfläche Infrarotstrahlung abgibt, die ungehindert durch die trockene Atmosphäre entweicht, was zu großen täglichen Temperaturschwankungen führt. Das trockene Tonopah, NV, hat im Juli eine Tagesschwankung von 34 F; das feuchte Dayton, OH, hat die gleiche Durchschnittstemperatur, aber mit einer Tagesschwankung von nur 21 F.
d. Trockenheit und Wärme sind eng miteinander verbunden und wirken sich gegenseitig positiv aus.
i. Hitze erhöht die Evapotranspiration, und das fördert die Trockenheit.
ii. Trockenheit begünstigt eine erhöhte Durchdringung mit Sonnenstrahlung und eine hohe Oberflächenerwärmung.
3. Temperaturschwankungen
1. Feuchtigkeitsmangel führt zu geringer relativer Luftfeuchtigkeit und zur Bildung einer nur geringen Wolkendecke.
i. Dadurch wird ein sehr hoher Prozentsatz der möglichen Sonneneinstrahlung aufgenommen.
ii. Mit wenig Wasserdampf in der Luft und wenig Wolkenbedeckung oder Pflanzenwuchs zur Ablenkung der Sonnenstrahlen erreichen ca. 90 % der möglichen Sonnenstrahlung die Bodenoberfläche und die untere Luftschicht in der Wüste, was zu hohen Luft- und Bodenoberflächentemperaturen führt.
iii. (Die Temperaturen an der Bodenoberfläche im Sonnenlicht liegen oft 30-50F höher als die dazugehörigen offiziellen Lufttemperaturen, die unter standardisierten Bedingungen gemessen wurden).
iv. Feuchte Gebiete empfangen etwa 40 % der möglichen Sonnenstrahlung, 60 % werden abgelenkt, bevor sie den Boden und die unteren Luftschichten erreichen.
2. Nach Sonnenuntergang wird in Wüsten die Wärme schnell wieder in Richtung Himmel abgestrahlt, wobei etwa 90 % ungehindert entweichen.
i. In feuchteren Klimazonen geht die tagsüber in tieferen Lagen gewonnene Wärme weniger leicht verloren, ca. 50 % entweichen, der Rest wird nach unten abgelenkt und durch Bewuchs sowie durch Wolken, Wasser und Staub in der Luft gehalten.
ii. In feuchteren Klimazonen schwanken die Temperaturen also nur mäßig von Tag zu Nacht.
iii. In Wüstenumgebungen ist die Spanne zwischen Tageshöchsttemperaturen und nächtlichen Tiefsttemperaturen extrem. Der Unterschied kann 50 Grad oder mehr betragen.
4. Winde sind in der Wüste häufig. Verursacht durch:
a. Allgemeine atmosphärische Muster
b. Lokale Topographie
c. Schnelle Erwärmung und Abkühlung der Luft in Bodennähe.
Aufgrund ihrer Häufigkeit und der Luft, die sie zirkulieren – oft heiß und trocken – stellen Winde eine starke Verdunstungskraft dar, wenn sie über den Boden und über die Lebewesen in ihrem Weg fegen.
a. Sie tragen auch stark zur Erosion (Abtragung) der Bodenoberfläche bei.
b. Der Staub und Sand, den sie mit sich führen, wirkt oft als Abriebmittel, indem er Felsen und Pflanzen sandstrahlt.
c. Ablagerungen, die loses Material – Erde, Staub, Sand, abgestorbene Pflanzen – von einem Ort zum anderen transportieren.
Durch die Offenheit des Landes bewegt sich der Wind relativ ungehindert.
Staubteufel oder wirbelnde Winde – rotierende Luftströme, die gelegentlich mehrere hundert Meter hoch sind und Staub, Sand und Geröll mit sich führen – sind an heißen, windstillen Tagen häufig anzutreffen.
a. Sie entstehen, wenn die extreme Erwärmung der Bodenoberfläche zu Luftsäulen führt, die nach oben strömen. Die umgebende Luft strömt in dieses Vakuum und wird auf die eine oder andere Seite der aufsteigenden Luft gelenkt, wodurch eine starke, aufsteigende, wirbelnde Säule entsteht.
b. Im Gegensatz zu Tornados rotieren sie von der Bodenoberfläche aus nach oben.
