Wüste
Eine Wüste ist ein unfruchtbares Landschaftsgebiet, in dem es kaum Niederschläge gibt und die Lebensbedingungen für Pflanzen und Tiere daher lebensfeindlich sind. Das Fehlen von Vegetation setzt die ungeschützte Oberfläche des Bodens den Prozessen der Denudation aus. Etwa ein Drittel der Landoberfläche der Erde ist arid oder semiarid. Dazu gehören auch große Teile der Polarregionen, in denen nur wenig Niederschlag fällt und die manchmal als Polarwüsten oder "kalte Wüsten" bezeichnet werden. Wüsten können nach der Niederschlagsmenge, der vorherrschenden Temperatur, den Ursachen der Wüstenbildung oder ihrer geografischen Lage klassifiziert werden. ⓘ
Wüsten entstehen durch Verwitterungsprozesse, da die großen Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht die Felsen belasten, die dadurch zerbrechen. Obwohl es in Wüsten nur selten regnet, kommt es gelegentlich zu Regengüssen, die zu Sturzfluten führen können. Regen, der auf heiße Felsen fällt, kann diese zum Zerspringen bringen, und die daraus resultierenden Bruchstücke und Trümmer, die über den Wüstenboden verstreut werden, werden vom Wind weiter erodiert. Dadurch werden Sand- und Staubpartikel aufgewirbelt, die über einen längeren Zeitraum in der Luft verbleiben können, was manchmal zur Bildung von Sand- oder Staubstürmen führt. Vom Wind verwehte Sandkörner, die auf einen festen Gegenstand treffen, können die Oberfläche abschleifen. Felsen werden abgeschliffen, und der Wind sortiert den Sand in gleichmäßige Ablagerungen. Die Körner enden als ebene Sandflächen oder türmen sich zu wogenden Sanddünen auf. Andere Wüsten sind flache, steinige Ebenen, in denen das gesamte feine Material weggeblasen wurde und die Oberfläche aus einem Mosaik von glatten Steinen besteht. Diese Gebiete werden als Wüstenpflaster bezeichnet, und es findet kaum noch Erosion statt. Zu den weiteren Wüstenmerkmalen gehören Felsen, freiliegendes Grundgestein und Lehm, der einst von fließendem Wasser abgelagert wurde. Es können sich vorübergehend Seen bilden und Salzpfannen zurückbleiben, wenn das Wasser verdunstet. Es kann unterirdische Wasserquellen in Form von Quellen und Sickerwasser aus Grundwasserleitern geben. Wo diese zu finden sind, können Oasen entstehen. ⓘ
Pflanzen und Tiere, die in der Wüste leben, brauchen besondere Anpassungen, um in der rauen Umgebung zu überleben. Pflanzen sind in der Regel robust und drahtig, haben kleine oder gar keine Blätter, eine wasserabweisende Schuppenschicht und oft Stacheln, um Pflanzenfresser abzuhalten. Einige einjährige Pflanzen keimen, blühen und sterben innerhalb weniger Wochen nach einem Regenfall, während andere langlebige Pflanzen jahrelang überleben und über ein tiefes Wurzelsystem verfügen, das unterirdische Feuchtigkeit anzapfen kann. Tiere müssen sich kühl halten und genügend Nahrung und Wasser finden, um zu überleben. Viele sind nachtaktiv und halten sich während der Hitze des Tages im Schatten oder unter der Erde auf. Sie neigen dazu, Wasser zu sparen, indem sie den Großteil ihres Bedarfs aus ihrer Nahrung ziehen und ihren Urin konzentrieren. Einige Tiere verharren lange Zeit in einem Ruhezustand, um bei den seltenen Regenfällen wieder aktiv zu werden. Sie vermehren sich dann schnell, solange die Bedingungen günstig sind, bevor sie in den Ruhezustand zurückkehren. ⓘ
Seit Jahrtausenden kämpfen Menschen darum, in Wüsten und den umliegenden Halbtrockengebieten zu leben. Nomaden zogen mit ihren Herden dorthin, wo es Weideland gab, und Oasen boten Möglichkeiten für eine sesshaftere Lebensweise. Die Kultivierung von Halbtrockengebieten fördert die Bodenerosion und ist eine der Ursachen für die zunehmende Wüstenbildung. Das Imperial Valley in Kalifornien ist ein Beispiel dafür, wie zuvor unfruchtbares Land durch die Zufuhr von Wasser aus einer externen Quelle produktiv gemacht werden kann. Viele Handelsrouten führen durch Wüsten, insbesondere durch die Sahara, und wurden traditionell von Kamelkarawanen genutzt, die Salz, Gold, Elfenbein und andere Waren transportierten. Auch eine große Zahl von Sklaven wurde durch die Sahara nach Norden gebracht. In Wüsten werden auch einige Mineralien abgebaut, und die ununterbrochene Sonneneinstrahlung bietet die Möglichkeit, große Mengen an Sonnenenergie zu gewinnen. ⓘ
Als Wüste werden die vegetationslosen oder vegetationsarmen Gebiete der Erde bezeichnet. Nach Jürgen Schultz beträgt die Flächenbedeckung mit ausdauernden Pflanzen meistens weniger als 10 % bei Vollwüsten – in der Regel ungleichmäßig auf sehr große vegetationsfreie Flächen mit vereinzelten „Vegetationsinseln“ verteilt – und 10 bis 50 % bei Halbwüsten. Ursache für Wüsten sind entweder fehlende Wärme (Kältewüste, Eiswüste) der subpolaren und subnivalen Regionen, Überweidung oder Wassermangel (Trockenwüste, Hitzewüste). Wüsten zählen zur Anökumene. ⓘ
Etymologie
Das englische Wort desert und seine romanischen Verwandten (einschließlich italienisch und portugiesisch deserto, französisch désert und spanisch desierto) stammen alle vom kirchlichen lateinischen dēsertum (ursprünglich "ein verlassener Ort") ab, einem Partizip von dēserere, "aufgeben". Der Name Wüste scheint sich letztlich vom ägyptischen dšrt - "der Rote" - abzuleiten.[1] oder 'das rote Land'. Es wird in den Kontext gestellt und steht im Gegensatz zu kmt - "das Schwarze" oder "das schwarze Land" - dem Namen der alten Ägypter für Ägypten, der sich auf das fruchtbare Land bezieht. Der Zusammenhang zwischen Trockenheit und dünner Besiedlung ist komplex und dynamisch und variiert je nach Kultur, Epoche und Technologie; daher kann die Verwendung des Wortes Wüste Verwirrung stiften. Im Englischen vor dem 20. Jahrhundert wurde Wüste oft im Sinne von "unbesiedeltes Gebiet" verwendet, ohne besonderen Bezug auf Trockenheit; heute wird das Wort jedoch meist in seiner klimawissenschaftlichen Bedeutung verwendet (ein Gebiet mit geringen Niederschlägen). Ausdrücke wie "einsame Insel" und "große amerikanische Wüste" oder Shakespeares "Wüsten in Böhmen" (The Winter's Tale) bedeuteten in früheren Jahrhunderten nicht notwendigerweise Sand oder Trockenheit; ihr Schwerpunkt lag auf der geringen Bevölkerungsdichte. ⓘ
Physikalische Geografie
Eine Wüste ist ein Gebiet, das sehr trocken ist, weil es nur geringe Niederschlagsmengen erhält (in der Regel in Form von Regen, aber auch in Form von Schnee, Nebel oder Dunst), oft kaum von Pflanzen bedeckt ist und in dem Bäche austrocknen, wenn sie nicht durch Wasser von außerhalb des Gebiets gespeist werden. Wüsten erhalten im Allgemeinen weniger als 250 mm Niederschlag pro Jahr. Die potenzielle Evapotranspiration kann groß sein, aber (in Ermangelung von verfügbarem Wasser) kann die tatsächliche Evapotranspiration gegen Null gehen. Halbwüsten sind Regionen, die zwischen 250 und 500 mm Niederschlag erhalten und mit Gras bewachsen sind; sie werden als Steppen bezeichnet. ⓘ
Klassifizierung
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Wüsten wurden auf verschiedene Weise definiert und klassifiziert, wobei in der Regel die Gesamtniederschlagsmenge, die Anzahl der Tage, an denen sie fällt, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit sowie manchmal zusätzliche Faktoren berücksichtigt werden. Phoenix, Arizona, erhält beispielsweise weniger als 250 mm Niederschlag pro Jahr und wird aufgrund seiner an Trockenheit angepassten Pflanzen sofort als Wüste erkannt. Der Nordhang der Brooks Range in Alaska erhält ebenfalls weniger als 250 mm Niederschlag pro Jahr und wird oft als kalte Wüste eingestuft. Auch in anderen Regionen der Welt gibt es Kältewüsten, darunter im Himalaya und anderen hoch gelegenen Gebieten in anderen Teilen der Welt. Polarwüsten bedecken einen Großteil der eisfreien Gebiete in der Arktis und Antarktis. Eine nicht-technische Definition besagt, dass Wüsten jene Teile der Erdoberfläche sind, die keine ausreichende Vegetationsdecke aufweisen, um eine menschliche Bevölkerung zu ernähren. ⓘ
Die potenzielle Evapotranspiration ergänzt die Messung des Niederschlags, um eine auf wissenschaftlichen Messungen basierende Definition einer Wüste zu liefern. Der Wasserhaushalt eines Gebietes kann mit der Formel P - PE ± S berechnet werden, wobei P der Niederschlag, PE die potenzielle Evapotranspiration und S die Menge des an der Oberfläche gespeicherten Wassers ist. Die Evapotranspiration ist eine Kombination aus dem Wasserverlust durch atmosphärische Verdunstung und durch die Lebensprozesse der Pflanzen. Die potenzielle Evapotranspiration ist also die Wassermenge, die in einer bestimmten Region verdunsten könnte. In Tucson, Arizona, fallen beispielsweise etwa 300 mm Regen pro Jahr, im Laufe eines Jahres könnten jedoch etwa 2.500 mm Wasser verdunsten. Mit anderen Worten: In der Region könnte etwa achtmal mehr Wasser verdunsten als tatsächlich als Regen fällt. In kalten Regionen wie Alaska ist die Verdunstungsrate viel geringer, weil es dort keine Wärme gibt, die den Verdunstungsprozess unterstützt. ⓘ
Wüsten werden manchmal als "heiß" oder "kalt", "semiarid" oder "küstennah" klassifiziert. Zu den Merkmalen heißer Wüsten gehören hohe Temperaturen im Sommer, eine größere Verdunstung als Niederschlag, die in der Regel durch hohe Temperaturen, starke Winde und fehlende Bewölkung noch verstärkt wird, erhebliche Schwankungen in Bezug auf das Auftreten von Niederschlägen, deren Intensität und Verteilung sowie eine geringe Luftfeuchtigkeit. Die Wintertemperaturen variieren erheblich zwischen den einzelnen Wüsten und hängen oft mit der Lage der Wüste auf der kontinentalen Landmasse und dem Breitengrad zusammen. Die täglichen Temperaturschwankungen können bis zu 22 °C (40 °F) oder mehr betragen, wobei der nächtliche Wärmeverlust durch Strahlung aufgrund des klaren Himmels erhöht wird. ⓘ
