Obszary suche.
Pod pojęciem terytoriów suchych rozumie się obszary o suchym klimacie, włącznie ze stepami klimatu umiarkowanego, pampą i sawannami klimatu tropikalnego i subtropikalnego.
Obszary suche zajmują 33 – 36% powierzchni lądów na Ziemi.
Powierzchnia obszarów suchych (w mln km2) na kontynentach, (wg Meigsa, 1957)
Kontynenty
Obszary
wybitnie
suche suche półsuche wybitnie suche i półsuche RAZEM
Afryka 4,558 7,304 6,081 11,862 17,946
Azja 1,051 7,909 7,516 8,960 16,476
Australia – 3,864 2,517 3,864 6,381
Ameryka Płd. 0,031 1,279 2,657 1,310 3,967
Ameryka Płn. 0,171 1,217 1,626 1,388 3,014
Europa – 0,171 0,844 0,171 1,015
Przyjmując, że do obszarów suchych zaliczmy tylko pustynie, ich powierzchnia wyniesie, wg Meigsa, tylko 29 mln km2, co stanowi jedynie 19% lądów na powierzchni Ziemi.
Na poszczególnych kontynentach udział pustyń jest zróżnicowany. W Australii zajmują one około 49% powierzchni; w Azji Środkowej i Kazachstanie – 55%, Centralnej – ponad połowę jej powierzchni, na Pół. Arabskim – 95%, w Indiach 11%, w Pakistanie – 88%; w Afryce Płn. – około 40%; w Ameryce Płn. – około 10% i w Ameryce Południowej – około 8% powierzchni. W Europie pustynie zajmują poniżej 1% powierzchni.
Rozmieszczenie pustyń w strefach przyrodniczych (powierzchnia w mln km2).
Kontynent
Strefa
Umiarkowana
subtropikalna tropikalna
Eurazja 5,9 4,7 3,7
Afryka – 1,1 8,9
Australia – 0,2 3,2
Ameryka Płn. 0,6 0,9 0,4
Ameryka Płd. 0,5 0,5 0,8
OGÓŁEM 7,0 7,4 17,0
Jak powstają pustynie?
Podstawową przyczyną powstawania pustyń są czynniki klimatyczne. Suchość klimatu jest rezultatem wytworzenia się pasa wysokiego ciśnienia w strefie około 30 szerokości geograficznej. Sporadycznie tylko pojawia się układ niżowy przynoszący deszcz. Przykładem powstałej z tej przyczyny pustyni jest np. Sahara. Niektóre pustynie związane są z występowaniem zimnych prądów morskich, które u wybrzeży kontynentów schładzają zaległe nad nimi powietrze, nie dopuszczając do intensywnej kondensacji pary wodnej, co uniemożliwia skraplanie się jej i tym samym powoduje zanikniecie opadów. Do pustyń powstałych w związku z występowaniem zimnych prądów morskich należą: Atacama i Kalahari. Pustynie mogą się również tworzyć w tzw. „cieniu opadowym” ,po zawietrznej stronie gór na obszarach, gdzie panują suche wiatry lub na wybrzeżach, gdzie bryza morska, niosąca wilgotne powietrze, wyzwala wilgoć dopiero w głębi lądu.
Podział pustyń:
Podział pustyń ze względu na elementy składowe
– pustynie kamieniste (hamada) – całkowicie pozbawione drobnego materiału, który zostaje wywiany, a występują tylko nagie skały. Do tego rodzaju skał należą: znaczna część Sahary, zwłaszcza masywy Ahaggaru, Tibesti i Derfur oraz Hamada – el – Hamra, większa część pustyni arabskiej znaczne obszary Tybetu w Azji oraz Gór skalistych w Ameryce Północnej,
– pustynie żwirowe (serir) – zbudowane głównie z nieco grubszego materiału, mniej lub bardziej ogładzonego – taki charakter ma większość pustyń wchodzących w skład Sahary oraz większa część Gibsona w Australii,
– pustynie piaszczyste (erg) – pokryte piaskami, stale przemieszczanymi przez wiatry. Na obszarze tych pustyń występują suche doliny zwane wadi, którymi płynie woda w okresie rzadkich, ale gwałtownych opadów. Przykładem może być Wielki Erg Zachodni i Wschodni na Saharze, Nefud na Półwyspie Arabskim, pustynie australijskie – Wielka Pustynia Piaszczysta, Wielka Pustynia Wiktorii, pustynie azjatyckie – Karakum, Kyzył – kum, część Gobi, Takla Makan, pustynie amerykańskie – Słona, Mohwe, Atacama.
