Puščava
Puščáva je površinska oblika ali pokrajina, ki prejme zelo malo padavin, torej izjemno suho območje z redkimi oblikami življenja. V drugih pogledih so to raznolika območja, zato enotna definicija puščave ne obstaja, njihova osnovna značilnost pa je, da se voda hitreje nabira z evapotranspiracijo kot prihaja s padavinami.[1] Puščave prejmejo manj kot 250 mm padavin letno, posledično je pokrovnost rastlin majhna in vodotoki presahnejo, če nimajo vira vode izven puščavskega območja.[2]
Razen oaz in območij tradicionalnih trgovskih poti, so puščave območja anekumene (neposeljenega sveta). Najbolj prostrane so Sahara, Velika arabska puščava, Thar, Kizilkum, Karakum, Takla Makan, Gobi, Namib, Kalahari in Atakama. Puščave prekrivajo približno tretjino kopnega na Zemlji.[3]
Osnovne značilnosti
Puščava je območje ekstremov: ekstremnih temperatur in ekstremnih pogojev vlažnosti, nenadnih poplav in hladnih noči. Ker je to okolje s tako ostrimi pogoji, puščave sveta mnogokrat nosijo imena v stilu »Dolina smrti«, »Prazna četrt« (Rub' al Khali) in »kraj brez vrnitve«.
Suša
Puščave so navadno izredno suhe. Najbolj vlažna območja, ki po definiciji še sodijo med (semiaridne) puščave, dobijo 500 milimetrov padavin na leto. V suhih (aridnih) puščavah v letu dni pade največ 250 milimetrov dežja.
V zemeljskih okoljih so padavine navadno bolj ali manj razporejene skozi celo leto. V nasprotju s tem se v puščavah pojavljajo obdobja deževij nekajkrat na leto, z velikimi časovnimi intervali. Ko do teh pride, je naliv močan, po njem pa puščava vzcveti.
Dnevna vročina in nočni mraz
Ozračje mnogih puščav čez dan dosega temperature 50 °C in več. Kljub temu se v istih puščavah temperatura zraka v nočnih urah spusti v bližino ledišča. Vzrok za to je, da so preostali biomi izolirani z vlago v ozračju, puščava pa te vlage nima. Tako npr. vlaga v zmernem listopadnem gozdu čez dan lahko znaša 80 odstotkov ali več. Ta voda čez dan absorbira sončno svetlobo in njeno energijo, ponoči pa učinkuje kot odeja, ki zadržuje toploto v gozdu. Ker imajo puščave 10- ali 20-odstotno zračno vlago in ker ni vegetacije za zadrževanje, se po sončnem zahodu hitro ohladijo, obratno pa po sončnem vzhodu.
Nastanek
Puščave povzroča kombinacija podnebnih pogojev in geoloških značilnosti.
Največ puščav je nastalo zaradi primernega premikanja zračnih mas po planetu. Ko se Zemlja vrti okrog svoje vrtilne osi, ustvarja velikansko vrtinčenje v ozračju. Vroč zrak z ekvatorja se pretaka na sever in jug, kjer se na območju visokega tlaka spušča v nižje plasti. Dlje proti severu in jugu sledi drugo območje nizkega pritiska in posledičnega dviganja zraka, zatem pa zopet območje visokega pritiska in spuščanja zraka. Ko se zrak dviga, se ohlaja in izloča vlago, pri spuščanju pa dobiva večjo kapaciteto vlage, zaradi česar postaja manj vlažen in izsušuje zemljo.
Premikanje vročih zračnih mas na območjih visokega pritiska povratnikov (Rakov povratnik na 23°27' s.g.š. in Kozorogov povratnik na 23°27' j.g.š.) je povzročilo nastanek večine svetovnih puščav: Gobi, severnoameriške puščave, Sahara, Velike arabske puščave in Iranska puščava ob Rakovem povratniku in Patagonija, Kalahari, Viktorijina puščava ter druge velike peščene puščave Avstralije ob Kozorogovem povratniku.
Nekatere druge puščave so posledica suhih zračnih tokov, ki nastajajo nad določenimi hladnimi morskimi tokovi. V to skupino sodijo Kalifornijska puščava, Atakama in Namib.