Kalte Wüsten, manchmal auch als gemäßigte Wüsten bezeichnet, kommen in höheren Breitengraden vor als heiße Wüsten, und die Trockenheit wird durch die Trockenheit der Luft verursacht. Einige kalte Wüsten sind weit vom Meer entfernt, andere sind durch Gebirgsketten vom Meer getrennt, und in beiden Fällen ist die Luftfeuchtigkeit nicht ausreichend, um viel Niederschlag zu verursachen. Die größten dieser Wüsten befinden sich in Zentralasien. Andere finden sich an der Ostseite der Rocky Mountains, an der Ostseite der südlichen Anden und im Süden Australiens. Polarwüsten sind eine besondere Klasse von Kältewüsten. Die Luft ist sehr kalt und führt nur wenig Feuchtigkeit mit sich, so dass nur wenig Niederschlag fällt. Was dennoch fällt, in der Regel Schnee, wird von den oft starken Winden mitgerissen und kann Schneestürme, Verwehungen und Dünen bilden, die denen ähneln, die in anderen Wüstenregionen durch Staub und Sand entstehen. In der Antarktis beispielsweise beträgt die jährliche Niederschlagsmenge etwa 50 mm auf dem zentralen Plateau und etwa das Zehnfache auf einigen größeren Halbinseln. ⓘ
Ausgehend vom Niederschlag allein erhalten hyperaride Wüsten weniger als 25 mm Niederschlag pro Jahr; sie haben keinen jährlichen saisonalen Niederschlagszyklus und erleben zwölfmonatige Perioden ohne jeglichen Niederschlag. Aride Wüsten erhalten zwischen 25 und 200 mm Niederschlag im Jahr, semiaride Wüsten zwischen 200 und 500 mm. Allerdings haben Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Verdunstungs- und Evapotranspirationsrate sowie die Feuchtespeicherfähigkeit des Bodens einen deutlichen Einfluss auf den Grad der Trockenheit und die Pflanzen- und Tierwelt, die dort überleben kann. Regen, der in der kalten Jahreszeit fällt, kann das Pflanzenwachstum effektiver fördern, und die Abgrenzung von Wüsten und den sie umgebenden semiariden Regionen allein anhand der Niederschlagsmenge ist problematisch. ⓘ
Eine halbtrockene Wüste oder eine Steppe ist eine Variante der trockenen Wüste mit viel mehr Niederschlag, Vegetation und höherer Luftfeuchtigkeit. Diese Regionen weisen ein halbtrockenes Klima auf und sind weniger extrem als normale Wüsten. Wie bei den trockenen Wüsten können die Temperaturen in Halbwüsten stark schwanken. Sie weisen einige Merkmale einer echten Wüste auf und befinden sich in der Regel am Rande von Wüsten und kontinentalen Trockengebieten. Die Niederschlagsmenge beträgt in der Regel 250 bis 500 mm, kann aber aufgrund der Evapotranspiration und des Nährstoffgehalts des Bodens variieren. Halbwüsten findet man in der Tabernas-Wüste (und in Teilen der Spanischen Hochebene), in der Sahelzone, in der eurasischen Steppe, im größten Teil Zentralasiens, im Westen der USA, im größten Teil Nordmexikos, in Teilen Südamerikas (insbesondere in Argentinien) und im australischen Outback. In der Köppen-Klimaklassifikation werden sie gewöhnlich als BSh (heiße Steppe) oder BSk (gemäßigte Steppe) eingestuft. ⓘ
Küstenwüsten befinden sich meist an den westlichen Rändern der kontinentalen Landmassen in Regionen, in denen sich kalte Strömungen dem Land nähern oder kalte Wassermassen aus den Tiefen des Ozeans aufsteigen. Die kühlen Winde, die dieses Wasser durchqueren, nehmen nur wenig Feuchtigkeit auf, und die Küstenregionen weisen niedrige Temperaturen und sehr geringe Niederschläge auf, wobei der Hauptniederschlag in Form von Nebel und Tau fällt. Die täglichen und jährlichen Temperaturschwankungen sind relativ gering und betragen in der Atacama-Wüste 11 °C bzw. 5 °C. Wüsten dieses Typs sind oft lang und schmal und werden im Osten von Gebirgsketten begrenzt. Sie kommen in Namibia, Chile, Südkalifornien und Baja California vor. Andere Küstenwüsten, die von kalten Strömungen beeinflusst werden, finden sich in Westaustralien, auf der Arabischen Halbinsel und am Horn von Afrika sowie an den westlichen Rändern der Sahara. ⓘ
1961 teilte Peveril Meigs die Wüstenregionen der Erde in drei Kategorien ein, je nach der Menge der Niederschläge, die sie erhalten. In diesem heute weithin akzeptierten System haben extrem trockene Gebiete mindestens zwölf aufeinander folgende Monate ohne Niederschlag, aride Gebiete haben weniger als 250 mm Jahresniederschlag und semiaride Gebiete haben einen mittleren Jahresniederschlag zwischen 250 und 500 mm. Sowohl extrem trockene als auch trockene Gebiete werden als Wüsten bezeichnet, während semiaride Gebiete im Allgemeinen als Steppen bezeichnet werden, wenn es sich um Grasland handelt. ⓘ
Wüsten werden je nach ihrer geografischen Lage und dem vorherrschenden Wettermuster auch als Passatwind-, Mittelbreiten-, Regenschatten-, Küsten-, Monsun- oder Polarwüsten klassifiziert. Passatwüsten treten beiderseits der Rossbreiten bei 30° bis 35° Nord und Süd auf. Diese Gürtel stehen im Zusammenhang mit dem subtropischen Hochdruckgebiet und dem großräumigen Abstieg trockener Luft aus den Hochlagen in Richtung der Pole. Die Wüste Sahara gehört zu diesem Typ. Wüsten der mittleren Breiten treten zwischen 30° und 50° Nord und Süd auf. Sie befinden sich meist in Gebieten, die weit vom Meer entfernt sind und in denen der größte Teil der Feuchtigkeit bereits von den vorherrschenden Winden niedergeschlagen wurde. Dazu gehören die Tengger- und die Sonoran-Wüste. Monsunwüsten sind ähnlich. Sie treten in Regionen auf, in denen große Temperaturunterschiede zwischen Meer und Land herrschen. Feuchte warme Luft steigt über dem Land auf, lagert ihren Wassergehalt ab und zirkuliert zurück zum Meer. Weiter im Landesinneren gibt es Gebiete, in denen nur sehr wenig Niederschlag fällt. Die Wüste Thar nahe der indisch-pakistanischen Grenze gehört zu diesem Typ. ⓘ
In einigen Teilen der Welt entstehen Wüsten durch einen Regenschatteneffekt. Der orographische Auftrieb entsteht, wenn Luftmassen aufsteigen, um über höher gelegene Gebiete zu ziehen. Dabei kühlen sie ab und verlieren einen Großteil ihrer Feuchtigkeit durch Niederschläge am Luvhang des Gebirges. Wenn sie auf der Leeseite absteigen, erwärmen sie sich und ihre Fähigkeit, Feuchtigkeit zu speichern, nimmt zu, so dass ein Gebiet mit relativ wenig Niederschlag entsteht. Ein Beispiel dafür ist die Taklamakan-Wüste, die im Regenschatten des Himalaya liegt und jährlich weniger als 38 mm Niederschlag erhält. Andere Gebiete sind trocken, weil sie sehr weit von den nächstgelegenen Feuchtigkeitsquellen entfernt sind. ⓘ
Montane Wüsten sind trockene Orte, die sehr hoch gelegen sind; das bekannteste Beispiel findet sich nördlich des Himalayas, im Kunlun-Gebirge und auf dem tibetischen Plateau. Viele Orte dieser Kategorie liegen in Höhen von über 3.000 m, und das thermische Regime kann hemiboreal sein. Diese Orte verdanken ihre große Trockenheit (der durchschnittliche Jahresniederschlag beträgt oft weniger als 40 mm) der Tatsache, dass sie sehr weit von den nächstgelegenen Feuchtigkeitsquellen entfernt sind und oft im Windschatten von Gebirgsketten liegen. Montane Wüsten sind in der Regel kalt oder können tagsüber glühend heiß und nachts sehr kalt sein, wie es an den nordöstlichen Hängen des Kilimandscharo der Fall ist. ⓘ
Polarwüsten wie die McMurdo Dry Valleys bleiben aufgrund der trockenen katabatischen Winde, die von den umliegenden Bergen herabströmen, eisfrei. Ehemalige Wüstengebiete, die sich heute in nicht-trockenen Umgebungen befinden, wie z. B. die Sandhills in Nebraska, werden als Paläo-Wüsten bezeichnet. Im Köppen-Klimaklassifikationssystem werden Wüsten als BWh (heiße Wüste) oder BWk (gemäßigte Wüste) eingestuft. Im Klimaklassifizierungssystem von Thornthwaite werden Wüsten als aride megathermische Klimazonen eingestuft. ⓘ
Verwitterungsprozesse
Wüsten weisen in der Regel eine große tages- und jahreszeitliche Temperaturspanne auf, wobei die hohen Tagestemperaturen nachts stark abfallen. Die tageszeitliche Schwankungsbreite kann bis zu 20 bis 30 °C (36 bis 54 °F) betragen, und an der Gesteinsoberfläche sind die Temperaturunterschiede noch größer. Tagsüber ist der Himmel in der Regel klar und der größte Teil der Sonnenstrahlung erreicht den Boden, aber sobald die Sonne untergeht, kühlt die Wüste schnell ab, indem sie Wärme in den Raum abstrahlt. In heißen Wüsten kann die Temperatur im Sommer tagsüber 45 °C (113 °F) übersteigen und im Winter nachts unter den Gefrierpunkt sinken. ⓘ
Solch große Temperaturschwankungen haben eine zerstörerische Wirkung auf die exponierten Felsoberflächen. Die wiederholten Schwankungen belasten das freiliegende Gestein, und die Flanken der Berge bekommen Risse und brechen ab. Zersplitterte Schichten rutschen in die Täler hinunter, wo sie durch die unerbittliche Sonne am Tag und die Kälte in der Nacht weiter zerbrechen. Nachfolgende Schichten sind der weiteren Verwitterung ausgesetzt. Die Entlastung des inneren Drucks, der sich in Gesteinen aufgebaut hat, die seit Äonen unter der Erde liegen, kann sie zum Zerbrechen bringen. Eine weitere Form der Verwitterung ist das Abplatzen der Außenflächen von Gesteinen in flachen Flocken. Man geht davon aus, dass dies auf die Spannungen zurückzuführen ist, die durch wiederholte thermische Ausdehnungen und Kontraktionen auf das Gestein einwirken und zu Brüchen parallel zur ursprünglichen Oberfläche führen. Chemische Verwitterungsprozesse spielen in Wüsten wahrscheinlich eine wichtigere Rolle als bisher angenommen. Die notwendige Feuchtigkeit kann in Form von Tau oder Nebel vorhanden sein. Grundwasser kann durch Verdunstung an die Oberfläche gelangen, und durch die Bildung von Salzkristallen können sich Gesteinspartikel als Sand lösen oder Gestein durch Abblätterung zersetzen. Auf diese Weise bilden sich manchmal flache Höhlen am Fuße von Felswänden. ⓘ
Wenn das Wüstengebirge zerfällt, entstehen große Flächen zertrümmerten Gesteins und Schutt. Dieser Prozess setzt sich fort, und die Endprodukte sind entweder Staub oder Sand. Staub entsteht aus verfestigtem Ton oder vulkanischen Ablagerungen, während Sand aus der Zersplitterung von härterem Granit, Kalkstein und Sandstein entsteht. Es gibt eine bestimmte kritische Größe (ca. 0,5 mm), unterhalb derer eine weitere temperaturbedingte Verwitterung von Gestein nicht stattfindet, und dies stellt eine Mindestgröße für Sandkörner dar. ⓘ
Wenn die Berge erodiert werden, entsteht immer mehr Sand. Bei hohen Windgeschwindigkeiten werden die Sandkörner von der Oberfläche aufgenommen und weitergeblasen, ein Prozess, der als Saltation bezeichnet wird. Die aufgewirbelten Sandkörner wirken wie ein Sandstrahlmechanismus, der feste Objekte in seinem Weg abschleift, während die kinetische Energie des Windes auf den Boden übertragen wird. Der Sand lagert sich schließlich in ebenen Gebieten ab, die als Sandfelder oder Sandmeere bekannt sind, oder wird zu Dünen aufgeschüttet. ⓘ
