Deserto - Desert

Valle de la Luna ("Valle della Luna") nel deserto di Atacama in Cile , il deserto non polare più arido del mondo

Dune di sabbia nel Rub' al Khali ("quartiere vuoto") negli Emirati Arabi Uniti

Un deserto è un'area di paesaggio arido dove si verificano poche precipitazioni e, di conseguenza, le condizioni di vita sono ostili alla vita vegetale e animale. La mancanza di vegetazione espone la superficie non protetta del suolo ai processi di denudazione . Circa un terzo della superficie terrestre della Terra è arido o semi-arido . Ciò include gran parte delle regioni polari , dove si verificano poche precipitazioni e che a volte sono chiamate deserti polari o "deserti freddi". I deserti possono essere classificati in base alla quantità di precipitazioni che cade, alla temperatura prevalente, alle cause della desertificazione o alla loro posizione geografica.

I deserti sono formati da processi atmosferici in quanto grandi variazioni di temperatura tra il giorno e la notte mettono a dura prova le rocce, che di conseguenza si rompono in pezzi. Sebbene la pioggia si verifichi raramente nei deserti, ci sono acquazzoni occasionali che possono provocare inondazioni improvvise. La pioggia che cade sulle rocce calde può farle frantumare e i frammenti risultanti e le macerie sparse sul fondo del deserto vengono ulteriormente erose dal vento. Questo raccoglie particelle di sabbia e polvere, che possono rimanere nell'aria per lunghi periodi, causando talvolta la formazione di tempeste di sabbia o tempeste di polvere . I granelli di sabbia trasportati dal vento che colpiscono qualsiasi oggetto solido sul loro percorso possono abradere la superficie. Le rocce vengono levigate e il vento divide la sabbia in depositi uniformi. I granelli finiscono come fogli di sabbia livellati o sono ammucchiati in alte dune di sabbia . Altri deserti sono pianure piatte e sassose dove tutto il materiale fine è stato spazzato via e la superficie è costituita da un mosaico di pietre lisce. Queste aree sono conosciute come marciapiedi del deserto e si verifica un'ulteriore erosione . Altre caratteristiche del deserto includono affioramenti rocciosi , rocce esposte e argille un tempo depositate dall'acqua corrente. Possono formarsi laghi temporanei e possono essere lasciate saline quando le acque evaporano. Possono essere presenti sorgenti d'acqua sotterranee, sotto forma di sorgenti e infiltrazioni di falde acquifere . Dove si trovano possono formarsi delle oasi .

Le piante e gli animali che vivono nel deserto hanno bisogno di adattamenti speciali per sopravvivere nell'ambiente ostile. Le piante tendono ad essere dure e filiformi con foglie piccole o assenti, cuticole resistenti all'acqua e spesso spine per scoraggiare gli erbivori . Alcune piante annuali germinano , fioriscono e muoiono nel corso di poche settimane dopo la pioggia, mentre altre piante longeve sopravvivono per anni e hanno un apparato radicale profondo in grado di attingere all'umidità sotterranea. Gli animali devono mantenersi al fresco e trovare cibo e acqua a sufficienza per sopravvivere. Molti sono notturni e rimangono all'ombra o sottoterra durante la calura del giorno. Tendono ad essere efficienti nel conservare l'acqua, estraendo la maggior parte del loro fabbisogno dal cibo e concentrando l' urina . Alcuni animali rimangono in uno stato di dormienza per lunghi periodi, pronti a tornare attivi durante le rare piogge. Quindi si riproducono rapidamente mentre le condizioni sono favorevoli prima di tornare alla dormienza.

Le persone hanno lottato per millenni per vivere nei deserti e nelle terre semi-aride circostanti. I nomadi hanno spostato le loro greggi e mandrie ovunque sia disponibile il pascolo e le oasi hanno offerto opportunità per uno stile di vita più stabile. La coltivazione delle regioni semiaride favorisce l'erosione del suolo ed è una delle cause dell'aumento della desertificazione . L'agricoltura nel deserto è possibile con l'aiuto dell'irrigazione e l' Imperial Valley in California fornisce un esempio di come una terra precedentemente sterile può essere resa produttiva importando acqua da una fonte esterna. Molte rotte commerciali sono state forgiate attraverso i deserti, in particolare attraverso il Sahara , e tradizionalmente venivano utilizzate da carovane di cammelli che trasportavano sale, oro, avorio e altri beni. Un gran numero di schiavi fu anche portato a nord attraverso il Sahara. L'estrazione di alcuni minerali avviene anche nei deserti e la luce solare ininterrotta offre il potenziale per la cattura di grandi quantità di energia solare .

Etimologia

Desert inglese e i suoi affini Romance (tra cui deserto italiano e portoghese , désert francese e desierto spagnolo ) provengono tutti dal latino ecclesiastico dēsertum (originariamente "un luogo abbandonato"), participio di dēserere , "abbandonare". La correlazione tra aridità e scarsa popolazione è complessa e dinamica, varia a seconda della cultura, dell'epoca e delle tecnologie; quindi l'uso della parola deserto può causare confusione. In inglese prima del XX secolo, desert era spesso usato nel senso di "area non popolata", senza specifico riferimento all'aridità; ma oggi la parola è usata più spesso nel suo senso di scienza del clima (un'area di basse precipitazioni). Frasi come " isola deserta " e " Grande deserto americano ", oi "deserti della Boemia " di Shakespeare ( The Winter's Tale ) nei secoli precedenti non implicavano necessariamente sabbia o aridità; il loro obiettivo era la popolazione sparsa.

Geografia fisica

Un deserto è una regione di terra molto secca perché riceve basse quantità di precipitazioni (di solito sotto forma di pioggia, ma può essere neve, foschia o nebbia), spesso ha poca copertura da piante e in cui i corsi d'acqua si prosciugano a meno che non siano alimentati da acqua proveniente dall'esterno dell'area. I deserti generalmente ricevono meno di 250 mm (10 pollici) di precipitazioni ogni anno. L' evapotraspirazione potenziale può essere elevata ma (in assenza di acqua disponibile) l'evapotraspirazione effettiva può essere prossima allo zero. I semi-deserti sono regioni che ricevono tra 250 e 500 mm (10 e 20 pollici) e quando sono rivestiti di erba, questi sono noti come steppe .

Classificazione

Il Sahara è il più grande deserto caldo del mondo

I deserti sono stati definiti e classificati in vari modi, generalmente combinando precipitazioni totali, numero di giorni in cui cade, temperatura e umidità e talvolta fattori aggiuntivi. Ad esempio, Phoenix, in Arizona , riceve meno di 250 mm (9,8 pollici) di precipitazioni all'anno ed è immediatamente riconosciuta come situata in un deserto a causa delle sue piante adattate all'aridità. Anche il versante nord del Brooks Range dell'Alaska riceve meno di 250 mm (9,8 pollici) di precipitazioni all'anno ed è spesso classificato come un deserto freddo. Altre regioni del mondo hanno deserti freddi, comprese le aree dell'Himalaya e altre aree ad alta quota in altre parti del mondo. I deserti polari coprono gran parte delle aree prive di ghiaccio dell'Artico e dell'Antartico. Una definizione non tecnica è che i deserti sono quelle parti della superficie terrestre che hanno una copertura vegetale insufficiente per sostenere una popolazione umana.

L'evapotraspirazione potenziale integra la misurazione delle precipitazioni fornendo una definizione scientifica di un deserto basata su misurazioni. Il bilancio idrico di un'area può essere calcolato utilizzando la formula P − PE ± S , dove P è la precipitazione, PE è il potenziale tasso di evapotraspirazione e S è la quantità di acqua di stoccaggio superficiale. L'evapotraspirazione è la combinazione della perdita di acqua attraverso l' evaporazione atmosferica e attraverso i processi vitali delle piante. L'evapotraspirazione potenziale, quindi, è la quantità di acqua che potrebbe evaporare in una data regione. Ad esempio, Tucson, in Arizona, riceve circa 300 mm (12 pollici) di pioggia all'anno, tuttavia circa 2.500 mm (98 pollici) di acqua potrebbero evaporare nel corso di un anno. In altre parole, dalla regione potrebbe evaporare circa otto volte più acqua di quanta ne cada effettivamente sotto forma di pioggia. I tassi di evapotraspirazione nelle regioni fredde come l'Alaska sono molto più bassi a causa della mancanza di calore per favorire il processo di evaporazione.