Velike gorske pregrade vplivajo na suhost območja tako, da preprečujejo dotok vlage. Regije na vzhodu gorskih verig ne dobijo zadostnih količine vlage iz prihajajočih zračnih mas, saj se ta izgubi med vzpenjanjem in ohlajanjem zraka. Ko ta s spuščanjem in ogrevanjem dobiva večjo kapaciteto vlage, še dodatno izsušuje tla pod seboj. Lep primer so velika sušna območja ob vzhodnih vznožjih severnoameriške gorske verige Sierra Nevada.
V primeru, da je določeno območje pomaknjeno daleč v notranjost celine, zračni tok ni zmožen prenesti velikih količin vode, saj se slednja izgubi na dolgi poti od zalog voda (morje) do predela. Na tak način sta za primer nastali puščavi Gobi in Turkestan.
Procesi preperevanja
Puščave imajo običajno velik dnevni in sezonski temperaturni razpon, pri čemer visoke dnevne temperature ponoči močno padejo. Dnevno območje je lahko od 20 do 30 °C, površina kamnin pa doživlja še večje temperaturne razlike.[4] Čez dan je nebo običajno jasno in večina sončnega sevanja doseže tla, a takoj, ko sonce zaide, se puščava hitro ohladi, tako da seva toploto v vesolje. V vročih puščavah lahko temperatura podnevi poleti preseže 45 °C, pozimi pa ponoči pade pod ledišče.[5]
Tako velike temperaturne razlike imajo uničujoč učinek na izpostavljene skalnate površine. Ponavljajoča nihanja obremenjujejo izpostavljeno skalo in boki gora se pokajo in razbijejo. Razdrobljene plasti zdrsnejo navzdol v doline, kjer se zaradi neusmiljenega sonca podnevi še naprej razbijajo, ponoči pa hladijo. Zaporedne plasti so izpostavljene nadaljnjemu preperevanju. Razbremenitev notranjega tlaka, ki se je nabrala v kamninah, ki so bile eone pod zemljo, lahko povzroči njihovo razbitje. Luščenje se pojavi tudi, ko se zunanje površine kamnin odcepijo v ploščate kosmiče. Domneva se, da je to posledica obremenitev kamnine zaradi ponavljajočih se toplotnih raztezkov in krčenja, ki povzročajo lomljenje vzporedno s prvotno površino.[30] Kemični procesi preperevanja imajo verjetno pomembnejšo vlogo v puščavah, kot se je prej mislilo. Potrebna vlaga je lahko prisotna v obliki rose ali meglice. Podzemna voda se lahko z izhlapevanjem potegne na površje in tvorba kristalov soli lahko odstrani delce kamnin kot pesek ali razpade kamnine z luščenjem. Na ta način včasih nastanejo plitke jame ob vznožju pečin.
Ko puščavske gore propadajo, se pojavijo velika območja razbitih kamnin in ruševin. Postopek se nadaljuje in končni produkti so bodisi prah ali pesek. Prah nastane iz strjene gline ali vulkanskih usedlin, medtem ko pesek nastane zaradi drobljenja trših granitov, apnenca in peščenjaka. Obstaja določena kritična velikost (približno 0,5 mm), pod katero ne pride do nadaljnjega temperaturno povzročenega preperevanja kamnin, kar zagotavlja minimalno velikost zrn peska.[6]
Ko se gore erodirajo, nastaja vedno več peska. Pri velikih hitrostih vetra se zrnca peska poberejo s površine in odpihnejo, proces, znan kot solacija. Vrteča se zrna v zraku delujejo kot peskalni mehanizem, ki melje trdne predmete na svoji poti, ko se kinetična energija vetra prenaša na tla.[7] Pesek se sčasoma odloži na ravnih območjih, znanih kot peščena polja ali peščeno morje, ali nakopičen v sipinah.[8]
