Charakterystyka typów pustyń.
PUSTYNIA - obszar w strefie klimatu suchego, pozbawiony roślinności lub z niską roślinnością rozproszoną, pokrywającą mniej niż 10% powierzchni. Pustynie są typowymi krajobrazami strefy suchej (aridalnej) w której granice są wyznaczane na podstawie cech klimatu, głównie stosunku wody z opadu (P) do wielkości potencjalnej ewapotranspiracji (PET). Według klasyfikacji UNESCO jej zasięg określa wartość współczynnika P/PET wynosząca 0,2. Zakres wartości od 0,2-0,5 wyznacza zasięg strefy półsuchej (semi-aridalnej), dla której typowym krajobrazem jest głównie półpustynia, mająca pewne cechy pustyń i stepów bądź sawann. Główne przyczyny suchości klimatu i rozwoju pustyń to kontynentalizm związany z wnętrzami lądów, położenie w strefie formowania się wyżów atmosferycznych, obecność barier orograficznych powstrzymujących dopływ wilgotnego powietrza, bliskość zimnych prądów oceanicznych. Zasięg pustyń nie jest stały i zmienia się wraz ze zmianami klimatu ziemi.
Roślinność jest uboga, ale wiele roślin przystosowało się do tak skrajnych warunków klimatycznych poprzez skrócenie okresu wegetacyjnego na okres pory deszczowej, gromadząc wodę (tzw. sukulenty i efemery), wydłużając system korzeniowy, tak by sięgał do zasobów wody podziemnej na znacznych głębokościach, czy wytwarzając kutykulę - cienką warstwę kutyny, która zabezpiecza przed nadmierną utratą wody. Roślinność taka nie zajmuje jednak więcej niż 10% powierzchni. Większe płaty roślinności występują w oazach.
Kolejność powstawania: piaszczysta, żwirowa, skalista
Pustynie właściwe występują głównie w strefie zwrotnikowej: w Afryce północnej i południowej, na Bliskim Wschodzie, w Ameryce Południowej i centralnej Australii, a także w strefie podzwrotnikowej, Np. w Azji Środkowej czy Ameryce Północnej. Wyróżnia się również pustynie lodowe w strefie polarnej (Antarktyda, Grenlandia, Arktyka).
TYPY 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, Atakama.
Podział pustyń ze względu na ukształtowanie powierzchni:
- pustynie górskie-Pustynie górzyste zajmują stosunkowo duże powierzchnie. Ich rzeźbę charakteryzuje skalistość i wyrazistość form. U podnóża gór są pedymenty, a u wylotów dolin duże stożki napływowe: żwirowe (serir) i piaszczyste (erg), przechodzące w równiny napływowe.
- pustynie wyżynne
- pustynie nizinne
Podział pustyń na podstawie klasyfikacji klimatyczno - regionalnej:
- pustynie lodowe (Grenlandia, Antarktyda)
- pustynie kontynentalne (Gobi, Takla Makan, Kyzył-kum, Kara-kum) (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 zwierzęta 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, Izopalisadowość - 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.
Wyróżnia się dwa główne rodzaje pustyń – gorące i zimne. Rodzaj pustyni jest często odbiciem jej położenia geograficznego oraz usytuowania nad poziomem morza. Pustynie chłodne są gorące w ciągu dnia i zimne w nocy, podczas gdy pustynie gorące są gorące w ciągu dnia i ciepłe w nocy.
Największe przestrzenie pustyń występują w Afryce i Azji. Flora i fauna większości pustyń jest uboga.
Wyróżnia się trzy formy życiowe roślin przystosowanych do życia na pustyni :
- Rośliny efemeryczne, które przeżywają suszę w postaci nasion lub podziemnych organów przetrwalnych. Rosną tylko wtedy, gdy jest odpowiednia wilgotność.
- Sklerofity, rośliny o silnie rozwiniętych systemach korzeniowych. Sklerofity mają małe i grube liście, które mogą zrzucać gdy przedłuży się okres suszy.
- Sukulenty, rośliny magazynujące wodę w łodygach ( kaktusy) lub liściach ( aloes) albo w organach podziemnych ( pelargonie ).
Ze względu na rodzaj podłoża wyróżnia się pustynie : piaszczyste, kamieniste, gliniaste,
solniskowe. Zwierząt na pustyni jest bardzo mało i – podobnie jak rośliny – przystosowują się do braku wody. Są to nieliczne szarańczaki, chrząszcze, pajęczaki, jaszczurki, węże, ptaki. W czasie dnia zwierzęta pozostają ukryte w norach, aktywne są jedynie nocą.
Na świecie jest kilkanaście pustyń, o łącznym obszarze przekraczającym 360 .000 km kwadratowych.; największą z nich jest Sahara i Pustynia Arabska.