Podział pustyń ze względu na ukształtowanie powierzchni
– pustynie górskie
– pustynie wyżynne
– pustynie nizinne
Podział pustyń na podstawie klasyfikacji klimatyczno – regionalnej.
– pustynie lodowe (Grenlandia, Antarktyda)
– pustynie kontynentalne (Gobi, Takla Makan, Kyzył-kum, Kara-kum)
– pustynie obszarów strefy zwrotnikowej (Sahara, Wielka Pustynie Wiktorii)
– pustynie związane z zimnymi prądami morskimi (Atacama, Namib)
Tylko trzy cechy, tj. brak wody i roślinności oraz silny wiatr występują w obrębie wszystkich wymienionych typów pustyń.
Na pustyniach piaszczystych wiatr tworzy liczne wypukłe lub wklęsłe formy. Do największych należą wydmy piaszczyste, które rozwijają się na obszarach pustynnych, na piaszczystych wybrzeżach plażowych oraz na piaszczystych równinach sandrowych w klimacie peryglacjalnym.
Opady na pustyniach.
Środowisko przyrodnicze tak rozległych obszarów jak na przykład obrzeża pustyni Gobi, zapadlisko Afar w północnej Etiopii, czy też porośnięty zaroślami caatingi północny wschód Brazylii, różni się oczywiście pod wieloma względami. Nie można nawet powiedzieć, by wszędzie panował taki sam klimat, gdyż temperatury (zwłaszcza w zimie) mogą być na obszarach półsuchych bardzo zróżnicowany. Jednak niskie sumy opadów wyciskają wyraźne piętno na całym środowisku ziemi półsuchych: warunkują stosunki wodne, zwłaszcza jeśli chodzi o wody powierzchniowe i płytsze poziomy wód podziemnych, wpływają na gleby, ograniczają rozwój roślinności i świata zwierzęcego.
Przy skąpych opadach niezmiernie istotny jest ich rozkład w ciągu roku . Bywa zaś on bardzo różnorodny, choć prawie zawsze występuje krótka, wyraźnie wyodrębniona pora wilgotna i znacznie dłuższa sucha.
Temperatury
Obszary półsuche znajdziemy zarówno w bezpośrednim sąsiedztwie równika, jak i sześć tysięcy kilometrów od niego. Cechą wspólną tych terenów są wysokie temperatury latem. Na obszarach półsuchych, podobnie jak na pustyniach, w miesiącach letnich panują upały. Różnice wprawdzie występują, ale nie są one zbyt duże.
Życie na pustyniach
Ponieważ temperatura na pustyni w dzień przekracza 55 C, a nocą spada poniżej zera, zwierzęta i rośliny zamieszkujące pustynie, muszą sobie jakoś radzić z ekstremalnymi warunkami panującymi w miejscu ich zamieszkania. Muszą również umieć przetrwać długotrwałą suszę. Chociaż pustynie uważane są za zupełnie pozbawione życia, tak naprawdę tętnią nim.
Wyobrażając sobie pustynię, widzimy zazwyczaj rozległy teren, który zajmuje tylko piasek. Rzeczywiście są takie fragmenty pustyń, gdzie nie ma życia, a gdziekolwiek się nie spojrzy, widzi się piasek, ale takie pustynie występują tylko fragmentami na Saharze.
Rośliny żyjące na pustyni nie mogą schować się przed słońcem i upałem, są na nie skazane, musiały więc zdobyć jakieś przystosowania, które umożliwiłyby im życie w takich trudnych warunkach. Są to najczęściej przystosowania pozwalające na magazynowanie wilgoci. Typowymi roślinami pustynnymi są kaktusy, dostarczające pożywienia zwierzętom. Inne rośliny przeczekują okres suszy w postaci nasion, a później kiedy spadnie deszcz momentalnie kiełkują i rozwijają się.
Niektóre, pustynne zwierzęta spędzają najgorętsze godziny pod ziemią, wychodzą na powierzchnię tylko po pokarm, kiedy robi się chłodniej. Pod ziemią temperatura jest niższa, a poza tym, w wyniku oddychania zwierząt, powietrze w norze jest bardziej wilgotne. W przeciwieństwie do większych zwierząt, małe zwierzęta nie tracą wody na ochładzanie organizmu (np. pocenie się). Zwierzęta pustynne przystosowały się do życia w warunkach upału i suszy.