Prašne in peščene nevihte
Peščene in prašne nevihte so naravni dogodki, ki se pojavljajo na sušnih območjih, kjer zemljišče ni zaščiteno z vegetacijo. Prašne nevihte se običajno začnejo na obrobju puščave in ne v puščavah samih, kjer so drobnejši materiali že odpihnjeni. Ko začne pihati enakomeren veter, začnejo drobni delci, ki ležijo na izpostavljenih tleh, vibrirati. Pri večjih hitrostih vetra se nekateri delci dvignejo v zračni tok. Ko pristanejo, udarijo v druge delce, ki se lahko vrnejo v zrak, kar sproži verižno reakcijo. Ko so izvrženi, se ti delci premikajo na enega od treh možnih načinov, odvisno od njihove velikosti, oblike in gostote; suspenzija, saltacija ali lezenje. Suspenzija je možna samo za delce s premerom manj kot 0,1 mm. V prašni nevihti se ti drobni delci dvignejo do višine do 6 km. Zmanjšajo vidljivost in lahko ostanejo v ozračju več dni zapored, prenašajo jih pasati na razdalje do 6000 km.[9] Pri močnejšem vetru lahko nastanejo gostejši oblaki prahu, ki se premikajo po kopnem z dvigajočim se sprednjim robom. Sončna svetloba se lahko zakrije in na tleh lahko postane temno kot ponoči.[10] V študiji prašne nevihte na Kitajskem leta 2001 je bilo ocenjeno, da je vpletenih 6,5 milijona ton prahu, ki je pokrival površino 134.000.000 km². Povprečna velikost delcev je bila 1,44 μm.[11] V mirnih razmerah se lahko pojavi precej manjši in kratkotrajen pojav, ko se vroč zrak blizu tal hitro dvigne skozi majhen žep hladnejšega zraka z nizkim tlakom nad njim in tvori vrtinčen stolpec delcev, prašni hudič.[12]
Peščene nevihte se pojavljajo veliko manj pogosto kot prašne nevihte. Pogosto so pred njimi hude prašne nevihte in se pojavijo, ko se hitrost vetra poveča do točke, ko lahko dvigne težje delce. Ta zrna peska s premerom do približno 0,5 mm se dvignejo v zrak, a kmalu padejo nazaj na zemljo in pri tem izvržejo druge delce. Njihova teža jim preprečuje, da bi bili dolgo v zraku in večina jih prepotuje le nekaj metrov. Pesek teče nad površino tal kot tekočina in se pogosto dvigne do višine približno 30 cm. Pri res močnem enakomernem udarcu je 2 m približno tako visoko, kot se lahko dvigne tok peska, saj največja zrna peska sploh ne pridejo v zrak. Prenašajo se s plazenjem, valjanjem po tleh puščave ali s kratkimi skoki.
Med peščeno nevihto se delci peska, ki jih nanese veter, električno nabijejo. Takšna električna polja, katerih velikost je do 80 kV/m, lahko povzročijo iskre in motnje v telekomunikacijski opremi. Neprijetni so tudi za človeka in lahko povzročijo glavobole in slabost. Električna polja nastanejo zaradi trka med delci v zraku in zaradi udarcev solnih zrn peska, ki pristanejo na tleh. Mehanizem je malo razumljen, vendar imajo delci običajno negativen naboj, ko je njihov premer manjši od 250 μm, in pozitiven, ko je večji od 500 μm.[13][14]
Delitev
Puščave obsegajo približno eno tretjino kopne površine na Zemlji[3]. Delovanje vetra (eolsko delovanje) je največji faktor pri oblikovanju puščavske pokrajine. Polarne puščave (ki so »hladne puščave«) imajo podobne lastnosti, čeprav je tam glavna padavina sneg in ne dež. Antarktika je največja hladna puščava na svetu (ki se 98% sestoji iz debele kontinentalne ledene plošče in 2% kamnine).