I deserti sono talvolta classificati come "caldi" o "freddi", "semiaridi" o "costieri". Le caratteristiche dei deserti caldi includono temperature elevate in estate; evaporazione maggiore delle precipitazioni, solitamente esacerbata da alte temperature, forti venti e assenza di nuvolosità; notevole variazione nell'occorrenza delle precipitazioni, nella loro intensità e distribuzione; e bassa umidità. Le temperature invernali variano considerevolmente tra i diversi deserti e sono spesso legate alla posizione del deserto sulla massa continentale continentale e alla latitudine. Le variazioni giornaliere di temperatura possono raggiungere i 22 °C (40 °F) o più, con la perdita di calore per irraggiamento di notte che viene aumentata dai cieli sereni.

Deserto freddo: superficie nevosa alla stazione Dome C , Antartide

I deserti freddi, a volte noti come deserti temperati, si verificano a latitudini più elevate rispetto ai deserti caldi e l'aridità è causata dalla secchezza dell'aria. Alcuni deserti freddi sono lontani dall'oceano e altri sono separati da catene montuose dal mare e, in entrambi i casi, l'umidità dell'aria è insufficiente per causare molte precipitazioni. Il più grande di questi deserti si trova in Asia centrale. Altri si trovano sul lato orientale delle Montagne Rocciose , sul lato orientale delle Ande meridionali e nell'Australia meridionale. I deserti polari sono una classe particolare di deserto freddo. L'aria è molto fredda e trasporta poca umidità, quindi si verificano poche precipitazioni e ciò che cade, di solito neve, viene trasportato dal vento spesso forte e può formare bufere di neve, derive e dune simili a quelle causate da polvere e sabbia in altre regioni desertiche. In Antartide , ad esempio, la precipitazione annuale è di circa 50 mm (2 pollici) sull'altopiano centrale e circa dieci volte quella quantità su alcune grandi penisole.

Sulla base delle sole precipitazioni, i deserti iperaridi ricevono meno di 25 mm (1 in) di pioggia all'anno; non hanno un ciclo stagionale annuale di precipitazioni e sperimentano periodi di dodici mesi senza alcuna pioggia. I deserti aridi ricevono tra 25 e 200 mm (1 e 8 pollici) in un anno e deserti semiaridi tra 200 e 500 mm (8 e 20 pollici). Tuttavia, fattori come la temperatura, l'umidità, il tasso di evaporazione ed evapotraspirazione e la capacità di immagazzinamento dell'umidità del terreno hanno un effetto marcato sul grado di aridità e sulla vita vegetale e animale che può essere sostenuta. La pioggia che cade nella stagione fredda può essere più efficace nel promuovere la crescita delle piante e definire i confini dei deserti e delle regioni semiaride che li circondano sulla base delle sole precipitazioni è problematico.

Un deserto semi-arido o una steppa è una versione del deserto arido con molta più pioggia, vegetazione e umidità più elevata. Queste regioni presentano un clima semi-arido e sono meno estreme dei normali deserti. Come i deserti aridi, le temperature possono variare notevolmente nei semi deserti. Condividono alcune caratteristiche di un vero deserto e di solito si trovano ai margini dei deserti e delle zone aride continentali. Di solito ricevono precipitazioni da 250 mm (10 pollici) a 500 mm (20 pollici), ma questo può variare a causa dell'evapotraspirazione e della nutrizione del suolo. I semideserti si possono trovare nel deserto di Tabernas (e in parte dell'altopiano spagnolo), nel Sahel , nella steppa eurasiatica , nella maggior parte dell'Asia centrale , negli Stati Uniti occidentali , nella maggior parte del Messico settentrionale , in porzioni del Sud America (soprattutto in Argentina ) e nella Outback australiano . Di solito presentano BSh (steppa calda) o BSk (steppa temperata) nella classificazione climatica di Köppen .

I deserti costieri si trovano principalmente sui bordi occidentali delle masse continentali nelle regioni in cui le correnti fredde si avvicinano alla terra o le sorgenti di acqua fredda salgono dalle profondità dell'oceano. I venti freddi che attraversano quest'acqua raccolgono poca umidità e le regioni costiere hanno temperature basse e precipitazioni molto scarse, le precipitazioni principali sono sotto forma di nebbia e rugiada. La gamma di temperature su scala giornaliera e annuale è relativamente bassa, essendo rispettivamente di 11 ° C (20 ° F) e 5 ° C (9 ° F) nel deserto di Atacama . I deserti di questo tipo sono spesso lunghi e stretti e delimitati a est da catene montuose. Si verificano in Namibia , Cile , California meridionale e Baja California . Altri deserti costieri influenzati dalle correnti fredde si trovano nell'Australia occidentale , nella penisola arabica e nel Corno d'Africa e ai margini occidentali del Sahara.

Nel 1961, Peveril Meigs divise le regioni desertiche della Terra in tre categorie in base alla quantità di precipitazioni ricevute. In questo sistema ormai ampiamente accettato, le terre estremamente aride hanno almeno dodici mesi consecutivi senza precipitazioni, le terre aride hanno meno di 250 mm (10 pollici) di precipitazioni annue e le terre semiaride hanno una precipitazione media annua compresa tra 250 e 500 mm (10 pollici). –20 pollici). Sia le terre estremamente aride che quelle aride sono considerate deserti mentre le terre semiaride sono generalmente indicate come steppe quando sono praterie.

Le colline di Agasthiyamalai tagliano Tirunelveli in India dai monsoni , creando una regione dell'ombra della pioggia .

I deserti sono anche classificati, in base alla loro posizione geografica e al modello meteorologico dominante, come alisei, medie latitudini, ombra di pioggia, deserti costieri, monsonici o polari . I deserti degli alisei si verificano su entrambi i lati delle latitudini dei cavalli da 30 ° a 35 ° nord e sud. Queste cinture sono associate all'anticiclone subtropicale e alla discesa su larga scala dell'aria secca che si sposta dall'alta quota verso i poli. Il deserto del Sahara è di questo tipo. I deserti di media latitudine si verificano tra 30° e 50° nord e sud. Sono per lo più in zone lontane dal mare dove la maggior parte dell'umidità è già precipitata dai venti prevalenti. Includono i deserti di Tengger e di Sonora . I deserti dei monsoni sono simili. Si verificano in regioni in cui si verificano grandi differenze di temperatura tra mare e terra. L'aria calda e umida sale sulla terraferma, deposita il suo contenuto d'acqua e ritorna al mare. Nell'entroterra, le aree ricevono pochissime precipitazioni. Il deserto del Thar vicino al confine tra India e Pakistan è di questo tipo.

In alcune parti del mondo, i deserti sono creati dall'effetto ombra della pioggia . Il sollevamento orografico si verifica quando le masse d'aria si alzano per passare sopra un'altura. Nel processo si raffreddano e perdono gran parte della loro umidità per precipitazione sul pendio sopravvento della catena montuosa . Quando scendono sul lato sottovento , si riscaldano e la loro capacità di trattenere l'umidità aumenta, quindi si verifica un'area con precipitazioni relativamente scarse. Il deserto di Taklamakan è un esempio, che giace all'ombra della pioggia dell'Himalaya e riceve meno di 38 mm (1,5 pollici) di precipitazioni all'anno. Altre zone sono aride in quanto molto lontane dalle fonti di umidità disponibili più vicine.

I deserti montani sono luoghi aridi con un'altitudine molto elevata ; l'esempio più importante si trova a nord dell'Himalaya, nei monti Kunlun e nell'altopiano tibetano . Molte località all'interno di questa categoria hanno altitudini superiori a 3.000 m (9.800 piedi) e il regime termico può essere emiboreale . Questi luoghi devono la loro profonda aridità (la precipitazione media annua è spesso inferiore a 40 mm o 1,5 pollici) per essere molto lontani dalle più vicine fonti di umidità disponibili e sono spesso al riparo delle catene montuose. I deserti montani sono normalmente freddi, o possono essere caldissimi di giorno e molto freddi di notte, come è vero per le pendici nordorientali del Monte Kilimangiaro .

I deserti polari come le McMurdo Dry Valleys rimangono privi di ghiaccio a causa dei venti catabatici secchi che scorrono a valle dalle montagne circostanti. Le ex aree desertiche attualmente in ambienti non aridi, come le Sandhills in Nebraska , sono conosciute come paleodeserti. Nel sistema di classificazione del clima di Köppen , i deserti sono classificati come BWh (deserto caldo) o BWk (deserto temperato). Nel sistema di classificazione del clima di Thornthwaite, i deserti sarebbero classificati come climi megatermici aridi .

Processi di invecchiamento

Esfoliazione di rocce da agenti atmosferici in Texas , USA.