Staubstürme und Sandstürme
Sand- und Staubstürme sind Naturereignisse, die in trockenen Regionen auftreten, in denen das Land nicht durch eine Vegetationsdecke geschützt ist. Staubstürme beginnen in der Regel an den Wüstenrändern und nicht in den Wüsten selbst, wo die feineren Materialien bereits weggeblasen wurden. Wenn ein stetiger Wind weht, beginnen die feinen Partikel, die auf dem offenen Boden liegen, zu vibrieren. Bei höheren Windgeschwindigkeiten werden einige Partikel in den Luftstrom gehoben. Wenn sie landen, treffen sie auf andere Partikel, die ihrerseits in die Luft geschleudert werden können, wodurch eine Kettenreaktion ausgelöst wird. Nach dem Auswurf bewegen sich diese Partikel je nach Größe, Form und Dichte auf eine von drei möglichen Arten: Suspension, Saltation oder Kriechen. Eine Suspension ist nur bei Partikeln mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 mm möglich. Bei einem Staubsturm werden diese feinen Partikel aufgewirbelt und in Höhen von bis zu 6 km verweht. Sie verringern die Sichtbarkeit und können tagelang in der Atmosphäre verbleiben, wobei sie von den Passatwinden über Entfernungen von bis zu 6.000 km transportiert werden. Bei stärkeren Winden können sich dichtere Staubwolken bilden, die mit einer wogenden Vorderkante über das Land ziehen. Das Sonnenlicht kann ausgelöscht werden, und am Boden kann es so dunkel wie die Nacht werden. In einer Studie über einen Staubsturm in China im Jahr 2001 wurde geschätzt, dass 6,5 Millionen Tonnen Staub eine Fläche von 134.000.000 km2 (52.000.000 sq mi) bedeckten. Die mittlere Partikelgröße betrug 1,44 μm. Ein viel kleineres, kurzlebiges Phänomen kann bei Windstille auftreten, wenn heiße Luft in Bodennähe schnell durch eine kleine Tasche mit kühlerer, niedrigerer Luft aufsteigt und eine wirbelnde Partikelsäule bildet, einen Staubteufel. ⓘ
Sandstürme treten wesentlich seltener auf als Staubstürme. Ihnen gehen oft heftige Staubstürme voraus und sie treten auf, wenn die Windgeschwindigkeit so weit zunimmt, dass sie schwerere Partikel mitreißen kann. Diese Sandkörner mit einem Durchmesser von bis zu 0,5 mm werden in die Luft geschleudert, fallen aber bald wieder zur Erde zurück und schleudern dabei andere Partikel mit sich. Ihr Gewicht verhindert, dass sie lange in der Luft bleiben, und die meisten legen nur eine Strecke von einigen Metern zurück. Der Sand fließt wie eine Flüssigkeit über die Bodenoberfläche und steigt oft bis zu einer Höhe von etwa 30 cm auf. Bei einem wirklich starken, gleichmäßigen Wind kann der Sandstrom bis zu 2 m hoch aufsteigen, da die größten Sandkörner überhaupt nicht in die Luft gelangen. Sie werden durch Kriechen transportiert, indem sie über den Wüstenboden gerollt werden oder kurze Sprünge machen. ⓘ
Während eines Sandsturms werden die vom Wind verwehten Sandpartikel elektrisch aufgeladen. Solche elektrischen Felder, die bis zu 80 kV/m betragen können, können Funken erzeugen und Störungen bei Telekommunikationsgeräten verursachen. Sie sind auch für den Menschen unangenehm und können Kopfschmerzen und Übelkeit hervorrufen. Die elektrischen Felder werden durch den Zusammenstoß von Partikeln in der Luft und durch den Aufprall salzhaltiger Sandkörner verursacht, die auf dem Boden landen. Der Mechanismus ist wenig bekannt, aber die Partikel sind in der Regel negativ geladen, wenn ihr Durchmesser unter 250 μm liegt, und positiv, wenn sie über 500 μm groß sind. ⓘ
Große Wüsten
Wüsten nehmen etwa ein Drittel der Landfläche der Erde ein. Das Tiefland kann aus salzbedeckten Ebenen bestehen. Äolische Prozesse sind wichtige Faktoren für die Gestaltung von Wüstenlandschaften. Polarwüsten (auch als "Kältewüsten" bezeichnet) weisen ähnliche Merkmale auf, mit dem Unterschied, dass die Hauptniederschlagsform Schnee und nicht Regen ist. Die Antarktis ist die größte Kältewüste der Welt (sie besteht zu etwa 98 % aus einem dicken kontinentalen Eisschild und zu 2 % aus unfruchtbarem Gestein). Ein Teil des kargen Gesteins befindet sich in den so genannten Trockentälern der Antarktis, in denen es fast nie schneit und in denen es eisverkrustete Salzseen geben kann, die auf eine Verdunstung hindeuten, die aufgrund der starken katabatischen Winde, die sogar Eis verdunsten, weit größer ist als der seltene Schneefall.
| Rang | Wüste | Fläche (km2) | Fläche (qkm) |
|---|---|---|---|
| 1 | Antarktische Wüste (Antarktis) | 14,200,000 | 5,482,651 |
| 2 | Arktische Wüste (Arktis) | 13,900,000 | 5,366,820 |
| 3 | Sahara-Wüste (Afrika) | 9,200,000 | 3,552,140 |
| 4 | Große Australische Wüste (Australien) | 2,700,000 | 1,042,476 |
| 5 | Arabische Wüste (Naher Osten) | 2,330,000 | 899,618 |
| 6 | Wüste Gobi (Asien) | 1,295,000 | 500,002 |
| 7 | Kalahari-Wüste (Afrika) | 900,000 | 347,492 |
| 8 | Patagonische Wüste (Südamerika) | 673,000 | 259,847 |
| 9 | Syrische Wüste (Naher Osten) | 500,000 | 193,051 |
| 10 | Great Basin Wüste (Nordamerika) | 490,000 | 190,000 |
Sowohl heiße als auch kalte Wüsten spielen eine Rolle bei der Mäßigung der Erdtemperatur. Dies liegt daran, dass sie einen größeren Teil des einfallenden Lichts reflektieren und ihre Albedo höher ist als die von Wäldern oder dem Meer. ⓘ
Merkmale
Viele Menschen stellen sich Wüsten als ausgedehnte Gebiete mit wogenden Sanddünen vor, weil sie im Fernsehen und in Filmen oft so dargestellt werden, aber Wüsten sehen nicht immer so aus. Weltweit bestehen etwa 20 % der Wüste aus Sand, wobei die Spanne von nur 2 % in Nordamerika bis zu 30 % in Australien und über 45 % in Zentralasien reicht. Wo Sand vorkommt, ist er meist in großen Mengen in Form von Sandflächen oder ausgedehnten Dünengebieten vorhanden. ⓘ
Ein Sandblatt ist eine nahezu ebene, feste Fläche aus teilweise verfestigten Partikeln in einer Schicht, die zwischen einigen Zentimetern und einigen Metern dick ist. Die Struktur der Schicht besteht aus dünnen horizontalen Schichten aus grobem Schluff und sehr feinem bis mittelgroßem Sand, die durch Schichten aus grobem Sand und Erbsenkies getrennt sind, die nur ein Korn dick sind. Diese größeren Partikel verankern die anderen Partikel und können auch an der Oberfläche so zusammengepresst sein, dass sie ein Miniatur-Wüstenpflaster bilden. Bei Windgeschwindigkeiten von mehr als 24 km/h (15 mph) bilden sich kleine Wellen auf der Sandschicht. Sie bilden sich senkrecht zur Windrichtung und bewegen sich allmählich über die Oberfläche, wenn der Wind weiter bläst. Der Abstand zwischen ihren Kämmen entspricht der durchschnittlichen Länge der Sprünge, die die Partikel während der Salzbildung machen. Die Riffel sind flüchtig und werden bei einer Änderung der Windrichtung wieder neu gebildet. ⓘ
Sanddünen sind Anhäufungen von verwehtem Sand, die sich zu Hügeln oder Kämmen auftürmen. Sie bilden sich im Windschatten reichhaltiger Quellen von trockenem, losem Sand und entstehen, wenn topografische und klimatische Bedingungen dazu führen, dass sich Flugpartikel absetzen. Wenn der Wind weht, kommt es auf der windzugewandten Seite der Düne zu Salzwasserbildung und Kriechbewegungen, und einzelne Sandkörner wandern bergauf. Wenn sie den Kamm erreichen, stürzen sie auf der anderen Seite wieder ab. Der windzugewandte Hang hat in der Regel ein Gefälle von 10° bis 20°, während der leeseitige Hang etwa 32° beträgt, der Winkel, bei dem loser, trockener Sand rutscht. Durch diese windinduzierte Bewegung der Sandkörner bewegt sich die Düne langsam über die Bodenoberfläche. Dünen treten manchmal einzeln auf, häufiger sind sie jedoch in Dünenfeldern gruppiert. Wenn diese ausgedehnt sind, werden sie als Sandmeere oder Ergs bezeichnet. ⓘ
Die Form der Düne hängt von den Eigenschaften des vorherrschenden Windes ab. Barchan-Dünen entstehen durch starke Winde, die über eine ebene Fläche wehen, und sind halbmondförmig, wobei die konkave Seite dem Wind abgewandt ist. Wenn der Wind aus zwei Richtungen weht, kann sich eine Reihe langer, linearer Dünen bilden, die als Seifdünen bezeichnet werden. Diese entstehen auch parallel zu einem starken Wind, der in eine allgemeine Richtung weht. Querdünen verlaufen im rechten Winkel zur vorherrschenden Windrichtung. Sterndünen werden durch wechselnde Winde gebildet und haben mehrere Kämme und Gleitflächen, die von einem zentralen Punkt ausstrahlen. Sie neigen dazu, senkrecht zu wachsen und können eine Höhe von 500 m erreichen, was sie zur höchsten Dünenart macht. Abgerundete Sandhügel ohne Gleitfläche sind die seltenen Kuppeldünen, die an den windzugewandten Rändern von Sandmeeren zu finden sind. ⓘ
In Wüsten, in denen große Mengen von Kalksteinbergen ein geschlossenes Becken umgeben, wie z. B. im White Sands National Park im südlichen Teil New Mexicos, transportiert gelegentlicher Sturmabfluss gelösten Kalkstein und Gips in eine tief liegende Pfanne innerhalb des Beckens, wo das Wasser verdunstet, den Gips ablagert und Kristalle bildet, die als Selenit bekannt sind. Die durch diesen Prozess entstandenen Kristalle werden vom Wind erodiert und als riesige weiße Dünenfelder abgelagert, die an schneebedeckte Landschaften erinnern. Diese Art von Dünen ist selten und bildet sich nur in geschlossenen Trockengebieten, die den hochlöslichen Gips zurückhalten, der sonst ins Meer gespült werden würde. ⓘ
Ein großer Teil der Oberfläche der Wüsten der Welt besteht aus flachen, steinbedeckten Ebenen, die von der Winderosion beherrscht werden. Bei der "äolischen Deflation" trägt der Wind kontinuierlich feinkörniges Material ab, das zu Flugsand wird. Dabei wird grobkörniges Material, hauptsächlich Kieselsteine mit einigen größeren Steinen oder Pflastersteinen, freigelegt, so dass ein Wüstenpflaster entsteht, eine Fläche, die von dicht gepackten glatten Steinen bedeckt ist, die ein mosaikartiges Muster bilden. Es gibt verschiedene Theorien darüber, wie genau das Pflaster entstanden ist. Es könnte sein, dass sich die Steine, nachdem der Wind Sand und Staub weggeblasen hat, von selbst an ihren Platz schieben, oder dass Steine, die zuvor unter der Erde lagen, sich auf irgendeine Weise an die Oberfläche arbeiten. Nach der Bildung eines Pflasters findet nur noch sehr wenig Erosion statt, und der Boden wird stabil. Durch Verdunstung gelangt Feuchtigkeit durch Kapillarwirkung an die Oberfläche, und es können Kalziumsalze ausgefällt werden, die die Partikel zu einem Wüstenkonglomerat zusammenbinden. Mit der Zeit lagern Bakterien, die auf der Oberfläche der Steine leben, einen Film aus Mineralien und Tonpartikeln an und bilden eine glänzende braune Schicht, die als Wüstenlack bekannt ist. ⓘ