Rang | Puščava | Površina (km²) |
---|---|---|
1 | Antarktična puščava (Antarktika) | 14,200,000 |
2 | Arktična puščava (Arktika) | 13,900,000 |
3 | Saharska puščava (Afrika) | 9,100,000 |
4 | Velika arabska puščava (Bližnji Vzhod) | 2,600,000 |
5 | Puščava Gobi (Azija) | 1,300,000 |
6 | Patagonska puščava (Južna Amerika) | 670,000 |
7 | Velika Viktorijina puščava (Avstralija) | 647,000 |
8 | Puščava Kalahari (Afrika) | 570,000 |
9 | Puščava Velike kotline (Severna Amerika) | 490,000 |
10 | Sirska puščava (Bližnji Vzhod) | 490,000 |
Vroče puščave
Vroče puščave imajo navadno izredno vroče poletje in tople preostale letne čase. Največ dežja pade v zimi. Temperature se čez dan bliskovito dvignejo, ta puščavska površja pa prejmejo približno dvakrat toliko sončnega sevanja in v nočeh izgubijo približno dvakrat toliko toplotne energije kot zmerne zemeljske regije. Povprečne temperature vročih puščav nihajo med 20 in 25 °C, maksimalni ekstremi segajo nad 50 stopinj, minimalni pa do okoli -20 stopinj.
Količina letnega dežja je sila majhna, tako da je količina izhlapele vode mnogokrat večja od količine padle vode. Padavine se pojavljajo v obliki intenzivnih in hitrih nalivov, često pa se dogaja, da dež zaradi sprotnega izhlapevanja ne doseže ta
l. Najmanj padavin ima po statistikah z 1,5 cm letno južnoameriška puščava Atakama, približno na istem pa so notranja področja Sahare.
Prst vroče puščave je močno peščena in plitva (površna) ter razpokana, nima podpovršinskega sloja vode.
Večje vroče puščave:
- Sahara (severna Afrika) – 9.200.000 km²
- Velika arabska puščava (Arabski polotok) – 2.300.000 km²
- Avstralska puščava (Avstralija) – 2.300.000 km²
- Severnoameriške puščave (Sonoran, Chihuahuan, Mojave) – 1.400.000 km²
- Kalahari (južna Afrika) – 520.000 km²
Hladne puščave
Osnovna značilnost takšnih puščav je hladno podnebje s snežnimi padavinami, čeprav majhnimi. Večina teh pade pozimi. Slednje so nekoliko bolj vlažne in dolge. Zimske temperature so -2 do 4 °C, povprečne poletne 21 do 26 °C.
Pozimi v hladnih puščavah zapade navadno od 15 do 26 centimetrov snega, ob čemer je minimum 9 cm in maksimum 46 cm. Največ padavin je aprila in maja.
Prst hladnih puščav je težka, zbita in muljasta ter slana.
Hladne puščave:
- Takla Makan (Srednja Azija) – 1.600.000 km²
- Gobi (Srednja Azija) – 1.200.000 km²
- Turkestan (Bližnji vzhod) – 559.000 km²
- Puščava Great Basin (Severna Amerika) – 411.000 km²
- Iranska puščava (Bližnji vzhod) – 390.000 km²
- Atakama (Južna Amerika) – 140.000 km²
Polsuhe (semiaridne) puščave
V skupino polsuhih puščav sodijo območja, ki so nekoliko bolj vlažna od suhih puščav – dobijo 250 – 500 milimetrov padavin na leto. Poletja so dolga in vroča, zime pa z za spoznanje večjo količino padavin kratke in zmerne. Povprečne letne temperature nihajo med 21 in 27 °C, zelo težko pa se dvignejo nad ekstrem 38 °C. Zvečer se spustijo do 10 °C.
Hladne noči pripomorejo k boljšim življenjskim pogojem za rastline in živali, prav tako je v polsuhih puščavah za življenje pomembna rosa. Padavine so sicer prav tako časovno skoncentrirane.
Tla lahko prekriva prst, prst s peskom ali kamenje, prod ali tudi pesek sam. V vsakem primeru je površina tal izsušena, podpovršinskih vodnih zalog pa ni.