Wielu pustynnym roślinożercom wystarcza ta ilość wody, którą czerpią ze zjadanych roślin. Pustynne zwierzęta, takie jak pustynny szczuroskoczek, żywiący się bezkręgowcami, również zaspokajają pragnienie wodą zawartą w ciele swych ofiar. Koniec łańcucha pustyni zajmuje ryś pustynny, polujący na duże zwierzęra roślinożerne.
Obecnie głównym zagrożeniem dla roślin i zwierząt pustyń stał się człowiek. Wiele roślin pustynnych, w tym kaktusy, od dawna jest bezlitośnie niszczonych, gdyż są poszukiwane przez kolekcjonerów.
Formy przystosowania roślin pustynnych do czynników ograniczających.
Formy przystosowania Czynniki ograniczające
okresowość uwilgotnienia i przegrzewania stały niedobór wilgoci oraz wysokie temperatury powietrza i gleby zmienność substratu zasolenie substratu (solonczaki)
Formy życia i typy ekologiczne Jednoroczne i wieloletnie rośliny zielne. Mezofity, mezokserofity. Głównie krzewy i półkrzewy.
Kserofity: sklerofity, sukulenty Głównie drzewa i krzewy, niekiedy jednoroczne i wieloletnie rośliny zielne.
Kserofity – psammofity. Krzewy, półkrzewy, jednoroczne i wieloletnie rośliny zielne. Kserofity – halofity.
Biologiczne (rytm rozwoju) Efemerydy i efemeroidy. Wegetacja w okresie sprzyjającego uwilgotnienia, przy stosunkowo niskich temperaturach. W gorącym okresie suchym organy podziemne są w stanie długotrwałego, niekiedy wieloletniego , spoczynku. Ciągła wegetacja, zarówno w warunkach sprzyjających, jak i w gorącej oraz suchej porze roku. Latem opadanie liści i gałęzi. Zmiana liści wiosennych na bardzo drobne – letnie. Ciągła wegetacja, zarówno w sprzyjającej, jak i gorącej oraz suchej porze roku. Powstawanie korzeni przybyszowych na zasypywanych i pniach oraz pędów na odsłoniętych korzeniach. Przyspieszony wzrost gałęzi zasypywanych. Ciągła wegetacja, zarówno w sprzyjającej, jak i gorącej oraz suchej porze roku. Dobre zabezpieczenie potrzeb wodnych.
Fizjologiczne Małe ciśnienie osmotyczne . Przeważnie duża intensywność transpiracji. Odporność na skwar i suszę.
W komórkach występują związki zatrzymujące wodę, olejki tłuszczowe, substancje garbnikowe, alkaloidy. W przypadku sukulentów – duża lub zmniejszona intensywność transpiracji, małe ciśnienia osmotyczne. Podobnie jak u sklerofitów. Odporność na sól i wysokie temperatury. Duże ciśnienie osmotyczne. Zmniejszona transpiracja.
Wielkościowe Dosyć duże liście, długi okres wzrostu. Słabo rozwinięta tkanka mechaniczna i przewodząca , duże przestrzenie międzykomórkowe. Stosunkowo słabo rozwinięty system korzeniowy. Redukcja liści – mikrofilia, afilia. Powolny i krótki okres wzrostu liści. Gruba kutykula, nalot woskowy, okrycia lakopodobne, pokrycie puchem, zagłębione aparaty szparkowe, izopalisadowosć – komórki ściśle przylegające do siebie,
W przypadku sklerofitów silnie rozwinięta tkanka mechaniczna i przewodząca wodę; redukcja tych tkanek i silny rozwój tkanki wodochronnej w łodygach lub liściach sukulentów. Długie korzenie poziome i głęboko sięgające pionowe. Na korzeniach występują zgrubienia gromadząca wodę i substancje pokarmowe, osłony korzeniowe. System korzeniowy jak u sklerofitów, ale głównie ułożony poziomo. Osłony korzeniowe. Duża zdolność nasion do przenoszenia przez wiatr. Łodygowate i liściaste sukulenty halofilne. Mikrofilia i afilia. Izopalisadowość. Ścisłe przyleganie tkanek, w liściach w łodydze rozwinięta tkanka gromadząca wodę. Komórki lub tkanki wydalające sole.