Andere, nicht sandige Wüsten bestehen aus freiliegenden Felsen, trockenen Böden oder Aridisolen und einer Vielzahl von Landformen, die durch fließendes Wasser beeinflusst werden, wie Schwemmfächer, Senken oder Playas, temporäre oder permanente Seen und Oasen. Eine Hamada ist eine Wüstenlandschaft, die aus einem felsigen Hochplateau besteht, auf dem der Sand durch äolische Prozesse abgetragen worden ist. Andere Landformen sind Ebenen, die größtenteils mit Schotter und kantigen Felsbrocken bedeckt sind, von denen der Wind die feineren Partikel abgetragen hat. Diese werden in der westlichen Sahara "reg", in der östlichen Sahara "serir", in Australien "gibber plains" und in Zentralasien "saï" genannt. Das Tassili-Plateau in Algerien ist ein beeindruckendes Durcheinander von erodierten Sandsteinfelsen, Schluchten, Blöcken, Zinnen, Spalten, Platten und Schluchten. An einigen Stellen hat der Wind Löcher oder Bögen gegraben, an anderen hat er pilzartige Säulen geschaffen, die an der Basis schmaler sind als an der Spitze. Auf dem Colorado-Plateau ist das Wasser die vorherrschende erodierende Kraft. Hier haben sich Flüsse wie der Colorado im Laufe der Jahrtausende ihren Weg durch den hohen Wüstenboden gebahnt und Canyons geschaffen, die an manchen Stellen über eine Meile (6.000 Fuß oder 1.800 Meter) tief sind und Schichten freilegen, die über zwei Milliarden Jahre alt sind. ⓘ
Wasser
Einer der trockensten Orte der Erde ist die Atacama-Wüste. Hier gibt es praktisch kein Leben, da die Anden im Osten und der chilenische Küstenstreifen im Westen die Niederschläge abhalten. Der kalte Humboldtstrom und das Antizyklon des Pazifiks sind für das trockene Klima der Atacama unerlässlich. Die durchschnittliche Niederschlagsmenge in der chilenischen Region Antofagasta beträgt nur 1 mm pro Jahr. Einige Wetterstationen in der Atacama haben noch nie Regen erhalten. Es gibt Hinweise darauf, dass es in der Atacama von 1570 bis 1971 keine nennenswerten Niederschläge gegeben haben könnte. Sie ist so trocken, dass Berge, die bis zu 6.885 m hoch sind, gänzlich gletscherfrei sind, und im südlichen Teil von 25°S bis 27°S könnte sie während des gesamten Quartärs gletscherfrei gewesen sein, obwohl sich der Permafrost bis in eine Höhe von 4.400 m erstreckt und oberhalb von 5.600 m durchgängig ist. Dennoch gibt es in der Atacama ein gewisses pflanzliches Leben in Form von spezialisierten Pflanzen, die ihre Feuchtigkeit aus dem Tau und den vom Pazifik herüberwehenden Nebeln beziehen. ⓘ
Wenn in Wüsten Regen fällt, was gelegentlich der Fall ist, geschieht dies oft mit großer Gewalt. Die Wüstenoberfläche ist ein Beweis dafür, mit trockenen Flussläufen, die als Arroyos oder Wadis bekannt sind und sich über die Oberfläche schlängeln. In diesen Kanälen kann es zu Sturzfluten kommen, die nach einem Sturm, der viele Kilometer entfernt sein kann, überraschend schnell zu reißenden Strömen werden. Die meisten Wüsten liegen in Becken ohne Abfluss zum Meer, aber einige werden von exotischen Flüssen durchquert, die in Gebirgszügen oder anderen regenreichen Gebieten jenseits ihrer Grenzen entspringen. Der Nil, der Colorado und der Gelbe Fluss tun dies und verlieren auf ihrem Weg durch die Wüste einen Großteil ihres Wassers durch Verdunstung, wodurch der Grundwasserspiegel in der Nähe steigt. In Wüsten kann es auch unterirdische Wasserquellen in Form von Quellen, Aquiferen, unterirdischen Flüssen oder Seen geben. Wo diese nahe an der Oberfläche liegen, können Brunnen gegraben werden, und es können sich Oasen bilden, in denen Pflanzen und Tiere gedeihen können. Das Aquifersystem des Nubischen Sandsteins unter der Sahara ist die größte bekannte Ansammlung von fossilem Wasser. Der Great Man-Made River ist ein von Libyens Muammar Gadaffi ins Leben gerufenes Projekt zur Erschließung dieses Aquifers und zur Wasserversorgung der Küstenstädte. Die Kharga-Oase in Ägypten ist mit 150 km Länge die größte Oase in der libyschen Wüste. In der Antike befand sich in dieser Senke ein See, und es entstanden dicke Ablagerungen aus sandigem Lehm. Es werden Brunnen gegraben, um Wasser aus dem darunter liegenden porösen Sandstein zu gewinnen. In den Wänden von Canyons können Sickergruben entstehen, und in der Nähe eines ausgetrockneten Wasserlaufs können im tiefen Schatten Tümpel überleben. ⓘ
Seen können sich in Becken bilden, in denen es genügend Niederschlag oder Schmelzwasser von den darüber liegenden Gletschern gibt. Sie sind in der Regel seicht und salzhaltig, und der Wind, der über ihre Oberfläche weht, kann Stress verursachen, indem er das Wasser über nahe gelegene, niedrig gelegene Gebiete treibt. Wenn die Seen austrocknen, hinterlassen sie eine Kruste oder eine harte Schicht. Dieser Bereich aus abgelagertem Ton, Schlick oder Sand wird als Playa bezeichnet. In den Wüsten Nordamerikas gibt es mehr als hundert Playas, viele von ihnen sind Überbleibsel des Bonneville-Sees, der Teile von Utah, Nevada und Idaho während der letzten Eiszeit bedeckte, als das Klima kälter und feuchter war. Dazu gehören der Great Salt Lake, der Utah Lake, der Sevier Lake und viele trockene Seebetten. Die glatten, flachen Oberflächen der Playas wurden für Geschwindigkeitsrekordversuche in der Black Rock Desert und auf dem Bonneville Speedway genutzt, und die US-Luftwaffe verwendet den Rogers Dry Lake in der Mojave-Wüste als Landebahn für Flugzeuge und das Space Shuttle. ⓘ
Ökologie und Biogeografie
Wüsten und Halbwüsten sind die Heimat von Ökosystemen mit geringer oder sehr geringer Biomasse und Primärproduktivität in ariden oder semiariden Klimazonen. Sie sind vor allem in subtropischen Hochdruckgebieten und großen kontinentalen Regenschatten zu finden. Die Primärproduktivität hängt von der geringen Dichte kleiner photoautotropher Organismen ab, die ein spärliches trophisches Netz aufrechterhalten. Das Pflanzenwachstum wird durch Niederschläge, Temperaturextreme und austrocknende Winde begrenzt. In Wüsten gibt es starke zeitliche Schwankungen in der Verfügbarkeit von Ressourcen, die auf die Gesamtmenge der jährlichen Niederschläge und die Größe der einzelnen Niederschlagsereignisse zurückzuführen sind. Die Ressourcen sind oft nur kurzzeitig oder episodisch verfügbar, was sporadische Tierbewegungen und eine "Puls- und Reserve"- oder "Boom-Bust"-Ökosystemdynamik auslöst. Erosion und Sedimentation sind aufgrund der spärlichen Vegetationsdecke und der Aktivitäten von großen Säugetieren und Menschen sehr ausgeprägt. Pflanzen und Tiere in Wüsten sind meist an extreme und lang anhaltende Wasserdefizite angepasst, aber ihre Reproduktionsphänologie reagiert oft auf kurze Episoden des Überflusses. Das Konkurrenzverhalten ist schwach ausgeprägt. ⓘ
Flora
Pflanzen stehen in trockenen Umgebungen vor großen Herausforderungen. Zu den Problemen, die sie lösen müssen, gehören die Beschaffung von ausreichend Wasser, die Vermeidung von Fressfeinden und die Fortpflanzung. Die Photosynthese ist der Schlüssel zum Pflanzenwachstum. Sie kann nur tagsüber stattfinden, da dafür Energie von der Sonne benötigt wird, aber in vielen Wüsten wird es tagsüber sehr heiß. Das Öffnen der Spaltöffnungen, um das für den Prozess notwendige Kohlendioxid einzulassen, führt zur Evapotranspiration, und die Erhaltung des Wassers hat für die Wüstenvegetation oberste Priorität. Einige Pflanzen haben dieses Problem gelöst, indem sie sich einen Crassulaceen-Säurestoffwechsel angeeignet haben, der es ihnen ermöglicht, ihre Spaltöffnungen während der Nacht zu öffnen, um CO2 einzulassen, und sie tagsüber zu schließen, oder indem sie C4-Kohlenstofffixierung betreiben. ⓘ
Viele Wüstenpflanzen haben ihre Blätter verkleinert oder gänzlich aufgegeben. Kakteen sind Wüstenspezialisten, und bei den meisten Arten hat man auf die Blätter verzichtet und das Chlorophyll in die Stämme verlagert, deren Zellstruktur so verändert wurde, dass sie Wasser speichern können. Wenn Regen fällt, wird das Wasser schnell von den flachen Wurzeln aufgenommen und gespeichert, damit sie bis zum nächsten Regenguss überleben können, der Monate oder Jahre entfernt sein kann. Die riesigen Saguaro-Kakteen der Sonoran-Wüste bilden "Wälder", die anderen Pflanzen Schatten spenden und Wüstenvögeln Nistplätze bieten. Der Saguaro wächst langsam, kann aber bis zu zweihundert Jahre alt werden. Die Oberfläche des Stammes ist wie eine Ziehharmonika gefaltet, wodurch er sich ausdehnen kann, und ein großes Exemplar kann nach einem kräftigen Regenguss acht Tonnen Wasser aufnehmen. ⓘ
Kakteen kommen sowohl in Nord- als auch in Südamerika vor und haben ihren Ursprung nach Gondwana. Andere xerophytische Pflanzen haben durch einen Prozess, der als konvergente Evolution bekannt ist, ähnliche Strategien entwickelt. Sie begrenzen den Wasserverlust durch Verringerung der Größe und Anzahl der Spaltöffnungen, durch wachsartige Überzüge und behaarte oder winzige Blätter. Einige sind laubabwerfend und werfen ihre Blätter in der trockensten Jahreszeit ab, andere rollen ihre Blätter ein, um die Transpiration zu verringern. Andere speichern Wasser in saftigen Blättern oder Stängeln oder in fleischigen Knollen. Wüstenpflanzen maximieren die Wasseraufnahme, indem sie flache Wurzeln haben, die sich weit ausbreiten, oder indem sie lange Pfahlwurzeln entwickeln, die bis in tiefe Gesteinsschichten reichen, um Grundwasser aufzunehmen. Der Salzstrauch in Australien hat sukkulente Blätter und sondert Salzkristalle ab, die ihm das Leben in salzhaltigen Gebieten ermöglichen. Wie alle Kakteen haben viele von ihnen Stacheln entwickelt, um sich vor Fressfeinden zu schützen. ⓘ