Polsuhe puščave:
- severnoameriške puščave (Velika kotlina, Utah, Montana)
- podarktični obroč (Severna Amerika, Nova Fundlandija, Grenlandija, Rusija, Evropa in Severna Azija)
Priobalne puščave
Priobalna puščava je tip puščave, ki nastane pod vplivom hladnih morskih tokov in kompenzacijskega dviganja hladne vode z globin, ki nadomešča površinsko vodo, ki jo vstran od obale odrivajo pasatni vetrovi. Nastane lahko v tropskem in subtropskem pasu. Zaradi narivanja toplih pasatnih zračnih gmot nad morsko gladino nastane temperaturna inverzija, ki preprečuje konvekcijo in s tem nastajanje padavin. Ker pa je morski zrak zelo vlažen, se v tanki plasti na spodnji strani inverzije pojavi gosta megla. V ozkem pasu tik ob obali je zato priobalna puščava obenem tudi meglena puščava. Povprečne letne temperature so 13 – 24 °C, zimske pod 5 °C.
Količina padavin je v povprečju nekoliko višja od količine padavin v za primer vročih suhih puščavah.
Priobalne puščave:
- Atakama (južna Amerika) – 140.000 km²
- Namib (južna Afrika) – 135.000 km²
Rastlinski svet
Puščave so navkljub vsemu dom mnogim živim bitjem. Pravzaprav so puščave na drugem mestu za tropskimi deževnimi gozdovi glede na raznolikost rastlin in živali v svojem svetu.
Za živa bitja so življenjsko pomembne prilagoditve, ki so jih razvila v teh pogojih. Rastline se v suhih razmerah puščave zanašajo predvsem na dve glavni prilagoditvi: zmožnost zbiranja in skladiščenja vode ter lastnosti, ki zmanjšujejo porabo vode.
Nekatere rastline teh območij so enodnevnice – živijo največ nekaj dni. Njihovo seme speče leži v puščavskem pesku in vzklije, ko obilne padavine zalijejo tla. To včasih traja mnogo let. Rastline, katerih življenje je daljše, imajo navadno dolge korenine, usmerjene bodisi v globino, s čimer skušajo črpati vlago iz virov globoko pod površino, bodisi tik pod površjem in razvejane, s čimer lahko na hitro zberejo zadostne količine vlage ob rosi ali nalivu. Listi, ki imajo navadno sila zmanjšano površino – mnogokrat so v obliki iglic, trnjev – izgubljajo manj vlage od velikih listov večine rastlin zmernih območij. V nekaterih primerih je listje v sušnih obdobjih odvrženo, proces fotosinteze pa prevzame steblo.
Trnje služi tudi kot zaščita pred živalskimi napadalci, ki bi utegnili sicer priti do dragocene vode. Za ohranjanje slednje je poskrbljeno tudi tako, da so čez dan listne reže zaprte, kar posledično pomeni, da vsrkavanje ogljikovega dioksida poteka le ponoči.
Rastline so prilagojene tudi na slano prst. Odvečno sol izločajo skozi liste.
Puščavske rastline so po izgledu precej drugačne od preostalih vrst rastlinskega kraljestva.
Živalski svet
Puščavske živali morajo prav tako preživeti neprijazne okoljske razmere. Močna vročina, pekoče sonce in pomanjkanje vode so le nekatere ovire, ki jih morajo premagati.
Živali iz puščavskega sveta imajo tako kot rastline razvite mnoge prilagoditve. Nekatere nikoli ne pijejo, vodo pridobivajo na primer s semeni, ki vsebujejo tudi 50 odstotkov vode. Slednje je značilnost nekaterih plazilcev, kot je legvan, in malih glodavcev.
Nekaj dvoživk je sposobnih dolgega globokega spanja v sušnih dobah - estivacije. Ko območje dobi velike količine vode z nalivi, bliskovito odrastejo, se parijo in ležejo jajca. Tu so tudi ptice in glodalci, ki se razmnožujejo le v obdobju zimskih padavin ali obdobju po teh, ko puščava pridobi podobo intenzivnega življenja.
Presnovni procesi so izredno izpopolnjeni in učinkoviti zlasti pri ravnanju s tekočino. Stopnja reciklaže vode je visoka, urin pa je močno koncentriran. Navkljub temu je množica puščavskih sesalcev, kot je na primer velblod, sposobnih preživeti znatno dehidracijo.
Večina živali je nočnih: podnevi ostajajo v podzemnih zavetiščih in hladnejših sencah, s čimer zmanjšujejo izhlapevanje telesne tekočine, na planem pa se prikažejo v hladnejših nočnih urah.