I deserti di solito hanno un'ampia gamma di temperature diurne e stagionali, con temperature diurne che scendono bruscamente di notte. L'intervallo diurno può arrivare fino a 20-30 °C (36-54 °F) e la superficie rocciosa subisce differenze di temperatura ancora maggiori. Durante il giorno il cielo è di solito chiara e il più delle sole radiazioni 's raggiunge il suolo, ma non appena il sole tramonta, i raffredda deserto rapidamente irradiando calore nello spazio. Nei deserti caldi, la temperatura durante il giorno può superare i 45 °C (113 °F) in estate e scendere sotto lo zero di notte durante l'inverno.

Un centimetro quadrato
(0,16 pollici quadrati) di sabbia trasportata dal vento dal deserto del Gobi

Tali grandi variazioni di temperatura hanno un effetto distruttivo sulle superfici rocciose esposte. Le ripetute fluttuazioni mettono a dura prova la roccia esposta e i fianchi delle montagne si spezzano e si frantumano. Strati frammentati scivolano nelle valli dove continuano a frantumarsi a causa del sole implacabile di giorno e al freddo di notte. Gli strati successivi sono esposti a ulteriori agenti atmosferici. Il sollievo della pressione interna che si è accumulata nelle rocce che sono rimaste sottoterra per eoni può farle frantumare. L'esfoliazione si verifica anche quando le superfici esterne delle rocce si dividono in scaglie piatte. Si ritiene che ciò sia causato dalle sollecitazioni poste sulla roccia da ripetute dilatazioni e contrazioni termiche che inducono fratturazioni parallele alla superficie originaria. I processi di alterazione chimica svolgono probabilmente un ruolo più importante nei deserti di quanto si pensasse in precedenza. L'umidità necessaria può essere presente sotto forma di rugiada o nebbia. L'acqua sotterranea può essere attirata in superficie per evaporazione e la formazione di cristalli di sale può rimuovere le particelle di roccia sotto forma di sabbia o disintegrare le rocce mediante esfoliazione. In questo modo a volte si formano grotte poco profonde alla base delle scogliere.

Mentre le montagne del deserto decadono, si verificano vaste aree di roccia frantumata e macerie. Il processo continua ei prodotti finali sono polvere o sabbia. La polvere è formata da argilla solidificata o depositi vulcanici mentre la sabbia è il risultato della frammentazione di graniti più duri , calcari e arenarie . Esiste una certa dimensione critica (circa 0,5 mm) al di sotto della quale non si verifica un ulteriore disfacimento delle rocce indotto dalla temperatura e ciò fornisce una dimensione minima per i granelli di sabbia.

Man mano che le montagne vengono erose, si crea sempre più sabbia. Ad alte velocità del vento, i granelli di sabbia vengono raccolti dalla superficie e soffiati lungo, un processo noto come salatura . I granuli vorticosi nell'aria agiscono come un meccanismo di sabbiatura che macina via gli oggetti solidi sul suo percorso mentre l'energia cinetica del vento viene trasferita al suolo. La sabbia finisce per depositarsi in aree pianeggianti note come campi di sabbia o mari di sabbia, o accumulata nelle dune.

Tempeste di polvere e tempeste di sabbia

Tempesta di polvere che sta per travolgere un campo militare in Iraq, 2005

Le tempeste di sabbia e polvere sono eventi naturali che si verificano nelle regioni aride dove il terreno non è protetto da una copertura di vegetazione. Le tempeste di polvere di solito iniziano ai margini del deserto piuttosto che nei deserti stessi dove i materiali più fini sono già stati spazzati via. Quando inizia a soffiare un vento costante, le particelle fini che si trovano sul terreno esposto iniziano a vibrare. A velocità del vento maggiori, alcune particelle vengono sollevate nel flusso d'aria. Quando atterrano, colpiscono altre particelle che a loro volta possono essere sospinte in aria, innescando una reazione a catena . Una volta espulse, queste particelle si muovono in uno dei tre modi possibili, a seconda della loro dimensione, forma e densità; sospensione , saltation o creep. La sospensione è possibile solo per particelle di diametro inferiore a 0,1 mm (0,004 pollici). In una tempesta di polvere, queste particelle fini vengono sollevate e trasportate in alto fino a un'altezza di 6 km (3,7 mi). Riducono la visibilità e possono rimanere nell'atmosfera per giorni e giorni, trasportati dagli alisei per distanze fino a 6.000 km (3.700 mi). Nubi di polvere più dense possono formarsi con venti più forti, muovendosi attraverso la terra con un bordo d'attacco fluttuante. La luce del sole può essere cancellata e può diventare buio come la notte a livello del suolo. In uno studio su una tempesta di polvere in Cina nel 2001, è stato stimato che sono state coinvolte 6,5 milioni di tonnellate di polvere, su un'area di 134.000.000 km ² (52.000.000 sq mi). La dimensione media delle particelle era di 1,44 μm. Un fenomeno su scala molto più piccola e di breve durata può verificarsi in condizioni di calma quando l'aria calda vicino al suolo sale rapidamente attraverso una piccola sacca di aria più fresca e a bassa pressione sopra formando una colonna vorticosa di particelle, un diavolo di polvere .

Particelle portate dal vento: 1. Creep 2. Saltazione 3. Sospensione 4. Corrente del vento

Le tempeste di sabbia si verificano con una frequenza molto minore rispetto alle tempeste di polvere. Sono spesso preceduti da forti tempeste di polvere e si verificano quando la velocità del vento aumenta fino a un punto in cui può sollevare particelle più pesanti. Questi granelli di sabbia, fino a circa 0,5 mm (0,020 pollici) di diametro, vengono lanciati in aria ma presto ricadono sulla terra, espellendo altre particelle nel processo. Il loro peso impedisce loro di rimanere in volo a lungo e la maggior parte percorre solo una distanza di pochi metri (iarde). La sabbia scorre lungo la superficie del terreno come un fluido, spesso salendo ad altezze di circa 30 cm (12 pollici). In un duro colpo costante, 2 m (6 piedi e 7 pollici) sono circa l'altezza che il flusso di sabbia può salire poiché i granelli di sabbia più grandi non si disperdono affatto nell'aria. Vengono trasportati dal creep, rotolati lungo il deserto o eseguendo brevi salti.

Durante una tempesta di sabbia, le particelle di sabbia trasportate dal vento si caricano elettricamente . Tali campi elettrici , di dimensioni fino a 80 kV/m, possono produrre scintille e causare interferenze con le apparecchiature di telecomunicazione. Sono anche sgradevoli per l'uomo e possono causare mal di testa e nausea. I campi elettrici sono causati dalla collisione tra particelle sospese nell'aria e dagli impatti dei granelli di sabbia salata che cadono al suolo. Il meccanismo è poco compreso ma le particelle di solito hanno una carica negativa quando il loro diametro è inferiore a 250 μm e una carica positiva quando sono superiori a 500 μm.

Grandi deserti

I deserti non polari più grandi del mondo

I deserti occupano circa un terzo della superficie terrestre. I fondali possono essere pianure ricoperte di sale . I processi eolici sono fattori importanti nella formazione dei paesaggi desertici. I deserti polari (visti anche come "deserti freddi") hanno caratteristiche simili, tranne che la principale forma di precipitazione è la neve piuttosto che la pioggia . L'Antartide è il deserto freddo più grande del mondo (composto da una calotta glaciale continentale spessa circa il 98% e dal 2% di roccia sterile). Parte della roccia arida si trova nelle cosiddette Valli Secche dell'Antartide che non nevicano quasi mai, che possono avere laghi salini incrostati di ghiaccio che suggeriscono un'evaporazione molto maggiore delle rare nevicate dovute ai forti venti catabatici che evaporano anche Ghiaccio.

I deserti, sia caldi che freddi, contribuiscono a moderare la temperatura della Terra. Questo perché riflettono maggiormente la luce in arrivo e la loro albedo è più alta di quella delle foreste o del mare.

Caratteristiche

Veduta aerea di Makhtesh Ramon , un circo di erosione di un tipo unico nel Negev

Molte persone pensano che i deserti siano costituiti da vaste aree di dune di sabbia ondeggianti perché questo è il modo in cui sono spesso rappresentati in TV e nei film, ma i deserti non hanno sempre questo aspetto. In tutto il mondo, circa il 20% del deserto è costituito da sabbia, che varia da solo il 2% in Nord America al 30% in Australia e oltre il 45% in Asia centrale. Dove c'è sabbia, di solito è in grandi quantità sotto forma di fogli di sabbia o vaste aree di dune .