Einige Wüstenpflanzen produzieren Samen, die im Boden schlummern, bis sie durch Regenfälle zum Wachstum angeregt werden. Einjährige Pflanzen wachsen sehr schnell und können innerhalb weniger Wochen blühen und Samen ausbilden, um ihre Entwicklung abzuschließen, bevor der letzte Rest von Wasser versiegt. Bei mehrjährigen Pflanzen ist eine erfolgreiche Vermehrung wahrscheinlicher, wenn der Samen an einem schattigen Ort keimt, aber nicht so nahe an der Mutterpflanze, dass er mit ihr in Konkurrenz steht. Manche Samen keimen erst, wenn sie auf dem Wüstenboden herumgeblasen werden, um die Samenschale aufzulockern. Der Samen des Mesquite-Baums, der in den Wüsten Amerikas wächst, ist hart und keimt selbst bei sorgfältiger Aussaat nicht. Wenn er durch den Darm eines Gabelbocks gegangen ist, keimt er leicht, und der kleine Haufen feuchten Dungs bietet einen ausgezeichneten Start ins Leben, weit entfernt vom Mutterbaum. Die Stängel und Blätter einiger Pflanzen verringern die Oberflächengeschwindigkeit der sandführenden Winde und schützen den Boden vor Erosion. Selbst kleine Pilze und mikroskopisch kleine pflanzliche Organismen, die auf der Bodenoberfläche zu finden sind (so genannte kryptobiotische Böden), können ein wichtiges Bindeglied sein, um Erosion zu verhindern und anderen lebenden Organismen Unterstützung zu bieten. Kalte Wüsten weisen oft hohe Salzkonzentrationen im Boden auf. Gräser und niedrige Sträucher sind hier die vorherrschende Vegetation, und der Boden kann mit Flechten bedeckt sein. Die meisten Sträucher haben stachelige Blätter, die sie in der kältesten Zeit des Jahres abwerfen. ⓘ
Tierwelt
Tiere, die an das Leben in Wüsten angepasst sind, werden Xerokole genannt. Es gibt keine Hinweise darauf, dass sich die Körpertemperatur von Säugetieren und Vögeln an die verschiedenen Klimazonen, sei es große Hitze oder Kälte, anpasst. Von wenigen Ausnahmen abgesehen, wird ihr Grundumsatz durch die Körpergröße bestimmt, unabhängig vom Klima, in dem sie leben. Viele Wüstentiere (und -pflanzen) zeigen besonders deutliche evolutionäre Anpassungen an den Wasserhaushalt oder die Hitzetoleranz und werden daher häufig in der vergleichenden Physiologie, Ökophysiologie und Evolutionsphysiologie untersucht. Ein gut untersuchtes Beispiel ist die Spezialisierung der Nieren von Säugetieren, die in der Wüste lebende Arten aufweisen. Viele Beispiele für konvergente Evolution wurden bei Wüstenorganismen festgestellt, darunter zwischen Kakteen und Euphorbia, Kängururatten und Jerboas, Phrynosoma- und Moloch-Eidechsen. ⓘ
Wüsten stellen für Tiere eine sehr schwierige Umgebung dar. Sie brauchen nicht nur Nahrung und Wasser, sondern müssen auch ihre Körpertemperatur auf einem erträglichen Niveau halten. In vielerlei Hinsicht sind Vögel unter den höheren Tieren am besten in der Lage, dies zu tun. Sie können sich in Gebiete mit größerem Nahrungsangebot begeben, wenn die Wüste nach lokalen Regenfällen aufblüht, und sie können zu weit entfernten Wasserlöchern fliegen. In heißen Wüsten können sich die Vögel im Segelflug vom überhitzten Wüstenboden entfernen, indem sie die Thermik nutzen, um in großer Höhe in der kühleren Luft zu schweben. Um Energie zu sparen, laufen andere Wüstenvögel eher, als dass sie fliegen. Der cremefarbene Courser huscht auf seinen langen Beinen anmutig über den Boden und hält ab und zu an, um Insekten zu schnappen. Wie andere Wüstenvögel ist es durch seine Färbung gut getarnt und kann im Stillstand mit der Landschaft verschmelzen. Das Sandflughuhn ist ein Experte auf diesem Gebiet und nistet auf dem offenen Wüstenboden Dutzende von Kilometern von der Wasserstelle entfernt, die es täglich aufsuchen muss. Einige kleine tagaktive Vögel sind nur an sehr begrenzten Orten zu finden, wo ihr Gefieder der Farbe des Untergrunds entspricht. Die Wüstenlerche nimmt häufige Staubbäder, um sich an ihre Umgebung anzupassen. ⓘ
Wasser und Kohlendioxid sind die Endprodukte des Stoffwechsels bei der Oxidation von Fetten, Proteinen und Kohlenhydraten. Bei der Oxidation eines Gramms Kohlenhydrate entstehen 0,60 Gramm Wasser, bei der Oxidation eines Gramms Eiweiß 0,41 Gramm Wasser und bei der Oxidation eines Gramms Fett 1,07 Gramm Wasser, so dass Xerokole mit wenig oder gar keinem Zugang zu Trinkwasser leben können. Die Kängururatte zum Beispiel nutzt dieses Wasser des Stoffwechsels und spart Wasser, indem sie einen niedrigen Grundumsatz hat und sich während der Hitze des Tages unter der Erde aufhält, um den Wasserverlust über die Haut und das Atmungssystem im Ruhezustand zu verringern. Pflanzenfressende Säugetiere beziehen die Feuchtigkeit aus den Pflanzen, die sie fressen. Arten wie die Addax-Antilope, das Dikdik, die Grant-Gazelle und die Oryx-Antilope sind dabei so effizient, dass sie offenbar nie zu trinken brauchen. Das Kamel ist ein hervorragendes Beispiel für ein an das Wüstenleben angepasstes Säugetier. Es minimiert seinen Wasserverlust durch die Produktion von konzentriertem Urin und trockenem Dung und ist in der Lage, 40 % seines Körpergewichts durch Wasserverlust zu verlieren, ohne an Dehydrierung zu sterben. Fleischfresser können einen Großteil ihres Wasserbedarfs aus den Körperflüssigkeiten ihrer Beutetiere decken. Viele andere heiße Wüstentiere sind nachtaktiv, suchen tagsüber den Schatten auf oder leben unterirdisch in Höhlen. In einer Tiefe von mehr als 50 cm halten sie unabhängig von der Außentemperatur eine Temperatur zwischen 30 und 32 °C. Jerboas, Wüstenratten, Kängururatten und andere kleine Nagetiere kommen nachts aus ihren Höhlen hervor, ebenso wie Füchse, Kojoten, Schakale und Schlangen, die sie jagen. Kängurus halten sich kühl, indem sie ihre Atemfrequenz erhöhen, hecheln, schwitzen und die Haut ihrer Vorderbeine mit Speichel befeuchten. Säugetiere, die in kalten Wüsten leben, haben eine bessere Isolierung durch ein wärmeres Körperfell und isolierende Fettschichten unter der Haut entwickelt. Das arktische Wiesel hat eine Stoffwechselrate, die zwei- bis dreimal so hoch ist, wie man es bei einem Tier seiner Größe erwarten würde. Vögel haben das Problem des Wärmeverlusts über ihre Füße vermieden, indem sie nicht versucht haben, diese auf der gleichen Temperatur wie den Rest ihres Körpers zu halten - eine Form der adaptiven Isolierung. Der Kaiserpinguin hat ein dichtes Gefieder, eine flaumige Unterschicht, eine Luftisolationsschicht neben der Haut und verschiedene Thermoregulationsstrategien, um seine Körpertemperatur in einer der rauesten Umgebungen der Erde aufrechtzuerhalten. ⓘ
Als ektotherme Tiere sind Reptilien nicht in der Lage, in kalten Wüsten zu leben, aber sie sind gut an heiße Wüsten angepasst. In der Hitze des Tages in der Sahara kann die Temperatur auf 50 °C (122 °F) ansteigen. Reptilien können bei dieser Temperatur nicht überleben, und Eidechsen erleiden bei 45 °C (113 °F) einen Hitzetod. Sie haben nur wenige Anpassungen an das Leben in der Wüste und sind nicht in der Lage, sich durch Schwitzen abzukühlen, so dass sie während der Hitze des Tages Schutz suchen. In der ersten Nachthälfte, wenn der Boden die tagsüber aufgenommene Wärme abstrahlt, kommen sie heraus und suchen nach Beute. Eidechsen und Schlangen sind in Trockengebieten am häufigsten anzutreffen. Einige Schlangen haben eine neuartige Fortbewegungsmethode entwickelt, die es ihnen ermöglicht, sich seitwärts zu bewegen und hohe Sanddünen zu überwinden. Dazu gehören die Hornviper in Afrika und die Sidewinder in Nordamerika, die sich zwar evolutionär unterscheiden, aber aufgrund einer konvergenten Evolution ähnliche Verhaltensmuster aufweisen. Viele Wüstenreptilien sind Raubtiere aus dem Hinterhalt, die sich oft im Sand eingraben und darauf warten, dass ihre Beute in Reichweite kommt. ⓘ
Amphibien mögen als Wüstenbewohner unwahrscheinlich erscheinen, da sie ihre Haut feucht halten müssen und zu Fortpflanzungszwecken auf Wasser angewiesen sind. Tatsächlich haben die wenigen Arten, die in diesem Lebensraum vorkommen, einige bemerkenswerte Anpassungen vorgenommen. Die meisten von ihnen sind fossil und verbringen die heißen, trockenen Monate in tiefen Höhlen. Dort häuten sie sich mehrmals und bewahren die Reste als wasserdichten Kokon um sich herum auf, um die Feuchtigkeit zu speichern. In der Sonoran-Wüste verbringt die Couch-Kröte die meiste Zeit des Jahres schlafend in ihrem Bau. Starker Regen ist der Auslöser für das Auftauchen, und das erste Männchen, das ein geeignetes Gewässer findet, ruft, um andere anzulocken. Die Eier werden abgelegt, und die Kaulquappen wachsen schnell heran, da sie die Metamorphose erreichen müssen, bevor das Wasser verdunstet. Wenn die Wüste austrocknet, graben sich die erwachsenen Kröten wieder ein. Die Jungtiere bleiben noch eine Weile an der Oberfläche, um zu fressen und zu wachsen, graben sich aber bald selbst ein. Nur wenige schaffen es bis zum Erwachsenenalter. Der Wasserfrosch in Australien hat einen ähnlichen Lebenszyklus und kann bis zu fünf Jahre lang ohne Regen auskommen. Der Wüstenregenfrosch in Namibia ist nachtaktiv und überlebt wegen der feuchten Meeresnebel, die vom Atlantik heranziehen. ⓘ
Wirbellose Tiere, insbesondere Gliederfüßer, haben sich erfolgreich in der Wüste angesiedelt. Fliegen, Käfer, Ameisen, Termiten, Heuschrecken, Tausendfüßler, Skorpione und Spinnen haben eine harte Kutikula, die wasserundurchlässig ist. Viele von ihnen legen ihre Eier unterirdisch ab, und ihre Jungen entwickeln sich fern von den Temperaturextremen an der Oberfläche. Die Sahara-Silberameise (Cataglyphis bombycina) nutzt auf neuartige Weise ein Hitzeschockprotein und sucht bei kurzen Streifzügen in der Hitze des Tages im Freien nach Nahrung. Der langbeinige Schwarzkäfer in Namibia stellt sich auf die Vorderbeine und hebt seinen Panzer an, um den Morgennebel als Kondensat aufzufangen und das Wasser in seinen Mund zu leiten. Einige Gliederfüßer nutzen die ephemeren Tümpel, die sich nach Regen bilden, und vollenden ihren Lebenszyklus innerhalb weniger Tage. Die Wüstengarnele tut dies, indem sie auf "wundersame Weise" in neu entstandenen Pfützen auftaucht, wenn die schlafenden Eier schlüpfen. Andere, wie die Salinenkrebse, die Flohkrebse und die Kaulquappen, sind kryptobiotisch und können bis zu 92 % ihres Körpergewichts verlieren, um sich zu rehydrieren, sobald es regnet und ihre temporären Tümpel wieder auftauchen. ⓘ