5. Wassererosion – einer der wichtigsten Erosionsfaktoren in der Wüste ist nicht der Wind, sondern das Wasser.
1. Niederschlag wird oft durch heftige Wolkenbrüche empfangen, die von schnellem Abfluss begleitet werden.
2. Selbst wenn der Niederschlag auf weniger heftige Weise empfangen wird, kann die Absorption immer noch behindert werden, da ein großer Teil der Wüstenoberfläche aus Fels oder Kies besteht oder andere Faktoren mit geringem oder nicht absorbierendem Charakter aufweist.
3. In Nordamerika haben geologisch junge Wüsten viele felsige, niedrige, aber prägnante Gebirgszüge, die oft einen großen Teil des Wüstenniederschlags aufnehmen, aber von denen ein großer Teil des Wassers schnell hinunterfließt.
4. In Wüsten liegt die Bodenoberfläche, die mehr kahl als vegetativ bedeckt ist, anfällig für diese gelegentlichen, aber sehr zerstörerischen Wasserkräfte.
5. Bajada – das Material, das mit dem schnellen Abfluss von Berghängen mitgeführt wird, fällt ab und breitet sich fächerförmig aus, abgestuft vom schwereren Material weiter oben am Hang bis zum leichtesten am Boden. Eine Anzahl dieser zusammenhängenden Schwemmfächer, die schließlich miteinander verschmelzen, wird als Bajada bezeichnet.
6. Washes, Arroyos, Wadis – sind normalerweise trockene Bachbetten, die gelegentlich einen starken, kurzen Abfluss haben und in Richtung des Beckenzentrums entwässern, von denen einige als Senken bezeichnet werden.
7. Viele dieser Becken oder Senken sind nicht entwässert, so dass sich das Wasser eines Sturms, das nicht anderweitig in den Boden absorbiert wird oder verdunstet, bevor es den Tiefpunkt des Beckens erreicht, in einem ephemeren See sammelt, aus dem es schließlich verdunstet, wobei die mitgeführten Mineralien in Suspension zurückbleiben. In diesen Playas oder Trockenseen kann die Anreicherung von Mineralien extrem sein und das Pflanzenwachstum hemmen oder eine besondere Pflanzengemeinschaft begünstigen, die als Halophyten (salztolerante Pflanzen) bekannt ist.
Dry Washes, ein dominierendes Merkmal der Wüstenlandschaft, sind auf der offenen, spärlich begrünten Oberfläche gut sichtbar. Als Empfänger von Abflusswasser tragen ihre Ränder eine üppigere, extensivere Vegetation als die der umgebenden Fläche. Die Ränder von Washes oder Flüssen können durch das starke Wachstum großer Pappeln, Mesquites, Weiden und anderer Pflanzenarten gekennzeichnet sein, wenn der Empfang von ausreichend Wasser dies ermöglicht.
Die Wüste ist nicht leicht zu definieren, aber bestimmte Merkmale können aufgelistet werden:
1. geringe und unregelmäßige Niederschlagsmuster (Aridität), die häufig zu Trockenheit während der Sommermonate führen.
2. anhaltend hohe Luft- und Bodentemperaturen.
3. hohe Verdunstungsraten von der Bodenoberfläche.
4. extreme Temperaturschwankungen.
5. niedrige relative Luftfeuchtigkeit, hohe PET.
6. hohe Sonneneinstrahlung, oft mit wolkenlosen Bedingungen.
a. Mittlere jährliche Wolkenbedeckung in der Sahara <10%.
b. gekoppelt mit niedriger relativer Luftfeuchtigkeit: trockene Luft überträgt Licht und Wärme effektiver).
7. Boden mit hohem Mineralien- und niedrigem Humusgehalt
8. extreme Erosion der Bodenoberfläche durch Wind und Wasser.
Solche Bedingungen üben einen starken Einfluss auf die Lebewesen – Pflanzen, Tiere, Menschen – aus, die in der Wüste zu Hause sind.
Diese Merkmale zwingen mehrjährige Pflanzen, in Böden mit begrenzter verfügbarer Feuchtigkeit zu überleben, was die Photosynthese und Produktivität einschränkt, und können die Organe der Pflanzen tagsüber tödlichen thermischen Bedingungen aussetzen, wenn sie nicht über Anpassungen zur Bewältigung hoher Temperaturen verfügen.