Un foglio di sabbia è una distesa compatta e quasi livellata di particelle parzialmente consolidate in uno strato che varia da pochi centimetri a pochi metri di spessore. La struttura del foglio è costituita da sottili strati orizzontali di limo grossolano e sabbia a grana da molto fine a media, separati da strati di sabbia grossolana e ghiaia di pisello dello spessore di un solo granello. Queste particelle più grandi ancorano le altre particelle in posizione e possono anche essere impacchettate insieme sulla superficie in modo da formare una pavimentazione desertica in miniatura. Piccole increspature si formano sul foglio di sabbia quando il vento supera i 24 km/h (15 mph). Si formano perpendicolarmente alla direzione del vento e si muovono gradualmente sulla superficie mentre il vento continua a soffiare. La distanza tra le loro creste corrisponde alla lunghezza media dei salti effettuati dalle particelle durante la salatura. Le increspature sono effimere e un cambiamento nella direzione del vento le fa riorganizzare.

Diagramma che mostra la formazione della duna di Barchan, con il vento che soffia da sinistra

Le dune di sabbia sono accumuli di sabbia trasportata dal vento accumulati in cumuli o creste. Si formano sottovento a abbondanti fonti di sabbia secca e sciolta e si verificano quando le condizioni topografiche e climatiche causano la sedimentazione delle particelle sospese nell'aria. Quando soffia il vento, sul lato sopravvento della duna si verificano la salatura e lo scorrimento e i singoli granelli di sabbia si muovono in salita. Quando raggiungono la cresta, scendono a cascata dal lato opposto. Il pendio sopravvento ha tipicamente un gradiente da 10° a 20° mentre il pendio sottovento è di circa 32°, l'angolo al quale scivolerà la sabbia asciutta e sciolta. Quando si verifica questo movimento indotto dal vento dei granelli di sabbia, la duna si muove lentamente sulla superficie del terreno. Le dune sono a volte solitarie, ma più spesso sono raggruppate in campi di dune. Quando questi sono estesi, sono conosciuti come mari di sabbia o erg .

La forma della duna dipende dalle caratteristiche del vento prevalente. Le dune di Barchan sono prodotte da forti venti che soffiano su una superficie piana e sono a forma di mezzaluna con il lato concavo lontano dal vento. Quando ci sono due direzioni da cui soffiano regolarmente i venti, si può formare una serie di lunghe dune lineari note come dune seif . Questi si verificano anche parallelamente a un forte vento che soffia in una direzione generale. Le dune trasversali corrono ad angolo retto rispetto alla direzione prevalente del vento. Le dune stellari sono formate da venti variabili e hanno diverse creste e pareti di scorrimento che si irradiano da un punto centrale. Tendono a crescere verticalmente; possono raggiungere un'altezza di 500 m (1.600 piedi), rendendoli il tipo di duna più alto. I cumuli di sabbia arrotondati senza una faccia scivolosa sono le rare dune a cupola, che si trovano sui bordi sopravvento dei mari di sabbia.

Campi di dune di gesso, White Sands National Park , Nuovo Messico, Stati Uniti.

Nei deserti in cui grandi quantità di montagne calcaree circondano un bacino chiuso , come nel Parco Nazionale di White Sands nel New Mexico centro-meridionale , occasionali deflussi di tempesta trasportano calcare e gesso disciolti in una vasca bassa all'interno del bacino dove l'acqua evapora, depositandosi il gesso e formando cristalli noti come selenite . I cristalli lasciati da questo processo vengono erosi dal vento e depositati come vasti campi di dune bianche che ricordano paesaggi innevati. Questi tipi di duna sono rari e si formano solo in bacini aridi chiusi che trattengono il gesso altamente solubile che altrimenti verrebbe dilavato in mare.

Pavimentazione del deserto spazzata dal vento di piccole pietre lisce e fitte nel deserto del Mojave

Gran parte della superficie dei deserti del mondo è costituita da pianure pianeggianti coperte di pietra dominate dall'erosione del vento. Nella "deflazione eolica", il vento rimuove continuamente il materiale a grana fine, che diventa sabbia trasportata dal vento. Questo materiale grossolano grani espone, principalmente ciottoli con alcuni grandi pietre o ciottoli , lasciando una pavimentazione deserto , una zona di terra sovrapposto da pietre fitte lisce formano un mosaico mosaico. Esistono diverse teorie su come si forma esattamente la pavimentazione. Può darsi che dopo che la sabbia e la polvere sono state spazzate via dal vento, le pietre si spostino al loro posto; in alternativa, pietre precedentemente interrate possono in qualche modo risalire in superficie. Dopo la formazione di una pavimentazione si verifica un'ulteriore erosione molto ridotta e il terreno diventa stabile. L'evaporazione porta umidità in superficie per azione capillare e i sali di calcio possono essere precipitati, legando le particelle insieme per formare un conglomerato desertico . Nel tempo, i batteri che vivono sulla superficie delle pietre accumulano un film di minerali e particelle di argilla, formando un rivestimento marrone lucido noto come vernice del deserto .

Altri deserti non sabbiosi sono costituiti da affioramenti esposti di substrato roccioso , terreni asciutti o aridisoli e una varietà di forme del terreno interessate dall'acqua corrente , come conoidi alluvionali , pozzi o playas , laghi temporanei o permanenti e oasi. Un hamada è un tipo di paesaggio desertico costituito da un alto altopiano roccioso dove la sabbia è stata rimossa dai processi eolici . Altre morfologie includono pianure in gran parte coperte da ghiaie e massi angolari, da cui le particelle più fini sono state strappate dal vento. Questi sono chiamati "reg" nel Sahara occidentale, "serir" nel Sahara orientale, "pianure di gibber" in Australia e "saï" in Asia centrale. L' altopiano del Tassili in Algeria è un impressionante miscuglio di affioramenti di arenaria erosa, canyon, blocchi, pinnacoli, fessure, lastre e burroni. In alcuni punti il ​​vento ha scavato buchi o archi, e in altri ha creato pilastri a forma di fungo più stretti alla base rispetto alla sommità. Sull'altopiano del Colorado , è stata l'acqua la principale forza erosiva. Qui, i fiumi, come il Colorado , si sono fatti strada nel corso dei millenni attraverso l'alto fondale del deserto, creando canyon profondi in alcuni punti di oltre un miglio (6.000 piedi o 1.800 metri), esponendo strati che hanno più di due miliardi di anni.

Acqua

Atacama , il deserto non polare più arido del mondo, parte dell'arida diagonale del Sud America.

Uno dei luoghi più aridi della Terra è il deserto di Atacama . È praticamente privo di vita perché è bloccato dalla ricezione delle precipitazioni dalle montagne delle Ande a est e dalla catena costiera cilena a ovest. La fredda corrente di Humboldt e l' anticiclone del Pacifico sono essenziali per mantenere il clima secco dell'Atacama. La precipitazione media nella regione cilena di Antofagasta è di appena 1 mm (0,039 pollici) all'anno. Alcune stazioni meteorologiche nell'Atacama non hanno mai ricevuto pioggia. L'evidenza suggerisce che l'Atacama potrebbe non aver avuto precipitazioni significative dal 1570 al 1971. È così arido che le montagne che raggiungono i 6.885 m (22.589 piedi) sono completamente prive di ghiacciai e, nella parte meridionale da 25°S a 27 ° S, potrebbe essere stato privo di ghiacciai in tutto il Quaternario , sebbene il permafrost si estenda fino a un'altitudine di 4.400 m (14.400 piedi) e sia continuo sopra i 5.600 m (18.400 piedi). Tuttavia, nell'Atacama c'è della vita vegetale, sotto forma di piante specializzate che ottengono l'umidità dalla rugiada e dalle nebbie che soffiano dal Pacifico.