In vielen Wüsten der Welt sind trotz der vermeintlich lebensfeindlichen Bedingungen zahlreiche Tierarten anzutreffen. So sind zum Beispiel in der Gobi neben anderen Großtieren die Kropfgazelle und der Steppeniltis heimisch, zuweilen findet man auch Schneeleoparden und Wölfe. Noch wesentlich zahlreicher als Säugetiere sind in den ariden Gebieten Reptilien und vor allem die außerordentlich anpassungsfähigen Gliederfüßer (z. B. Insekten und Skorpione) anzutreffen. ⓘ
Gerade die in heißen Sandwüsten lebenden Tiere weisen häufig sehr augenfällige Anpassungen an die hohen Oberflächentemperaturen des Sandes auf: so haben Insekten, die tagsüber auf dem Sand laufen, meist außergewöhnlich lange Stelzbeine, da die Temperatur schon wenige Zentimeter über dem Sand deutlich abnimmt. Hierdurch und durch eine schnelle Fortbewegung, sind die Tiere in der Lage, sich vor tödlicher Überhitzung zu schützen. Auch die langen Beine der Kamele könnten sich als Schutz vor der Abstrahlungshitze entwickelt haben. ⓘ
Menschliche Beziehungen
In kulturhistorischer Hinsicht spielte die Wüste seit der Antike eine wichtige Rolle in der europäischen Historiographie und Literatur. Einerseits symbolisierte die Wüste seit Herodot das Fremde und Andersartige, das sich dem europäischen Zugriff entzog. Andererseits bot die Wüste aber auch Rückzugsmöglichkeiten. Insbesondere durch die Bibel (Auszug aus Ägypten der Israeliten, Versuchungen Christi) und die spätere hagiographische Literatur (Eremiten) wurde ein Bild der Wüste nach Europa transportiert, das im Kern bis heute fortwirkt. Durch die Domestizierung des Dromedars gelang es dem Menschen, tiefer in die großen Wüsten vorzudringen oder sie zu durchqueren. Dadurch konnte die Wüste zum Lebensraum des Menschen werden. ⓘ
Geschichte
Seit Jahrtausenden leben Menschen in Wüsten. Viele, wie die Buschmänner in der Kalahari, die Aborigines in Australien und verschiedene Stämme der nordamerikanischen Indianer, waren ursprünglich Jäger und Sammler. Sie entwickelten Fertigkeiten in der Herstellung und im Gebrauch von Waffen, im Aufspüren von Tieren, in der Suche nach Wasser und essbaren Pflanzen und nutzten die Dinge, die sie in ihrer natürlichen Umgebung fanden, um ihren täglichen Bedarf zu decken. Ihre autarken Fähigkeiten und ihr Wissen wurden von Generation zu Generation mündlich weitergegeben. Andere Kulturen entwickelten eine nomadische Lebensweise als Hirten von Schafen, Ziegen, Rindern, Kamelen, Yaks, Lamas oder Rentieren. Sie zogen mit ihren Herden über weite Gebiete und zogen zu neuen Weiden, wenn die saisonalen und unregelmäßigen Regenfälle das Pflanzenwachstum förderten. Sie nahmen ihre Zelte aus Stoff oder Fellen mit, die sie über Stangen spannten, und ernährten sich von Milch, Blut und manchmal auch von Fleisch. ⓘ
Die Wüstennomaden waren auch Händler. Die Sahara ist ein sehr großer Landstrich, der sich vom Atlantik bis nach Ägypten erstreckt. Es entstanden Handelsrouten, die die Sahelzone im Süden mit der fruchtbaren Mittelmeerregion im Norden verbanden, und eine große Zahl von Kamelen wurde für den Transport wertvoller Waren durch das Wüsteninnere eingesetzt. Die Tuareg waren Händler, und zu den transportierten Gütern gehörten traditionell Sklaven, Elfenbein und Gold für den Norden und Salz für den Süden. Als Führer der Karawanen zwischen den verschiedenen Oasen und Brunnen wurden ortskundige Berber eingesetzt. Zwischen dem 8. und 18. Jahrhundert dürften mehrere Millionen Sklaven durch die Sahara nach Norden gebracht worden sein. Mit dem Aufkommen von Kraftfahrzeugen, der Schifffahrt und der Luftfracht gingen die traditionellen Überlandtransporte zurück, aber Karawanen fahren noch immer auf den Routen zwischen Agadez und Bilma sowie zwischen Timbuktu und Taoudenni und transportieren Salz aus dem Landesinneren zu den Gemeinden am Rande der Wüste. ⓘ
An den Rändern der Wüsten, wo mehr Niederschläge fielen und die Bedingungen günstiger waren, begannen einige Gruppen mit dem Anbau von Feldfrüchten. Dies könnte geschehen sein, als die Dürre den Tod der Herdentiere verursachte und die Hirten zwang, sich dem Ackerbau zuzuwenden. Da sie nur wenige Betriebsmittel zur Verfügung hatten, waren sie dem Wetter ausgeliefert und lebten möglicherweise am Existenzminimum. Das von ihnen bewirtschaftete Land verringerte die Fläche, die den nomadischen Hirten zur Verfügung stand, was zu Streitigkeiten um Land führte. Die halbtrockenen Wüstenränder weisen empfindliche Böden auf, die durch Erosion gefährdet sind, wenn sie der Witterung ausgesetzt werden, wie es in der amerikanischen Dust Bowl in den 1930er Jahren geschah. Die Gräser, die den Boden an Ort und Stelle hielten, wurden untergepflügt, und eine Reihe von Trockenjahren führte zu Ernteausfällen, während gewaltige Staubstürme den Mutterboden wegbliesen. Eine halbe Million Amerikaner waren gezwungen, ihr Land in dieser Katastrophe zu verlassen. ⓘ
Ähnliche Schäden werden heute in den halbtrockenen Gebieten am Rande der Wüsten angerichtet, und jedes Jahr werden etwa zwölf Millionen Hektar Land in Wüste verwandelt. Die Wüstenbildung wird durch Faktoren wie Dürre, Klimaveränderungen, landwirtschaftliche Bodenbearbeitung, Überweidung und Entwaldung verursacht. Die Vegetation spielt eine wichtige Rolle für die Zusammensetzung des Bodens. In vielen Gebieten nimmt die Erosions- und Abflussrate mit abnehmender Vegetationsdecke drastisch zu. ⓘ
Gewinnung natürlicher Ressourcen
Wüsten sind reich an Bodenschätzen, manchmal auf der gesamten Oberfläche, was ihnen ihre charakteristischen Farben verleiht. Das Rot vieler Sandwüsten beispielsweise stammt von Lateritmineralien. Geologische Prozesse in einem Wüstenklima können Mineralien zu wertvollen Lagerstätten konzentrieren. Die Auslaugung durch Grundwasser kann Erzmineralien extrahieren und sie je nach Grundwasserspiegel in konzentrierter Form wieder ablagern. In ähnlicher Weise führt die Verdunstung zu einer Anreicherung von Mineralien in Wüstenseen, wodurch trockene Seebetten oder mineralreiche Playas entstehen. Durch Verdunstung können sich Mineralien in Form verschiedener Evaporitablagerungen konzentrieren, darunter Gips, Natriumnitrat, Natriumchlorid und Borate. Evaporite kommen in der Great Basin Desert in den USA vor, die in der Vergangenheit von den "20-Maultier-Teams" ausgebeutet wurde, die Karren mit Borax vom Death Valley zur nächsten Eisenbahnlinie zogen. Eine Wüste, die besonders reich an Mineralsalzen ist, ist die Atacama-Wüste in Chile, wo seit etwa 1850 Natriumnitrat zur Herstellung von Sprengstoff und Düngemitteln abgebaut wird. Andere Wüstenmineralien sind Kupfer aus Chile, Peru und dem Iran sowie Eisen und Uran in Australien. Viele andere Metalle, Salze und kommerziell wertvolle Gesteinsarten wie Bimsstein werden in Wüsten auf der ganzen Welt abgebaut. ⓘ
Öl und Gas bilden sich auf dem Grund flacher Meere, wenn sich Mikroorganismen unter anoxischen Bedingungen zersetzen und später mit Sedimenten bedeckt werden. In vielen Wüsten befanden sich einst Flachmeere, und in anderen wurden die darunter liegenden Kohlenwasserstoffvorkommen durch die Bewegung der tektonischen Platten dorthin transportiert. Einige große Ölfelder wie Ghawar befinden sich unter den Sanden von Saudi-Arabien. Geologen glauben, dass andere Ölvorkommen durch äolische Prozesse in alten Wüsten entstanden sind, wie es bei einigen der großen amerikanischen Ölfelder der Fall sein könnte. ⓘ
Landwirtschaftliche Nutzung
Traditionelle Wüstenanbausysteme sind in Nordafrika seit langem etabliert, wobei die Bewässerung der Schlüssel zum Erfolg in einem Gebiet ist, in dem Wasserstress ein limitierender Faktor für das Wachstum ist. Zu den möglichen Techniken gehören die Tröpfchenbewässerung, die Verwendung organischer Rückstände oder tierischer Düngemittel und andere traditionelle landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmethoden. Ist die Fruchtbarkeit erst einmal aufgebaut, wird der Boden durch den weiteren Anbau von Pflanzen vor der Zerstörung durch Wind und andere Formen der Erosion bewahrt. Es wurde festgestellt, dass pflanzenwachstumsfördernde Bakterien eine Rolle bei der Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegenüber Stressbedingungen spielen, und diese Rhizobakterien-Suspensionen könnten in den Boden in der Nähe der Pflanzen eingeimpft werden. Eine Studie über diese Mikroben ergab, dass die Landwirtschaft in der Wüste die Wüstenbildung behindert, indem sie Inseln der Fruchtbarkeit schafft, die es den Landwirten ermöglichen, trotz der widrigen Umweltbedingungen höhere Erträge zu erzielen. Ein Feldversuch in der Sonoran-Wüste, bei dem die Wurzeln verschiedener Baumarten Rhizobakterien und dem stickstofffixierenden Bakterium Azospirillum brasilense ausgesetzt wurden, um degradierte Böden wiederherzustellen, war nur teilweise erfolgreich. ⓘ
Die Judäische Wüste wurde im 7. Jahrhundert v. Chr. während der Eisenzeit landwirtschaftlich genutzt, um die Wüstenfestungen mit Nahrungsmitteln zu versorgen. Die amerikanischen Ureinwohner im Südwesten der Vereinigten Staaten wurden um 600 n. Chr. zu Landwirten, als Saatgut und Technologien aus Mexiko verfügbar wurden. Sie setzten Terrassierungstechniken ein und bauten Gärten neben Quellen, in feuchten Gebieten am Fuße von Dünen, in der Nähe von Flüssen, die für die Bewässerung sorgten, und in Gebieten, die durch weitläufige, speziell angelegte Kanäle bewässert wurden. Der Hohokam-Stamm baute über 500 Meilen (800 km) große Kanäle und unterhielt sie jahrhundertelang - eine beeindruckende technische Meisterleistung. Sie bauten Mais, Bohnen, Kürbisse und Paprika an. ⓘ
Ein modernes Beispiel für Wüstenlandwirtschaft ist das Imperial Valley in Kalifornien, wo hohe Temperaturen herrschen und durchschnittlich nur 76 mm Niederschlag pro Jahr fallen. Die Wirtschaft basiert in hohem Maße auf der Landwirtschaft, und das Land wird durch ein Netz von Kanälen und Rohrleitungen bewässert, die vollständig vom Colorado River über den All-American Canal gespeist werden. Der Boden ist tiefgründig und fruchtbar, da er zu den Überschwemmungsgebieten des Flusses gehört, und was sonst eine Wüste wäre, hat sich in eine der produktivsten landwirtschaftlichen Regionen Kaliforniens verwandelt. Anderes Wasser aus dem Fluss wird über Pipelines in städtische Gemeinden geleitet, aber all dies geht auf Kosten des Flusses, der unterhalb der Entnahmestellen die meiste Zeit des Jahres keinen oberirdischen Durchfluss mehr hat. Ein weiteres Problem bei dieser Art des Anbaus ist die Versalzung des Bodens durch die Verdunstung des Flusswassers. Die Begrünung der Wüste ist nach wie vor ein Ziel und wurde einst als zukünftiges Mittel zur Steigerung der Nahrungsmittelproduktion für die wachsende Weltbevölkerung angesehen. Diese Aussicht hat sich als falsch erwiesen, da dabei die Umweltschäden außer Acht gelassen wurden, die andernorts durch die Umleitung von Wasser für die Bewässerung von Wüstenprojekten verursacht werden. ⓘ