Najbolj posebni obliki prilagoditve sta kontrola nad metabolično produkcijo toplote z uravnavanjem bitja srca in uravnavanje telesne temperature.
Med znanimi predstavniki puščavske favne so poleg kamel puščavska antilopa, puščavski stržek, puščavski škrjanec, dingo, peščena podgana in fenek.
Glej tudi
Sklici
- ↑ Smith, Jeremy M.B. »Desert«. Britannica Online. Pridobljeno 4. julija 2013.
- ↑ Marshak, Stephen (2009). Essentials of Geology (3 izd.). W. W. Norton & Company. str. 452. ISBN 0393196569.
- ↑ 3,0 3,1 »What is a desert?«. Publications Service Center, U.S. Geological Survey. 18. december 2001. Pridobljeno 6. julija 2013.
- ↑ Briggs, Kenneth (1985). Physical Geography: Process and System. Hodder & Stoughton. str. 8, 59–62. ISBN 978-0-340-35951-8.
- ↑ George, 1978. p. 11
- ↑ Smalley, I. J.; Vita-Finzi, C. (1968). »The formation of fine particles in sandy deserts and the nature of 'desert' loess«. Journal of Sedimentary Petrology. 38 (3): 766–774. doi:10.1306/74d71a69-2b21-11d7-8648000102c1865d.
- ↑ Pye & Tsoar, 2009. p. 4
- ↑ Pye & Tsoar, 2009. p. 141
- ↑ Yang, Youlin; Squires, Victor; Lu, Qi, ur. (2001). »Physics, Mechanics and Processes of Dust and Sandstorms« (PDF). Global Alarm: Dust and Sandstorms from the World's Drylands. United Nations Convention to Combat Desertification. str. 17.
- ↑ George, 1978. pp. 17–20
- ↑ Gu, Yingxin; Rose, William I.; Bluth, Gregg J.S. (2003). »Retrieval of mass and sizes of particles in sandstorms using two MODIS IR bands: A case study of April 7, 2001 sandstorm in China«. Geophysical Research Letters. 30 (15): 1805. Bibcode:2003GeoRL..30.1805G. doi:10.1029/2003GL017405.
- ↑ Sinclair, Peter C. (1969). »General characteristics of dust devils«. Journal of Applied Meteorology. 8 (1): 32–45. Bibcode:1969JApMe...8...32S. doi:10.1175/1520-0450(1969)008<0032:GCODD>2.0.CO;2.
- ↑ Zheng, Xiao Jing; Huang, Ning; Zhou, You-He (2003). »Laboratory measurement of electrification of wind-blown sands and simulation of its effect on sand saltation movement«. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 108 (D10): 4322. Bibcode:2003JGRD..108.4322Z. doi:10.1029/2002JD002572.
- ↑ Latham, J. (1964). »The electrification of snowstorms and sandstorms« (PDF). Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 90 (383): 91–95. Bibcode:1964QJRMS..90...91L. doi:10.1002/qj.49709038310. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 2. decembra 2013.
- ↑ »The World's Largest Deserts«. Geology.com. Pridobljeno 12. maja 2013.
Literatura
- George, Uwe (1978). In the Deserts of this Earth. Hamish Hamilton. ISBN 978-0-241-89777-5.
- Pye, Kenneth; Tsoar, Haim (2009). Aeolian Sand and Sand Dunes. Springer. ISBN 978-3-540-85910-9.
- Bagnold, Ralph A. (1941). "The physics of blown sand and desert dunes". Nature. 148 (3756): 480–481. Bibcode:1941Natur.148..480H. doi:10.1038/148480a0. S2CID 38251361.
- Macmahon, James (1988). Deserts. National Audubon Society nature guides. Random House / Chanticleer Press. ISBN 978-0-394-73139-1.
Zunanje povezave
- Global Deserts Outlook, publikacija Programa Združenih narodov za okolje
- Global Deserts Outlook in PDF at the Library of Congress (archived June 16, 2006)
- Map with biodiversity scenarios for desert areas, from the Global Deserts Outlook.