Niederschlag: 3 Kategorien von Niederschlägen in Bezug auf Wüsten.
1. Extrem trocken – < 70 mm (< 3″) pro Jahr: Sahara, Atacama, Namib.
2. Arid (typisch) – 70-150 mm pro Jahr (3-6″): Mojave
3. halbtrocken – 150-300 mm pro Jahr (6-12″): Sonoran, Chihuahuan.
4. > 500 mm pro Jahr können immer noch als Wüste angesehen werden, wenn der Regen in einem sehr begrenzten Zeitrahmen fällt; einzelne Regenstürme können die Jahresdurchschnittswerte übersteigen, wie im Januar 1995 in Las Vegas: 100 mm Regen an einem Tag (Jahr: 100-200 mm: 4-8″). Gebiete mit tiefen, ausgedehnten Schotterflächen können auch „funktionales“ Wasser aus tiefen unterirdischen Grundwasserleitern verlieren. „Funktional“ bedeutet, dass es für Organismen nicht verfügbar ist.
5. Nebel ist sowohl für die Atacama- (0,04″/Jahr) als auch für die Namib-Wüste (<2″/Jahr) wichtig.
Polare Wüsten
Ein heißes Klima und geringe Niederschläge führen zu einer Wüste, aber wie schafft ein extrem kaltes Klima dies? Die Antwort liegt in der Temperatur der Luft und der Feuchtigkeit, die sie speichern kann.
1.Luft, die sich in Richtung der Polarregionen bewegt, bewegt sich in großer Höhe, wo die Lufttemperatur sehr niedrig ist. Weil sie so kalt ist, kondensiert ihr Wasserdampf und fällt als Niederschlag auf ihrer Reise. Wenn die Luft die Polarregionen erreicht und auf die Erdoberfläche sinkt, ist sie sehr trocken.
2.Kalte Temperatur, weil:
a.Astronomisch: Die Antarktis erhält nur diffuses Sonnenlicht; selbst im Sommer steigt die Sonne nicht hoch über den Horizont. Im Sommer herrscht fast durchgehend Tageslicht, im Winter fast durchgehend Dunkelheit. Jede Wärme, die während der langen Sommertage aufgenommen wird, geht in den langen Winternächten schnell verloren.
b. Wenn die Sonne scheint, wird der größte Teil des Lichts und der Wärme reflektiert. Das Reflexionsvermögen einer Oberfläche wird als Albedo bezeichnet. Frisch gefallener Schnee hat eine Albedo von 75-95 % (der Anteil der Strahlung, den er reflektiert). Trockener Sand hat eine ziemlich hohe Albedo, die aber nur 35-45 % beträgt. Eine Grasfläche hat eine Albedo von 10 %.
c. Die Antarktis ist auch ein hoher Kontinent, im Durchschnitt etwa 8.000′ über dem Meeresspiegel. Die Höhe seiner Oberfläche macht das Klima noch kälter, weil die Lufttemperatur mit der Höhe abnimmt. Die tatsächliche Oberfläche des Kontinents ist wegen des Eises kälter (und höher).
Pflanzen sind wegen des Mangels an Feuchtigkeit weit voneinander entfernt.
1. Einige Gebiete können ganz ohne Vegetation sein.
2. Ein Großteil der Wüstenoberfläche liegt frei und ist der Erosion durch Wind und Wasser ausgesetzt.
3 Das Fehlen von Vegetation führt zu einem humusarmen Boden (organischer Teil des Bodens).
4. Wüstenböden haben aufgrund der hohen Mineralisierungsrate in diesen Gebieten große Mengen an Natrium- und Kaliumsalzen sowie an anderen wasserlöslichen Mineralien aufgenommen.
5. In feuchteren Regionen werden Mineralien eher nach unten durch den Boden ausgelaugt, da reichlich Feuchtigkeit durch den Boden sickert.
6. In der Wüste reicht das Wasser nicht aus, um den Boden in großer Tiefe zu durchtränken; dort können sogar Mineralien, die sich in der Schwebe befinden, durch Kapillarwirkung nach oben durch den Boden gesaugt und an die Oberfläche gezogen werden, um sich abzulagern, wenn die Feuchtigkeit, die sie trägt, verdunstet.
Böden und Oberflächenmaterialien – Böden entstehen durch die Verwitterung von Gestein, d. h. durch die Einwirkung von Sonne, Wind und Wasser.