Pustynnienie
Definicje pustynnienia
Pustynnienie to proces zachodzący w wyniku nadmiernej antropopresji na rozległych obszarach, a nie tylko na pograniczu pustyń. Jest to definicja przedstawiona przez A.M. Aubreville. Szczególną uwagę zwracał on na degradację lasów oraz na niszczenie drzew na sawannach. Opisywane przez niego procesy pustynnienia zachodziły więc przede wszystkim z dala od pustyń, nie miały bezpośredniego, łatwego do uchwycenia związku z pustyniami i z tym, co działo się na ich obrzeżu.
Być może tym właśnie wytłumaczyć można wprowadzenie do literatury terminu, tłumaczonego na polski najczęściej także jako pustynnienie – dezertyzacja. Dezertyzacja określona została przez H.N. Le Houerou jako proces redukcji, mniej lub bardziej nieodwracalnej, szaty roślinnej, co doprowadza do zwiększenia obszaru krajobrazów pustynnych w regionach, które nie miały wcześniej tego charakteru. Krajobrazy pustynne są to regi, pola wydmowe i hamady, a dezertyzacja zachodzi tylko w wąskim pasie na skraju pustyni.
Spośród wielu innych definicji szczególną popularność zyskały te, które przyjęto w oficjalnych dokumentach Konferencji ONZ w Nairobi bądź bezpośrednio po niej. Znamienne jest jednak, że nie udało się wypracować jednej definicji pustynnienia, ale szereg zbliżonych:
a) pustynnienie jest to zmniejszenie lub zniszczenie potencjału biologicznego ziemi, które może ostatecznie doprowadzić do warunków pustynnych;
b) pustynnienie jest procesem zubożenia aridowych, semi – aridowych i subhumidowych (suchych, półsuchych i półwilgotnych) ekosystemów w wyniku łącznego oddziaływania człowieka i posuch;
c) pustynnienie jest naturalnym lub antropogenicznym procesem nieodwracalnych zmian gleby i roślinności na obszarach suchych w kierunku ich aridyzjacji i zmniejszenia produktywności biologicznej. W skrajnych przypadkach proces ten doprowadzić może do całkowitej dezintegracji potencjału biologicznego i przekształcenia danego obszaru w pustynię;
d) pustynnienie jest to intensyfikacja lub / i rozszerzenie warunków pustynnych, który to proces prowadzi do zmniejszenia produktywności ekosystemów, przez co dochodzi do obniżenia zasobów pastwisk, produkcji rolnej i pogorszenia warunków życia ludzkiego.
e) pustynnienie jest to degradacja ziemi na obszarach suchych, półsuchych i suchych subwilgotnych, spowodowana różnymi czynnikami, włączając w to wahania klimatyczne i działalność człowieka.
Ziemia, którą w pustynię zmienia człowiek
Dyskusja o przyczynach i rozmiarach pustynnienia to jeden z najstarszych sporów geografii. Obecnie przyjmuje się, że jeśli nawet osuszanie klimatu rzeczywiści zachodzi, to jest to proces bardzo powolny. Czym więc można tłumaczyć częstsze i znacznie szybciej przebiegające procesy obniżania a nawet zanikanie wód podziemnych, wysychania źródeł i studni, rzek i strumieni, kurczenia się jezior i bagien, a nade wszystko zubożenia roślinności. Pustynnienie nie przebiega wszędzie z jednakową szybkością, nie istnieje „front” nasuwającej się pustyni. Ma ono raczej charakter „partyzancki” – w głębi terenów półsuchych, nieraz dziesiątki lub więcej kilometrów od najbliższych pólwydmowych, tworzą się szybo rozrastając się „wyspy” pustyni.
Szybkie tempo przebiegu tych procesów każe szukać ich przyczyn w działalności człowieka.
Trwał jeszcze XIX – wieczny podbój kolonialny, a już winnymi pustynnienia zarówno w Afryce Północnej, jak i w Palestynie, uznano koczowników. Ogarnięci pragnieniem posiadanie jak najliczniejszych stad mieli oni wyniszczyć roślinność stepów, a przede wszystkim lasów górskich, gdzie znajduję się źródła licznych rzek. Zwierzęta wyjadały trawę, każdy krzaczek, a gdy zabrakło pastwisk, pasterze mieli najeżdżać ziemie spokojnych rolników.