Inondazione improvvisa nel Gobi

Quando la pioggia cade nei deserti, come accade occasionalmente, è spesso con grande violenza. La superficie del deserto ne è la prova con i canali del flusso secco noti come arroyos o wadi che si snodano attraverso la sua superficie. Questi possono subire inondazioni improvvise , diventando torrenti impetuosi con sorprendente rapidità dopo una tempesta che può essere a molti chilometri di distanza. La maggior parte dei deserti si trova in bacini senza drenaggio verso il mare, ma alcuni sono attraversati da fiumi esotici provenienti da catene montuose o da altre aree ad alta piovosità oltre i loro confini. Il fiume Nilo , il fiume Colorado e il fiume Giallo fanno questo, perdendo gran parte della loro acqua per evaporazione mentre attraversano il deserto e alzando i livelli delle acque sotterranee nelle vicinanze. Ci possono essere anche fonti d'acqua sotterranee nei deserti sotto forma di sorgenti , falde acquifere , fiumi o laghi sotterranei. Dove questi giacciono vicino alla superficie, possono essere scavati pozzi e possono formarsi oasi dove la vita animale e vegetale può prosperare. Il sistema acquifero di arenaria nubiana sotto il deserto del Sahara è il più grande accumulo conosciuto di acqua fossile . Il Great Man-Made River è uno schema lanciato dal libico Muammar Gheddafi per attingere a questa falda acquifera e fornire acqua alle città costiere. L'oasi di Kharga in Egitto è lunga 150 km (93 mi) ed è la più grande oasi del deserto libico. Un lago occupava anticamente questa depressione e ne risultavano spessi depositi di argilla sabbiosa. I pozzi vengono scavati per estrarre l'acqua dall'arenaria porosa che si trova al di sotto. Possono verificarsi infiltrazioni nelle pareti dei canyon e le pozze possono sopravvivere in ombra profonda vicino al corso d'acqua prosciugato sottostante.

I laghi possono formarsi in bacini in cui vi sono precipitazioni sufficienti o acqua di disgelo dai ghiacciai soprastanti. Di solito sono poco profondi e salini e il vento che soffia sulla loro superficie può causare stress, spostando l'acqua sulle aree basse vicine. Quando i laghi si asciugano, lasciano dietro di sé una crosta o una teglia . Questa zona di argilla, limo o sabbia depositata è conosciuta come playa . I deserti del Nord America hanno più di cento playas, molte delle quali reliquie del lago Bonneville che copriva parti dello Utah, del Nevada e dell'Idaho durante l'ultima era glaciale, quando il clima era più freddo e umido. Questi includono il Gran Lago Salato , il Lago Utah , il Lago Sevier e molti letti di laghi asciutti. Le superfici lisce e piatte delle playas sono state utilizzate per i record di velocità dei veicoli a Black Rock Desert e Bonneville Speedway e l' United States Air Force utilizza Rogers Dry Lake nel deserto del Mojave come piste per gli aerei e lo space shuttle .

Ecologia e biogeografia

Deserti e semi-deserti ospitano ecosistemi con biomassa bassa o molto bassa e produttività primaria in climi aridi o semi-aridi. Si trovano principalmente nelle fasce di alta pressione subtropicali e nelle principali ombre di pioggia continentali . La produttività primaria dipende da basse densità di piccoli fotoautotrofi che sostengono una rete trofica sparsa . La crescita delle piante è limitata dalle precipitazioni , dalle temperature estreme e dai venti disseccanti. I deserti hanno una forte variabilità temporale nella disponibilità di risorse a causa della quantità totale di precipitazioni annuali e delle dimensioni dei singoli eventi piovosi. Le risorse sono spesso effimere o episodiche, e questo innesca movimenti animali sporadici e dinamiche ecosistemiche di "impulso e riserva" o "boom-bust". L'erosione e la sedimentazione sono elevate a causa della scarsa copertura vegetale e delle attività di grandi mammiferi e persone. Le piante e gli animali dei deserti sono per lo più adattati a deficit idrici estremi e prolungati , ma la loro fenologia riproduttiva risponde spesso a brevi episodi di surplus. Le interazioni competitive sono deboli.

Flora

Xerofite : Cardón cactus nel deserto Baja California, regione Cataviña, Messico

Le piante affrontano gravi sfide in ambienti aridi. I problemi che devono risolvere includono come ottenere abbastanza acqua, come evitare di essere mangiati e come riprodursi. La fotosintesi è la chiave per la crescita delle piante. Può avvenire solo durante il giorno poiché è necessaria l'energia del sole, ma durante il giorno molti deserti diventano molto caldi. L'apertura degli stomi per consentire l' ingresso dell'anidride carbonica necessaria per il processo provoca l' evapotraspirazione e la conservazione dell'acqua è una priorità assoluta per la vegetazione del deserto. Alcune piante hanno risolto questo problema adottando il metabolismo dell'acido crassulaceo , consentendo loro di aprire i loro stomi durante la notte per consentire l' ingresso di CO ₂ e chiuderli durante il giorno, oppure utilizzando la fissazione del carbonio C4 .

Molte piante del deserto hanno ridotto le dimensioni delle foglie o le hanno abbandonate del tutto. I cactus sono specialisti del deserto e, nella maggior parte delle specie, le foglie sono state eliminate e la clorofilla spostata nei tronchi, la cui struttura cellulare è stata modificata per consentire loro di immagazzinare acqua. Quando cade la pioggia, l'acqua viene rapidamente assorbita dalle radici poco profonde e trattenuta per consentire loro di sopravvivere fino al prossimo acquazzone, che può essere a mesi o anni di distanza. I giganteschi cactus saguaro del deserto di Sonora formano "foreste", fornendo ombra ad altre piante e luoghi di nidificazione per gli uccelli del deserto. Il Saguaro cresce lentamente ma può vivere fino a duecento anni. La superficie del tronco è piegata a fisarmonica , permettendogli di espandersi, e un grande esemplare può contenere otto tonnellate d'acqua dopo un buon acquazzone.

I cactus sono presenti sia nel Nord che nel Sud America con un'origine post-Gondwana. Altre piante xerofite hanno sviluppato strategie simili mediante un processo noto come evoluzione convergente . Limitano la perdita d'acqua riducendo le dimensioni e il numero degli stomi, avendo rivestimenti cerosi e foglie pelose o minuscole. Alcuni sono decidui, perdono le foglie nella stagione più secca, altri arricciano le foglie per ridurre la traspirazione. Altri immagazzinano l'acqua in foglie o steli succulenti o in tuberi carnosi. Le piante del deserto massimizzano l'assorbimento dell'acqua avendo radici poco profonde che si diffondono ampiamente o sviluppando lunghe radici a fittone che raggiungono gli strati rocciosi profondi per le acque sotterranee. Il saltbush in Australia ha foglie succulente e secerne cristalli di sale, che gli consentono di vivere in aree saline. In comune con i cactus, molti hanno sviluppato spine per allontanare gli animali che brucano.

L'albero spinoso del cammello ( Acacia erioloba ) nel deserto del Namib è quasi senza foglie nei periodi di siccità.

Alcune piante del deserto producono semi che giacciono dormienti nel terreno fino a quando non vengono innescati in crescita dalla pioggia. Con le annuali , tali piante crescono con grande rapidità e possono fiorire e seminare in poche settimane, con l'obiettivo di completare il loro sviluppo prima che l'ultima traccia d'acqua si asciughi. Per le piante perenni, è più probabile che la riproduzione abbia successo se il seme germina in una posizione ombreggiata, ma non così vicino alla pianta madre da essere in competizione con essa. Alcuni semi non germoglieranno finché non saranno stati spazzati via dal suolo del deserto per scarificare il tegumento . Il seme dell'albero di mesquite , che cresce nei deserti delle Americhe, è duro e non riesce a germogliare anche se piantato con cura. Quando è passato attraverso l'intestino di un pronghorn , germina prontamente e il piccolo mucchio di sterco umido fornisce un eccellente inizio di vita ben lontano dall'albero genitore. Gli steli e le foglie di alcune piante riducono la velocità superficiale dei venti che trasportano sabbia e proteggono il terreno dall'erosione. Anche piccoli funghi e microscopici organismi vegetali che si trovano sulla superficie del suolo (il cosiddetto suolo criptobiotico ) possono essere un collegamento vitale nella prevenzione dell'erosione e nel fornire supporto ad altri organismi viventi. I deserti freddi hanno spesso alte concentrazioni di sale nel suolo. Le erbe e gli arbusti bassi sono la vegetazione dominante qui e il terreno può essere coperto di licheni . La maggior parte degli arbusti ha foglie spinose e le perde nella parte più fredda dell'anno.

Fauna

Gli animali adattati a vivere nei deserti sono chiamati xerocole . Non ci sono prove che la temperatura corporea di mammiferi e uccelli sia adattabile ai diversi climi, sia di grande caldo che di freddo. Infatti, con pochissime eccezioni, il loro metabolismo basale è determinato dalle dimensioni corporee, indipendentemente dal clima in cui vivono. Molti animali (e piante) del deserto mostrano adattamenti evolutivi particolarmente chiari per la conservazione dell'acqua o la tolleranza al calore e quindi sono spesso studiati in fisiologia comparata , ecofisiologia e fisiologia evolutiva . Un esempio ben studiato sono le specializzazioni dei reni dei mammiferi mostrate dalle specie che abitano nel deserto. Molti esempi di evoluzione convergente sono stati identificati negli organismi del deserto, inclusi tra cactus ed Euphorbia , ratti canguro e jerboa , Phrynosoma e lucertole Moloch .