Gewinnung von Solarenergie
Wüsten werden zunehmend als Quelle für Solarenergie angesehen, was teilweise auf die geringe Bewölkung zurückzuführen ist. In der Mojave-Wüste wurden bereits zahlreiche Solarkraftwerke gebaut, darunter die Solar Energy Generating Systems und die Ivanpah Solar Power Facility. Große Teile dieser Wüste sind mit Spiegeln bedeckt. ⓘ
Das Potenzial für die Gewinnung von Solarenergie aus der Sahara-Wüste ist riesig, es ist das höchste der Welt. Professor David Faiman von der Ben-Gurion-Universität hat erklärt, dass die Technologie nun vorhanden ist, um den gesamten Strombedarf der Welt aus 10 % der Sahara-Wüste zu decken. Die Desertec Industrial Initiative war ein Konsortium, das in den nächsten vierzig Jahren 560 Milliarden Dollar in nordafrikanische Solar- und Windkraftanlagen investieren wollte, um Europa über unter dem Mittelmeer verlaufende Kabelleitungen mit Strom zu versorgen. Das europäische Interesse an der Sahara-Wüste rührt von zwei Aspekten her: der fast ununterbrochenen Sonneneinstrahlung am Tag und der großen Menge an ungenutztem Land. In der Sahara scheint mehr Sonne pro Hektar als in jedem anderen Teil Europas. Außerdem verfügt die Sahara über eine Fläche von Hunderten von Quadratkilometern, die für die Aufstellung von Spiegelfeldern für Solaranlagen erforderlich ist. ⓘ
Die Negev-Wüste in Israel und die umliegenden Gebiete, einschließlich des Arava-Tals, erhalten viel Sonne und sind im Allgemeinen nicht landwirtschaftlich nutzbar. Dies hat zum Bau vieler Solaranlagen geführt. David Faiman hat vorgeschlagen, dass "riesige" Solaranlagen in der Negev den gesamten Strombedarf Israels decken könnten. ⓘ
Kriegsführung
Die Araber waren wahrscheinlich die erste organisierte Truppe, die erfolgreiche Schlachten in der Wüste führte. Durch die Kenntnis der Rückzugswege und der Lage der Oasen sowie durch den Einsatz von Kamelen konnten die muslimischen arabischen Streitkräfte in der Zeit von 600 bis 700 n. Chr. während der Ausbreitung des islamischen Kalifats sowohl die römischen als auch die persischen Streitkräfte erfolgreich besiegen. ⓘ
Viele Jahrhunderte später fanden in beiden Weltkriegen Kämpfe in der Wüste statt. Im Ersten Weltkrieg kämpften die osmanischen Türken in einem Feldzug, der sich über die arabische Halbinsel erstreckte, gegen die britische reguläre Armee. Die Türken wurden von den Briten besiegt, die von irregulären arabischen Streitkräften unterstützt wurden, die sich im Hedschas gegen die Türken auflehnen wollten, was durch T.E. Lawrences Buch Die sieben Säulen der Weisheit bekannt wurde. ⓘ
Im Zweiten Weltkrieg begann der Feldzug in der westlichen Wüste im italienischen Libyen. Die Kriegsführung in der Wüste bot den Taktikern große Möglichkeiten, die großen Freiflächen zu nutzen, ohne dass die Zivilbevölkerung durch Verluste abgelenkt wurde. Panzer und gepanzerte Fahrzeuge konnten große Entfernungen ungehindert zurücklegen, und Landminen wurden in großer Zahl verlegt. Aufgrund der Größe und der Unwegsamkeit des Geländes mussten jedoch alle Versorgungsgüter über große Entfernungen herangeschafft werden. Die Sieger einer Schlacht rückten vor und ihre Versorgungskette wurde zwangsläufig länger, während sich die besiegte Armee zurückziehen, neu formieren und neu versorgen konnte. Aus diesen Gründen bewegte sich die Frontlinie über Hunderte von Kilometern hin und her, während jede Seite an Schwung verlor und wieder aufholte. Ihr östlichster Punkt war El Alamein in Ägypten, wo die Alliierten 1942 die Achsenmächte entscheidend besiegten. ⓘ
In der Kultur
Die Wüste wird im Allgemeinen als eine karge und leere Landschaft angesehen. Sie wurde von Schriftstellern, Filmemachern, Philosophen, Künstlern und Kritikern als ein Ort der Extreme dargestellt, als Metapher für alles Mögliche, von Tod, Krieg oder Religion bis hin zur primitiven Vergangenheit oder der trostlosen Zukunft. ⓘ
Es gibt eine umfangreiche Literatur zum Thema Wüste. Ein früher historischer Bericht ist der von Marco Polo (ca. 1254-1324), der durch Zentralasien nach China reiste und auf seiner vierundzwanzigjährigen Reise eine Reihe von Wüsten durchquerte. In einigen Berichten werden die Bedingungen in der Wüste anschaulich beschrieben, doch oft sind die Berichte über Wüstenreisen mit Reflexionen verwoben, wie etwa in Charles Montagu Doughtys Hauptwerk Travels in Arabia Deserta (1888). Antoine de Saint-Exupéry beschrieb in Wind, Sand und Sterne sowohl sein Fliegen als auch die Wüste, und Gertrude Bell reiste zu Beginn des 20. Jahrhunderts ausgiebig durch die arabische Wüste, wurde zur Expertin auf diesem Gebiet, schrieb Bücher und beriet die britische Regierung im Umgang mit den Arabern. Eine weitere Forscherin war Freya Stark, die allein durch den Nahen Osten reiste und die Türkei, Arabien, Jemen, Syrien, Persien und Afghanistan besuchte und über zwanzig Bücher über ihre Erfahrungen schrieb. Der deutsche Naturforscher Uwe George lebte mehrere Jahre in Wüsten und hielt seine Erfahrungen und Forschungen in seinem Buch In den Wüsten dieser Erde fest. ⓘ
Der amerikanische Dichter Robert Frost drückte seine düsteren Gedanken in seinem Gedicht Desert Places aus, das mit der Strophe "They cannot scare me with their empty spaces / Between stars - on stars where no human race is. / Ich habe es in mir, so viel näher an der Heimat / Mich mit meinen eigenen Wüstenplätzen zu erschrecken." ⓘ
Wüsten auf anderen Planeten
Der Mars ist neben der Erde der einzige andere Planet im Sonnensystem, auf dem Wüsten gefunden wurden. Trotz des niedrigen atmosphärischen Drucks auf der Marsoberfläche (nur 1/100 des Drucks auf der Erde) haben die Muster der atmosphärischen Zirkulation auf dem Mars ein Meer aus zirkumpolarem Sand mit einer Fläche von mehr als 5 Millionen km2 gebildet, was größer ist als die meisten Wüsten auf der Erde. Die Marswüsten bestehen hauptsächlich aus Dünen in Form von Halbmonden in flachen Gebieten in der Nähe der permanenten polaren Eiskappen im Norden des Planeten. Die kleineren Dünenfelder befinden sich auf dem Boden vieler Krater in den Polarregionen des Mars. Die Untersuchung der Oberfläche von Felsen durch Laserstrahlen des Mars Exploration Rover hat einen Oberflächenfilm gezeigt, der dem Wüstenlack auf der Erde ähnelt, obwohl es sich dabei nur um Oberflächenstaub handeln könnte. Die Oberfläche des Saturnmondes Titan weist ebenfalls eine wüstenartige Oberfläche mit Dünenmeeren auf. ⓘ
Geomorphologische Einteilung der Wüstenarten
Sandwüste
Die Sandwüste wird im Arabischen Erg genannt, in der westlichen Sahara und in der Libyschen Wüste auch Edeyen. Eine Sandwüste ist eine Wüste mit einer Oberfläche, die überwiegend aus Quarzsand besteht, der durch die Bodenerosion einer Kieswüste entstand oder aus anderen Regionen eingeweht wurde. Sandwüsten nehmen, obwohl sie weithin fälschlich als Synonym für das Phänomen Wüste angesehen werden, nur etwa 20 % der Wüstenflächen der Erde und auch der Sahara ein. ⓘ
Die Lebensbedingungen in den Sandwüsten sind härter als in anderen. Es gibt sie mit und ohne Dünen, die relativ stabil und in ihrem unteren Teil verfestigt sein können wie im südlichen Sandmeer und dort sog. Gassis bilden, oder die wie im nördlichen Sandmeer Ägyptens – etwa um Farafra – als Wanderdünen vorkommen in Gestalt von (je nach vorherrschender Windrichtung) Quer-, Längs-, Stern- oder Sicheldünen. Die höchsten Sanddünen findet man in Algerien, die längste ist der Abu Muharek mit ca. 600 km. Gut befahrbar sind nur verfestigte Sandebenen, ansonsten sind insbesondere Dünenfelder wie der Erg von Bilma auch mit Geländewagen nur mühsam passierbar. Die weltweit größte Sandwüste ist die Rub al-Chali in Arabien, und die zweitgrößte ist die Taklamakan. ⓘ
Kieswüste
Kieswüsten heißen in der Westsahara Reg, in der Zentralsahara nennt man sie Serir. Kieswüsten entstehen nach Erosion von Stein- oder Felswüsten (Akkumulation von gröberen Korngrößen durch Ausblasung der feineren Korngrößen) oder durch die Ablagerung von Kies im Vorfeld von Gletschern. Wagenspuren halten sich hier besonders lange. Kieswüsten sind gut passierbar. ⓘ
Stein- oder Felswüste
Stein- oder Felswüsten nennt man auch Hammada. Die Oberfläche dieses Wüstentyps ist übersät mit dicht blockigem, kantigem Schutt- oder Felsmaterial, angesammelt als Ergebnis der physikalischen Verwitterung und der Auswehung des Feinmaterials. Meist sind es mit Geröll bedeckte Hochflächen. Mit dem Auto kaum passierbar, außer auf alten Karawanenstraßen, die man gewöhnlich wie in anderen Wüstenformen an den Alamat erkennt (kleine Steinpyramiden als Wegzeichen) sowie an den Kamelgerippen, die sie säumen. Auf der Oberfläche der Gesteine findet sich vermehrt Wüstenlack. ⓘ
Salzwüste
Salzwüsten nennt man in Algerien und Tunesien Schott, in der zentralen und Ostsahara Sebkha, in Libyen Grara. Salzwüsten entstehen meist in ariden, abflusslosen Sedimentbecken durch starke Verdunstung. Sehr viele Wüsten des Typs liegen im Iran und Zentralasien. Sie sind schwer passierbar und wegen der Tümpel und Sumpffelder unter der Salzkruste möglichst zu meiden. Das Salz dieser Schotts repräsentiert allerdings nicht die Überreste eines alten Meeres, sondern es entstammt den Auswaschungen von aus umgebenden Bergländern heruntergeschwemmten Ablagerungen, die oft reichlich Salz enthalten, wobei es sich in abflusslosen Senken wie z. B. der Qattara-Senke naturgemäß ansammelte und dicke, stark salzangereicherte Ton- und Lehmflächen entstehen ließ, sog. Salztonebenen bzw. Alkaliflats. Nach Niederschlägen wandelten diese sich zu Salzseen oder Salzsümpfen, die aus einem schlammigen Gemisch aus Ton, Salz und Sand bestehen. Die Namen des parallel zur Straße Kairo – Alexandria verlaufenden nordägyptischen Wadi El-Natrun, des libyschen Ortes El Atrun auf der Cyrenaika und der nordwestsudanesischen Oase El-Atrun sind Zeichen dieser Situation. ⓘ