1. Aridisole (trockene Böden)
a. Hoher pH-Wert (alkalisch)
b. Im Allgemeinen weniger gut entwickelt als die Böden der angrenzenden Gebiete. Wenig Bodenprofil.
c. Mangel an organischer Substanz, einschließlich Humus (nährstoffhaltige organische Rückstände, die Bodenpartikel umhüllen und die Bodenverdichtung verringern). <1% organische Substanz im Boden (SOL). Die Feuchtigkeits- und Nährstoffspeicherung ist daher vermindert.
d. Wenige Nährstoffe gehen durch Auswaschung verloren, da es nur wenige Niederschläge gibt.
e. Anhäufung von Salzen aufgrund der geringen Niederschlagsmenge und der hohen Verdunstung. (Hohe Salze können das Pflanzenwachstum hemmen).
f. Caliche, eine Ansammlung von Kalziumkarbonat zu einer steinharten, wasserundurchlässigen, wurzelbegrenzenden Schicht. Kann den Oberflächenabfluss von Wasser fördern, das sonst einen ausgetrockneten Boden befeuchten könnte. Tritt dort auf, wo die Verdunstung die Niederschläge übersteigt (in Gebieten mit karbonathaltigem Substrat/Vorgestein: Kalkstein).
2. Winde verändern den Boden.
a. Aufgrund der geringen Deckung der schützenden Vegetation werden trockene Ton- und Schluffpartikel leicht von der Bodenoberfläche abgetragen. Auch Sande können sich bewegen. Was zurückbleibt, ist oft eine Oberflächenschicht aus engmaschigen Steinen, die als Wüstenpflaster bezeichnet wird.
1. Wüstenpflaster kann den darunter liegenden Boden vor weiterer Erosion schützen.
2. Wüstenpflaster kann auch verhindern, dass verstreute Samen den darunter liegenden Boden erreichen, und kann daher die Keimung und Etablierung von Samen einschränken.
3. Wüstenpflaster kann das Eindringen von Regen in die Bodentiefe verhindern, was zu Wasserabfluss führt.
3. Kryptogamische Krusten – ein Geflecht aus Flechten, Moosen und Cyanobakterienfilamenten, die Bodenpartikel an Ort und Stelle halten und Stickstoff fixieren.
4. Trotz starker Feuchtigkeitsdefizite ist Wasser ein wichtiger geomorphologischer Faktor in Wüstenregionen.
a. Wasser bewegt Erde und Gestein (Schwemmland) von Berghängen hinunter in Richtung von Washes und Playas, wodurch Bajadas oder Schwemmfächer entstehen.
b. Die thermische Ausdehnung der im Gestein eingeschlossenen Feuchtigkeit kann zur Zersetzung führen, und selbst in heißem Wüstengestein kann es zur Zertrümmerung kommen, wenn mit Tau befeuchtete Oberflächen in der klaren Luft gefrieren.
c. Regenspritzer und Abschwemmungen verursachen in Zeiten starker Regenfälle eine starke Erosion, da es kaum Vegetation zum Schutz der Oberfläche gibt.
d. Desert Varnish – die dünne Lackpatina, die viele Felsen bedeckt. Diese Beschichtung hat eine dunkelrote bis schwarze Farbe und besteht größtenteils aus Eisen- und Manganoxiden mit Kieselsäure. Das kapillare Aufsteigen von Salzen unter dem Einfluss hoher Verdunstung kann eine wichtige Rolle bei seiner Entstehung spielen. In der Mojave und im amerikanischen Südwesten kann sich der Lack innerhalb von 25 Jahren entwickeln, aber im Allgemeinen geht man davon aus, dass sich der Lack langsamer entwickelt.
Playas – nicht entwässerte Becken am Fuße von Bajadas. Der Abfluss aus den Bajadas trägt fein strukturierten Boden und gelöste Salze in die Playas.
Erhöhung des Salzgehalts
Verringerung der Bodenbelüftung (fein strukturierter Boden)
Verringerung des Bodensauerstoffs (hemmt die Besiedlung durch Pflanzen)
Kaltluftdrainage. Kalte Luft sinkt nachts ab und sammelt sich in den Playas, die kälter sein können als die umliegenden und höher gelegenen Bajadas.
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