Il destriero color crema, Cursorius cursor , è un residente del deserto ben mimetizzato con la sua colorazione polverosa , le sfumature contrastanti e i segni della testa dirompenti .

I deserti presentano un ambiente molto impegnativo per gli animali. Non solo hanno bisogno di cibo e acqua, ma hanno anche bisogno di mantenere la temperatura corporea a un livello tollerabile. In molti modi, gli uccelli sono i più capaci di fare questo degli animali superiori. Possono spostarsi in aree di maggiore disponibilità di cibo mentre il deserto fiorisce dopo le piogge locali e possono volare verso pozze d'acqua lontane. Nei deserti caldi, gli uccelli plananti possono allontanarsi dal suolo surriscaldato del deserto usando le termiche per librarsi nell'aria più fresca a grandi altezze. Per risparmiare energia, altri uccelli del deserto corrono piuttosto che volare. Il destriero color crema svolazza con grazia sul terreno sulle sue lunghe zampe, fermandosi periodicamente per catturare gli insetti. Come altri uccelli del deserto, è ben mimetizzato dalla sua colorazione e può fondersi con il paesaggio quando è fermo. Il sandgrouse è un esperto in questo e nidifica nel deserto aperto a decine di chilometri (miglia) di distanza dalla pozza d'acqua che deve visitare ogni giorno. Alcuni piccoli uccelli diurni si trovano in località molto ristrette dove il loro piumaggio corrisponde al colore della superficie sottostante. L' allodola del deserto fa frequenti bagni di polvere che assicurano che si adatti al suo ambiente.

Acqua e anidride carbonica sono prodotti finali metabolici dell'ossidazione di grassi, proteine ​​e carboidrati. L'ossidazione di un grammo di carboidrati produce 0,60 grammi di acqua; un grammo di proteine ​​produce 0,41 grammi di acqua; e un grammo di grasso produce 1,07 grammi di acqua, consentendo agli xerocoli di vivere con poco o nessun accesso all'acqua potabile. Il ratto canguro ad esempio sfrutta quest'acqua del metabolismo e conserva l'acqua sia avendo un basso metabolismo basale sia rimanendo sottoterra durante la calura del giorno, riducendo la perdita di acqua attraverso la pelle e le vie respiratorie a riposo. I mammiferi erbivori ottengono l'umidità dalle piante che mangiano. Specie come l' antilope addax , il dik-dik , la gazzella di Grant e l' orice sono così efficienti nel fare questo che apparentemente non hanno mai bisogno di bere. Il cammello è un superbo esempio di mammifero adattato alla vita nel deserto. Riduce al minimo la sua perdita di acqua producendo urina concentrata e sterco secco ed è in grado di perdere il 40% del suo peso corporeo attraverso la perdita di acqua senza morire di disidratazione. I carnivori possono ottenere gran parte del loro fabbisogno idrico dai fluidi corporei delle loro prede. Molti altri animali caldi del deserto sono notturni , cercano ombra durante il giorno o abitano sottoterra nelle tane. A profondità superiori a 50 cm (20 pollici), questi rimangono a una temperatura compresa tra 30 e 32 °C (86-90 °F) indipendentemente dalla temperatura esterna. Jerboa , ratti del deserto , ratti canguro e altri piccoli roditori emergono di notte dalle loro tane, così come le volpi, i coyote, gli sciacalli e i serpenti che li predano. I canguri si mantengono freschi aumentando la frequenza respiratoria, ansimando, sudando e inumidendo la pelle delle zampe anteriori con la saliva . I mammiferi che vivono nei deserti freddi hanno sviluppato un maggiore isolamento attraverso la pelliccia del corpo più calda e strati isolanti di grasso sotto la pelle. La donnola artica ha un tasso metabolico due o tre volte superiore a quello che ci si aspetterebbe per un animale della sua taglia. Gli uccelli hanno evitato il problema di perdere calore attraverso i loro piedi non cercando di mantenerli alla stessa temperatura del resto del loro corpo, una forma di isolamento adattativo. Il pinguino imperatore ha un piumaggio denso, uno strato inferiore lanuginoso, uno strato di isolamento dell'aria vicino alla pelle e varie strategie di termoregolazione per mantenere la sua temperatura corporea in uno degli ambienti più difficili della Terra.

L' iguana del deserto ( Dipsosaurus dorsalis ) è ben adattata alla vita del deserto.

Essendo ectotermi , i rettili non sono in grado di vivere nei deserti freddi ma si adattano bene a quelli caldi. Nel caldo della giornata nel Sahara, la temperatura può salire fino a 50 °C (122 °F). I rettili non possono sopravvivere a questa temperatura e le lucertole saranno prostrate dal calore a 45 °C (113 °F). Hanno pochi adattamenti alla vita nel deserto e non sono in grado di rinfrescarsi sudando, quindi si riparano durante il caldo della giornata. Nella prima parte della notte, man mano che il terreno irradia il calore assorbito durante il giorno, emergono e vanno in cerca di prede . Lucertole e serpenti sono i più numerosi nelle regioni aride e alcuni serpenti hanno sviluppato un nuovo metodo di locomozione che consente loro di spostarsi lateralmente e navigare tra le alte dune di sabbia. Questi includono la vipera cornuta dell'Africa e il sidewinder del Nord America, evolutivamente distinti ma con modelli comportamentali simili a causa dell'evoluzione convergente . Molti rettili del deserto sono predatori di imboscate e spesso si seppelliscono nella sabbia, aspettando che la preda arrivi a tiro.

Gli anfibi potrebbero sembrare improbabili abitanti del deserto, a causa della loro necessità di mantenere la pelle umida e della loro dipendenza dall'acqua per scopi riproduttivi. Infatti le poche specie che si trovano in questo habitat hanno apportato dei notevoli adattamenti. La maggior parte di loro sono fossori, e trascorrono i mesi caldi e secchi ad estinguere in profonde tane. Mentre sono lì perdono la pelle un certo numero di volte e trattengono i resti intorno a loro come un bozzolo impermeabile per trattenere l'umidità. Nel deserto di Sonora , il rospo piede di spade di Couch trascorre la maggior parte dell'anno dormiente nella sua tana. La forte pioggia è l'innesco per l'emergenza e il primo maschio a trovare una piscina adatta chiama per attirare gli altri. Le uova vengono deposte e i girini crescono rapidamente poiché devono raggiungere la metamorfosi prima che l'acqua evapori. Mentre il deserto si asciuga, i rospi adulti si seppelliscono nuovamente. I giovani rimangono in superficie per un po', nutrendosi e crescendo, ma presto si scavano delle tane. Pochi arrivano all'età adulta. La rana che tiene l'acqua in Australia ha un ciclo di vita simile e può sopravvivere fino a cinque anni se non cade la pioggia. La rana della pioggia del deserto della Namibia è notturna e sopravvive a causa delle nebbie marine umide che arrivano dall'Atlantico.

I gamberetti girini sopravvivono a periodi di siccità come uova, che si schiudono rapidamente e si sviluppano dopo la pioggia.

Gli invertebrati, in particolare gli artropodi , hanno stabilito con successo le loro case nel deserto. Mosche , coleotteri , formiche , termiti , locuste , millepiedi , scorpioni e ragni hanno cuticole dure che sono impermeabili all'acqua e molti di loro depongono le uova sottoterra ei loro piccoli si sviluppano lontano dalle temperature estreme in superficie. La formica argentata del Sahara ( Cataglyphis bombycina ) utilizza una proteina da shock termico in un modo nuovo e si nutre all'aperto durante brevi incursioni nella calura del giorno. Lo scarabeo scuro dalle lunghe zampe in Namibia si erge sulle zampe anteriori e solleva il carapace per catturare la nebbia mattutina come condensa, incanalando l'acqua nella bocca. Alcuni artropodi sfruttano le pozze effimere che si formano dopo la pioggia e completano il loro ciclo vitale in pochi giorni. Il gambero del deserto fa questo, apparendo "miracolosamente" nelle pozzanghere appena formate mentre le uova dormienti si schiudono. Altri, come le artemia salina , i gamberi fata e i gamberetti girini , sono criptobiotici e possono perdere fino al 92% del loro peso corporeo, reidratandosi non appena piove e le loro pozze temporanee riappaiono.