Eiswüste
Dem geomorphologischen Typ der Eiswüste entspricht der klimatische Begriff der Kältewüste (siehe unten). ⓘ
Einteilung nach klimatischer Entstehungsweise
Subtropische Wüste
Subtropische Wüsten, auch Passatwüsten oder Wendekreiswüsten genannt, liegen in zwei breiten Bändern, die fast die ganze Erde umspannen, bei einer geographischen Breite bis zu etwa 30° beidseits des Erdäquators. Beispiele sind die größten Teile der Sahara und die Kalahari. ⓘ
Sowohl auf der nördlichen als auch auf der südlichen Halbkugel werden die Luftmassen vom Urpassat kommend von den dort häufig auftretenden Hochdruckgebieten zum Absteigen gezwungen. Das erwärmt sie, wodurch die relative Luftfeuchtigkeit abnimmt und trockene, wolkenlose Klimaverhältnisse aufkommen. ⓘ
Die Hochdruckgebiete kommen durch die innertropische Konvergenzzone, kurz ITC, zustande. Durch die starke Sonneneinstrahlung über einen großen Winkel wird in der Äquatorregion die Erde besonders stark erwärmt. Ebenso verdunstet viel Wasser. Da es in der Tropopause eine Inversionsschicht gibt, können die Luftmassen nicht weiter aufsteigen. Sie werden nach Norden und Süden abgelenkt. Durch die Kondensation des Wasserdampfes beginnt es zu regnen. In der Wendekreisregion beginnt die abgekühlte Luft, in der keine Feuchtigkeit mehr enthalten ist, abzusinken. Absteigende Luftmassen bewirken stets eine Auflösung der Wolken. In Bodennähe strömt die Luft wieder in die Äquatorregion zurück. Durch die Coriolisablenkung entstehen die Passatwinde. ⓘ
Kalte Küstenwüste
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Die Kalte Küstenwüste ist in vielfacher Hinsicht eine besondere Form der Subtropischen Wüste. Passate und spezielle Meeresströmungen verstärken ihre Trockenheit. Das kalte aufsteigende Wasser des Meeres kühlt die über ihr lagernden Luftmassen ab. Die in diesen Luftmassen enthaltene Luftfeuchtigkeit kondensiert, die relative Luftfeuchtigkeit steigt also und es bilden sich Wolken. Die Wolken haben allerdings so viel an Temperatur verloren, dass sie nicht mehr aufsteigen können – es entsteht eine stabile Schichtung und daher Nebel. Kommen diese Luftmassen nun in die Wüste, so werden sie erhitzt und verlieren stark an relativer Luftfeuchtigkeit, die Wolken lösen sich auf. „So nah am Wasser und doch so arm an Wasser“, hat Alexander von Humboldt einmal die Küstenwüste der Atacama beschrieben. ⓘ
Weltweit gibt es drei gut entwickelte Fälle dieses Wüstentyps. Die Namib an der Küste von Südwestafrika, die Atacama an der chilenischen und peruanischen Küste und die Wüste an der Pazifikküste von Niederkalifornien in Mexiko. Einige Grenzfälle existieren an der Nordwestküste von Afrika, auf der östlichsten der Kanarischen Inseln, an der Nordwestküste Australiens und möglicherweise an der Küste von Somalia. ⓘ
Binnenwüste
Binnenwüsten befinden sich südlich der südlichen oder nördlich der nördlichen Wendekreise. Am bekanntesten sind die Wüste Gobi, die Taklamakan und der Great Basin. ⓘ
Kontinentale Binnenwüsten und Regenschattenwüsten werden von manchen Forschern als außertropische Wüsten zusammengefasst. ⓘ
Polarwüste
Die Polargebiete sind Wüsten. Sie erhalten nur sehr geringe Niederschläge und die Feuchtigkeit liegt meist in gefrorener Form vor, wodurch das Wasser für Pflanzen nicht zur Verfügung steht. Durch die herrschenden extrem niedrigen Temperaturen ist der Boden gefroren und die Luft sehr trocken. Ein bekanntes Beispiel sind die hyperariden McMurdo-Trockentäler in der Antarktis, die zu den trockensten Gebieten der Erde zählen. ⓘ
Ähnliche Wüsten kommen auf den subantarktischen Inseln wie den Prinz-Edward-Inseln, insbesondere der Marion-Insel vor. Diese werden of als fellfield (Fjaeldmark, Felsenfluren, Felsentundra) oder auch als „Windwüste“ (wind desert) bezeichnet. Sie kommen auf den höheren Bergen der Inseln, oberhalb ca. 500 bis 550 m, vor, insgesamt 120 km² der 290 km² Fläche der Marion-Insel. Typisch ist eine nackte Felsoberfläche ganz ohne Böden, mit wenigen Moospolstern und Flechten in kleinen Mulden mit Schmelzwassereinfluss als einziger Vegetation. Trotz der Bezeichnung als „Windwüste“ ist Wind vermutlich nicht der entscheidende ökologische Faktor, vermutlich sind sie vor allem durch permanenten, möglicherweise täglichen Frostwechsel für Gefäßpflanzen besiedlungsfeindlich. ⓘ
Weitere Wüstentypen
Halbwüste (und Wüstensteppe)
Die Halbwüste stellt eine Landschaftszone dar, die mit 125 bis 250 mm Jahresniederschlag geringfügig feuchter als die echte (Trocken-)Wüste ist. Sie befindet sich mit einem Pflanzenkleid von 10 bis 50 % meist am Rand (in der Übergangszone) einer „Vollwüste“ zu offenen Vegetationstypen, die eine lückige, jedoch insgesamt über 50 % einer niedrigen Pflanzenbedeckung aufweisen: Dornsavannen und Strauchsteppen in den Tropisch / subtropischen Trockengebieten (siehe etwa Sahelzone) sowie Trocken- und Wüstensteppen in den trockenen Mittelbreiten. In der Literatur werden Wüstensteppen und Halbwüsten häufig nicht differenziert, da die Vegetationsdecke bei Steppen nach einer häufigen Definition über 50 % liegt; Wüstensteppen jedoch geringer bewachsen sind. Die Klimabedingungen sind sehr ähnlich, jedoch dominieren in den Halbwüsten holzige Pflanzen und in den Wüstensteppen Gräser und/oder Kräuter. ⓘ
Ökologie
Das Überleben in Wüstengebieten, mit ihren von Wassermangel geprägten besonderen Umweltbedingungen, zwingt Pflanzen und Tiere, aber auch den Menschen zu jeweils ganz spezifischen Anpassungen. Regenschauer sind selten, doch wenn es einmal regnet, dann meist sehr heftig. Danach blüht die Wüste auf: Es wachsen farbenprächtige Wüstenpflanzen, die aber wegen des fehlenden Wassers einen kurzen Lebenszyklus haben. Dennoch gewährleisten u. a. auch diese kurzen Vegetationsperioden ein häufig erstaunlich reiches Tierleben. ⓘ
Flora und Vegetation
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Wüsten sind durch Vegetationsarmut oder gar Vegetationslosigkeit gekennzeichnet, nur etwa ein Viertel aller Wüstenflächen sind überhaupt bewachsen. Die vorhandene Vegetation (Xerophyten, Halophyten) wird durch an Trockenheit oder verstärkte Salzverträglichkeit angepasste Sträucher, Gräser und bestimmte tiefwurzelnde Bäume (z. B. Akazien in der Kalahari) bestimmt. Sie unterscheiden sich in wassersparenden, wasserspeichernden, unterirdisch überdauernden Pflanzen und in Pflanzen mit kurzer Vegetationszeit. So ist zum Beispiel in der Nebelzone der Namib-Wüste der Strauch Arthraerua leubnitziae (ein Fuchsschwanzgewächs) als häufigster Vertreter der ständigen Vegetation heimisch, er kann die hohe Luftfeuchtigkeit der Nebelschwaden nutzen. Pflanzen wie dieser gelingt es auch während der extremen und lange anhaltenden Dürreperioden (am Beispiel der Arthraerua leubnitziae mehrere Tausend Jahre) ihren Wasserhaushalt aufrechtzuerhalten. ⓘ
Verwüstung
Das Entstehen neuer und die Ausbreitung bestehender Wüsten ist meist vom Menschen verursacht (Desertifikation). Dazu zählen Überweidung, unangepasster Ackerbau und Entwaldung. Natürliche Ursachen für Verwüstung sind Dürreperioden, Ausbreiten von Sanddünen oder Ausfransen von Wüstenrändern. Verwüstung wird durch Ausblasung (Wind), Abschwemmung (Wasser), Versalzung und Skelettierung gefördert. ⓘ
Die UN-Organisation UNCCD kämpft gegen die weitere Ausbreitung der Wüsten. Das Jahr 2006 wurde zum Internationalen Jahr der Wüsten und Wüstenbildung erklärt. ⓘ
Wüstenklima
Trockenwüsten können starken Temperaturschwankungen unterliegen, abhängig von Meeresentfernung und Jahreszeit. Tagsüber erhitzt sich der Boden aufgrund der schlechten Wärmeleitung des quarzhaltigen und luftdurchsetzten Wüstenbodens nur oberflächlich. Zudem kann dieser im Vergleich zu feuchten Böden nur wenig Wärmeenergie speichern (Wasser kann etwa sechsmal so viel Energie speichern wie Sand). Durch die geringe Wolkenbildung dringt tagsüber Wärmestrahlung zwar ungedämpft zu Boden und erhitzt ihn sehr stark (bis zu etwa 70 °C), allerdings strahlt nachts Wärme wieder ungehindert ins Weltall ab (Wolken wirken als Isolierungsschicht, sowohl vom Weltall zur Erde als auch umgekehrt). Das führt zu Temperaturunterschieden von 50 K und mehr, insbesondere im „Winter“ und weit vom für Temperaturausgleich sorgenden Meer entfernt. ⓘ
Dieser Effekt ermöglicht auch in den trockensten Wüsten ein bescheidenes Leben. Wegen der starken Abkühlung wird ein bodennaher Taupunkt erreicht. Pflanzen und andere Lebewesen können dann von den gebildeten Tautropfen leben. ⓘ
Aufgrund der starken Temperaturschwankungen wird die physikalische Verwitterung in der Wüste enorm gefördert. Die chemische Verwitterung erfolgt hingegen wegen des Wassermangels nur sehr langsam (vgl. Wüstenlack). ⓘ
Literatur
- Wolf Dieter Blümel: Wüsten. Entstehung, Kennzeichen, Lebensraum. UTB, Stuttgart 2013, ISBN 978-3-8252-3882-7.
- Uwe Lindemann: Die Wüste. Terra incognita – Erlebnis – Symbol. Eine Genealogie der abendländischen Wüstenvorstellungen in der Literatur von der Antike bis zur Gegenwart. Heidelberg 2000, ISBN 3-8253-1006-X.
- Michael Martin (Fotograf): Die Wüsten der Erde. Frederking & Thaler, München 2004, ISBN 3-89405-435-2 (Dieses Buch bietet einen Überblick über sämtliche Wüsten der Erde).
- Dieter Jäkel: Dünenwüsten und Löss in China. In: Naturwissenschaftliche Rundschau. Band 59, Nr. 11, 2006, ISSN 0028-1050, S. 594–601.
- Detlef Busche: Landschaftsformen der Erde. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2005.
- Berthold Hornetz: Savannen-, Steppen- und Wüstenzonen. Westermann, Braunschweig 2003.
- Horst Mensching: Physische Geographie der Trockengebiete. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1982.
- David Thomas: Arid zone geomorphology. Wiley, Chichester 1997.
- Besler, Helga (1983) Der Wind als Erzeuger von Wüsten. Geowissenschaften in unserer Zeit; 1, 4; 109–114; doi:10.2312/geowissenschaften.1983.1.109. ⓘ
Filme
- Die Wüste lebt Vereinigte Staaten, Dokumentation, 67 Min von James Algar, Produktion: The Walt Disney Studios
- Planet Erde. Wüstenwelten. Großbritannien, Dokumentation, 45 Min. Ein Film von Alastair Fothergill, Produktion: BBC ⓘ