Relazioni umane

Gli esseri umani hanno a lungo utilizzato i deserti come luoghi in cui vivere e, più recentemente, hanno iniziato a sfruttarli per la cattura di minerali e di energia. I deserti svolgono un ruolo significativo nella cultura umana con una vasta letteratura.

Storia

Pastore vicino a Marrakech che conduce il suo gregge a nuovi pascoli

Le persone vivono nei deserti da millenni. Molti, come i Boscimani nel Kalahari , gli aborigeni in Australia e varie tribù di indiani nordamericani , erano originariamente cacciatori-raccoglitori . Hanno sviluppato abilità nella produzione e nell'uso di armi, monitoraggio degli animali, ricerca di acqua, ricerca di piante commestibili e utilizzo delle cose che hanno trovato nel loro ambiente naturale per soddisfare le loro necessità quotidiane. Le loro abilità e conoscenze autosufficienti sono state tramandate di generazione in generazione con il passaparola. Altre culture hanno sviluppato uno stile di vita nomade come pastori di pecore , capre , bovini , cammelli, yak , lama o renne . Hanno viaggiato su vaste aree con le loro mandrie, spostandosi in nuovi pascoli poiché le piogge stagionali e irregolari hanno incoraggiato la crescita di nuove piante. Portavano con sé le loro tende fatte di stoffa o pelli drappeggiate su pali e la loro dieta includeva latte, sangue e talvolta carne.

Carovana del sale in viaggio tra Agadez e le miniere di sale di Bilma

I nomadi del deserto erano anche commercianti. Il Sahara è una vasta distesa di terra che si estende dal bordo atlantico all'Egitto. Sono state sviluppate rotte commerciali che collegano il Sahel a sud con la fertile regione mediterranea a nord e un gran numero di cammelli è stato utilizzato per trasportare merci preziose attraverso l'interno del deserto. I Tuareg erano commercianti e le merci trasportate includevano tradizionalmente schiavi , avorio e oro verso nord e sale verso sud. Berberi con conoscenza della regione sono stati impiegati per guidare le carovane tra le varie oasi e pozzi . Diversi milioni di schiavi potrebbero essere stati portati verso nord attraverso il Sahara tra l'VIII e il XVIII secolo. I mezzi tradizionali di trasporto via terra sono diminuiti con l'avvento dei veicoli a motore, della navigazione e del trasporto aereo, ma le carovane viaggiano ancora lungo le rotte tra Agadez e Bilma e tra Timbuktu e Taoudenni trasportando il sale dall'interno alle comunità ai margini del deserto.

Ai margini dei deserti, dove si verificavano più precipitazioni e le condizioni erano più adatte, alcuni gruppi iniziarono a coltivare i raccolti. Questo potrebbe essere accaduto quando la siccità ha causato la morte di animali da gregge, costringendo i pastori a dedicarsi alla coltivazione. Con pochi input, erano in balia del tempo e potrebbero aver vissuto a livello di pura sussistenza . La terra che coltivavano ridusse l'area a disposizione dei pastori nomadi, causando dispute sulla terra. Le frange semi-aride del deserto hanno terreni fragili che sono a rischio di erosione quando esposti, come è successo nell'American Dust Bowl negli anni '30. Le erbe che mantenevano il terreno in posizione sono state arate e una serie di anni di siccità ha causato perdite di raccolto, mentre enormi tempeste di polvere hanno spazzato via il terriccio. Mezzo milione di americani sono stati costretti a lasciare la loro terra in questa catastrofe.

Danni simili vengono arrecati oggi alle aree semiaride che circondano i deserti e circa dodici milioni di ettari di terra vengono trasformati in deserto ogni anno. La desertificazione è causata da fattori quali siccità, cambiamenti climatici, lavorazione del terreno per l'agricoltura, pascolo eccessivo e deforestazione. La vegetazione svolge un ruolo importante nel determinare la composizione del suolo. In molti ambienti, il tasso di erosione e ruscellamento aumenta drammaticamente con la riduzione della copertura vegetale.

Estrazione di risorse naturali

Un impianto minerario vicino a Jodhpur , in India

I deserti contengono notevoli risorse minerarie, a volte su tutta la loro superficie, che conferiscono loro i colori caratteristici. Ad esempio, il rosso di molti deserti di sabbia deriva dai minerali di laterite . I processi geologici in un clima desertico possono concentrare i minerali in preziosi depositi. Lisciviazione da acqua sotterranea può estrarre minerale minerali e rideposito, secondo la falda , in forma concentrata. Allo stesso modo, l'evaporazione tende a concentrare i minerali nei laghi desertici, creando letti lacustri asciutti o playas ricchi di minerali. L'evaporazione può concentrare i minerali sotto forma di una varietà di depositi di evaporite , inclusi gesso , nitrato di sodio , cloruro di sodio e borati . Le evaporiti si trovano nel deserto del Great Basin degli Stati Uniti , storicamente sfruttato dalle "squadre di 20 muli" che trasportano carri di borace dalla Valle della Morte alla ferrovia più vicina . Un deserto particolarmente ricco di sali minerali è il deserto di Atacama , in Cile , dove il nitrato di sodio è stato estratto per esplosivi e fertilizzanti dal 1850 circa. Altri minerali del deserto sono il rame del Cile, del Perù e dell'Iran , e il ferro e l' uranio in Australia . Molti altri metalli, sali e tipi di roccia di valore commerciale come la pomice vengono estratti dai deserti di tutto il mondo.

Petrolio e gas si formano sul fondo dei mari poco profondi quando i microrganismi si decompongono in condizioni anossiche e successivamente si ricoprono di sedimenti. Molti deserti erano un tempo i siti di mari poco profondi e altri hanno avuto depositi di idrocarburi sottostanti trasportati dal movimento delle placche tettoniche . Alcuni importanti giacimenti petroliferi come Ghawar si trovano sotto le sabbie dell'Arabia Saudita. I geologi ritengono che altri giacimenti petroliferi si siano formati da processi eolici in antichi deserti, come potrebbe essere il caso di alcuni dei maggiori giacimenti petroliferi americani.

agricoltura

Mosaico di campi nella Valle Imperiale

I sistemi tradizionali di agricoltura del deserto sono stati a lungo stabiliti in Nord Africa, l'irrigazione è la chiave del successo in un'area in cui lo stress idrico è un fattore limitante per la crescita. Le tecniche che possono essere utilizzate includono l'irrigazione a goccia , l'uso di residui organici o concimi animali come fertilizzanti e altre pratiche di gestione agricola tradizionali. Una volta che la fertilità è stata costruita, un'ulteriore produzione agricola preserva il suolo dalla distruzione del vento e da altre forme di erosione. È stato scoperto che i batteri promotori della crescita delle piante svolgono un ruolo nell'aumentare la resistenza delle piante alle condizioni di stress e queste sospensioni rizobatteriche potrebbero essere inoculate nel terreno in prossimità delle piante. Uno studio su questi microbi ha scoperto che l'agricoltura nel deserto ostacola la desertificazione creando isole di fertilità che consentono agli agricoltori di ottenere maggiori raccolti nonostante le condizioni ambientali avverse. Una prova sul campo nel deserto di Sonora che ha esposto le radici di diverse specie di alberi ai rizobatteri e al batterio azotofissatore Azospirillum brasilense con l'obiettivo di ripristinare i terreni degradati ha avuto successo solo in parte.

Il deserto della Giudea fu coltivato nel VII secolo a.C. durante l'età del ferro per fornire cibo ai forti del deserto. I nativi americani negli Stati Uniti sud-occidentali divennero agricoltori intorno al 600 d.C. quando i semi e le tecnologie divennero disponibili dal Messico. Usavano tecniche di terrazzamento e coltivavano giardini accanto a infiltrazioni, in zone umide ai piedi delle dune, vicino a corsi d'acqua che fornivano l'irrigazione a piena e in aree irrigate da estesi canali appositamente costruiti. La tribù Hohokam costruì oltre 500 miglia (800 km) di grandi canali e li mantenne per secoli, un'impressionante opera di ingegneria. Coltivavano mais, fagioli, zucca e peperoni.

Un moderno esempio di agricoltura nel deserto è l' Imperial Valley in California, che ha temperature elevate e precipitazioni medie di appena 76 mm (3 pollici) all'anno. L'economia è fortemente basata sull'agricoltura e la terra è irrigata attraverso una rete di canali e condutture provenienti interamente dal fiume Colorado attraverso l' All-American Canal . Il suolo è profondo e fertile, essendo parte delle pianure alluvionali del fiume, e quello che altrimenti sarebbe stato deserto è stato trasformato in una delle regioni agricole più produttive della California. L'altra acqua del fiume viene convogliata alle comunità urbane, ma tutto ciò è stato a scapito del fiume, che al di sotto dei siti di estrazione non ha più alcun flusso fuori terra durante la maggior parte dell'anno. Un altro problema della coltivazione in questo modo è l'accumulo di salinità nel suolo causato dall'evaporazione dell'acqua del fiume. L'inverdimento del deserto rimane un'aspirazione e un tempo era visto come un mezzo futuro per aumentare la produzione alimentare per la crescente popolazione mondiale. Questa prospettiva si è rivelata falsa poiché ha ignorato il danno ambientale causato altrove dalla deviazione dell'acqua per l'irrigazione del progetto nel deserto.

Cattura di energia solare

Desertec ha proposto di utilizzare i deserti del Sahara e dell'Arabia per produrre energia solare per alimentare l'Europa e il Medio Oriente.

I deserti sono sempre più visti come fonti di energia solare , in parte a causa della scarsa copertura nuvolosa. Molte centrali solari sono state costruite nel deserto del Mojave , come i sistemi di generazione di energia solare e l' impianto di energia solare Ivanpah . Ampie aree di questo deserto sono coperte di specchi.

Il potenziale per la generazione di energia solare dal deserto del Sahara è enorme, il più alto del mondo. Il professor David Faiman della Ben-Gurion University ha affermato che ora esiste la tecnologia per soddisfare tutto il fabbisogno mondiale di elettricità dal 10% del deserto del Sahara. Desertec Industrial Initiative era un consorzio che cercava 560 miliardi di dollari da investire in installazioni solari ed eoliche nordafricane nei prossimi quarant'anni per fornire elettricità all'Europa tramite linee in cavo che corrono sotto il Mar Mediterraneo . L'interesse europeo per il deserto del Sahara deriva dai suoi due aspetti: il sole diurno quasi continuo e l'abbondanza di terra inutilizzata. Il Sahara riceve più sole per acro di qualsiasi parte d'Europa. Il deserto del Sahara ha anche lo spazio vuoto per un totale di centinaia di miglia quadrate necessarie per ospitare campi di specchi per impianti solari.

Il deserto del Negev , in Israele , e l'area circostante, compresa la valle di Arava , ricevono molto sole e generalmente non sono coltivabili . Ciò ha portato alla costruzione di molti impianti solari . David Faiman ha proposto che gli impianti solari "giganti" nel Negev possano soddisfare tutto il fabbisogno di elettricità di Israele.

Guerra

Guerra nel deserto: Battaglia di El Alamein , 1942

Gli arabi furono probabilmente la prima forza organizzata a condurre battaglie di successo nel deserto. Conoscendo le rotte secondarie e le posizioni delle oasi e utilizzando i cammelli, le forze arabe musulmane furono in grado di superare con successo sia le forze romane che quelle persiane nel periodo dal 600 al 700 d.C. durante l' espansione del califfato islamico .

Molti secoli dopo, entrambe le guerre mondiali videro combattere nel deserto. Nella prima guerra mondiale , i turchi ottomani furono impegnati con l'esercito regolare britannico in una campagna che attraversava la penisola arabica. I turchi furono sconfitti dagli inglesi, che avevano il sostegno di forze arabe irregolari che stavano cercando di ribellarsi contro i turchi nell'Hejaz , reso famoso nel libro di TE Lawrence Seven Pillars of Wisdom .

Nella seconda guerra mondiale , la campagna del deserto occidentale iniziò nella Libia italiana . La guerra nel deserto offriva grandi possibilità ai tattici di utilizzare i grandi spazi aperti senza le distrazioni delle vittime tra le popolazioni civili. Carri armati e veicoli corazzati erano in grado di percorrere grandi distanze senza ostacoli e le mine antiuomo furono posate in gran numero. Tuttavia, le dimensioni e l'asprezza del terreno significavano che tutti i rifornimenti dovevano essere portati da grandi distanze. I vincitori in una battaglia avanzerebbero e la loro catena di approvvigionamento si allungherebbe necessariamente, mentre l'esercito sconfitto potrebbe ritirarsi, riorganizzarsi e rifornirsi. Per questi motivi, la linea del fronte si muoveva avanti e indietro per centinaia di chilometri mentre ciascuna parte perdeva e riprendeva slancio. Il suo punto più orientale era a El Alamein in Egitto , dove gli Alleati sconfissero definitivamente le forze dell'Asse nel 1942.

Nella cultura

Marco Polo arriva in una terra deserta con i cammelli. Miniatura del XIV secolo da Il milione .

Il deserto è generalmente pensato come un paesaggio arido e vuoto. È stato descritto da scrittori, registi, filosofi, artisti e critici come un luogo di estremi, una metafora per qualsiasi cosa, dalla morte, alla guerra o alla religione, al passato primitivo o al futuro desolato.

Esiste una vasta letteratura sul tema dei deserti. Un primo resoconto storico è quello di Marco Polo (c. 1254-1324), che viaggiò attraverso l'Asia centrale fino alla Cina, attraversando una serie di deserti nel suo viaggio di ventiquattro anni. Alcuni resoconti forniscono descrizioni vivide delle condizioni del deserto, sebbene spesso resoconti di viaggi attraverso i deserti siano intrecciati con la riflessione, come nel caso dell'opera principale di Charles Montagu Doughty , Travels in Arabia Deserta (1888). Antoine de Saint-Exupéry descrisse sia il suo volo che il deserto in Wind, Sand and Stars e Gertrude Bell viaggiò molto nel deserto arabo nella prima parte del XX secolo, diventando un esperto in materia, scrivendo libri e consigliando il governo britannico nel trattare con gli arabi. Un'altra donna esploratrice è stata Freya Stark che ha viaggiato da sola in Medio Oriente, visitando la Turchia , l' Arabia , lo Yemen , la Siria , la Persia e l' Afghanistan , scrivendo più di venti libri sulle sue esperienze. Il naturalista tedesco Uwe George ha trascorso diversi anni vivendo nei deserti, registrando le sue esperienze e le sue ricerche nel suo libro, In the Deserts of this Earth .

Il poeta americano Robert Frost ha espresso i suoi cupi pensieri nella sua poesia, Desert Places , che termina con la strofa "Non possono spaventarmi con i loro spazi vuoti / Tra le stelle - sulle stelle dove non c'è razza umana. / Ce l'ho così tanto in me più vicino a casa / Per spaventarmi con i miei luoghi deserti."

Deserti su altri pianeti

Veduta del deserto marziano visto dalla sonda Spirit nel 2004.

Marte è l'unico altro pianeta del Sistema Solare oltre alla Terra su cui sono stati identificati i deserti. Nonostante la sua bassa pressione atmosferica superficiale (solo 1/100 di quella terrestre), i modelli di circolazione atmosferica su Marte hanno formato un mare di sabbia circumpolare di oltre 5 milioni di km ² (1,9 milioni di miglia quadrate) nell'area, più grande della maggior parte deserti della Terra. I deserti marziani sono costituiti principalmente da dune a forma di mezze lune in aree pianeggianti vicino alle calotte polari permanenti nel nord del pianeta. I campi di dune più piccoli occupano il fondo di molti dei crateri situati nelle regioni polari marziane. L'esame della superficie delle rocce con il raggio laser del Mars Exploration Rover ha mostrato una pellicola superficiale che assomiglia alla vernice del deserto trovata sulla Terra, anche se potrebbe essere solo polvere superficiale. La superficie di Titano , una luna di Saturno , ha anche una superficie desertica con mari di dune.

Guarda anche

Riferimenti

Bibliografia

Ulteriori letture

• Bagnold, Ralph A. (1941). "La fisica della sabbia soffiata e delle dune del deserto". Natura . 148 (3756): 480–481. Bibcode : 1941Natur.148..480H . doi : 10.1038/148480a0 . S2CID  38251361 .
• Macmahon, James (1988). Deserti . Guide naturalistiche della National Audubon Society. Random House / Chanticleer Press. ISBN 978-0-394-73139-1.

link esterno

• "Prospettiva globale dei deserti" . Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente (UNEP). 2006. Archiviato dall'originale il 16-06-2006., un rapporto della serie Global Environment Outlook (GEO).
  • Global Deserts Outlook in PDF presso gli archivi Web della Library of Congress (archiviato il 16 giugno 2006)
  • Mappa con scenari di biodiversità per le aree desertiche, dal Global Deserts Outlook .