Pustynie według położenia geograficznego (przykłady):
AZJA:
Gobi - (mong. Gow` - miejsce bezwodne) - wyżynny obszar stepów, półpustyń i pustyń w Azji Wschodniej, leżący na terenie południowej Mongolii i północnych Chin. Jest uznawany za największą pustynię Azji. Gobi ma ponad 2 miliony km² powierzchni. Jest pustynią kontynentalną. Tworzą ją głównie żwirowo-kamieniste górzyste i wyżynne mniejsze pustynie, półpustynie oraz suche stepy, rozdzielone pasmami wysokich gór. Większa część pustyni leży na wysokościach 900 - 1120 m n.p.m., oprócz tego licznie występują tam masywy górskie, przede wszystkim Ałtaju Gobijskiego. Klimat kontynentalny, latem temperatura sięga 45°C, a w zimie dochodzi do - 41°C. Roczne opady wynoszą od 50 do 200 mm w zależności od rejonu. Na Gobi brak jest stałych rzek, liczne są natomiast koryta rzek okresowych (do 70 km długości) zwanych sajrami. Obszary piaszczyste są nieliczne, skupione głównie przy środkowej części granicy chińsko - mongolskiej. Gobi jest najdalej wysuniętą na północ pustynią na świecie.
Kara-Kum (turkm. czarna pustynia), Garagum, to piaszczysta pustynia w Turkmenistanie, na Nizinie Turańskiej. Powierzchnia ok. 350 tys. km². Na jej wschodnim skraju płynie Amu-daria, a na południu w jej piaskach swój bieg kończą rzeki Murgab i Tedżen. Przez południową część pustyni płynie Kanał Karakumski. Pustynia ta odróżnia się od innych tym, ze jest względnie zasobna w wodę.
Takla Makan (zwana także Taklimakan) to piaszczysta pustynia w zachodnich Chinach, w Kotlinie Kaszgarskiej. Otaczają ją najwyższe łańcuchy górskie świata, m.in. Kunlun, Karakorum, Tien-Szan o wysokościach szczytów powyżej 7000m.n.p.m. (Np. Pik Pobiedy). Wzdłuż północnego skraju pustyni płynie rzeka Tarym, zaś na północny-wschód znajduje się (oddzielona niewielkim pasmem górskim Kuruktag) Kotlina Turańska, w której jest drugi najniższy punkt Azji (154m.p.p.m.). Nazwa pustyni może być tłumaczona jako "miejsce bez powrotu" lub też "pustynia śmierci".Takla Makan jest największą pustynią piaszczystą świata, o powierzchni równej 270 tys. km², tj. bliskiej powierzchni Polski. Od 16 października 1964 r. do 29 lipca 1996 r. przeprowadzono tu 45 próbnych wybuchów atomowych.
TAKLA MAKAN
AFRYKA
Sahara jest to strefa pustynna położona w północnej Afryce. Jest ona największą pustynią na Ziemi (ma 9 064 300 km²), rozciągająca się na długości 5700 km od Oceanu Atlantyckiego na zachodzie po Morze Czerwone na wschodzie; od północy ograniczona jest górami Atlas i wybrzeżem Morza Śródziemnego. Zajmuje terytorium 11 państw: Maroka, Algierii, Tunezji, Libii, Egiptu, Sahary Zachodniej, Mauretanii, Mali, Nigru, Czadu i Sudanu.
SAHARA
Namib położona jest głównie w Namibii, w południowo-zachodniej Afryce na wybrzeżu Atlantyku. Rozpoczyna się na terenie Angoli i rozciąga wzdłuż całego wybrzeża Namibii, tj. od ujścia rzeki Kunene na granicy z Angolą na północy po ujście rzeki Oranje na południu, na granicy z RPA. Namib w języku nama oznacza "olbrzymi", a w innym tłumaczeniu "miejsce gdzie nic nie ma".
NAMIB
AMERYKA PÓŁNOCNA
Wielka Pustynia Słona (ang. Great Salt Lake Desert) – pustynia w USA we wschodniej części Wielkiej Kotliny, na zachód od Wielkiego Jeziora Słonego w stanie Utah i częściowo Nevada. Powierzchnia: 10 360 km². Długość: ok. 240 km, szerokość: ok. 80 km. Opad roczny na większej części obszaru nie przekracza 200 mm. Jest niemal całkowicie pozbawiona roślinności.
Pustynia Sonora (ang. Sonoran Desert) - suchy obszar o powierzchni 311 tys. km² zajmujący południowo-zachodnią część Arizony i południowo-wschodniej Kalifornii oraz część meksykańskich stanów: Baja California Norte i Sonora. Pustynia Sonora stanowi też część linii brzegowej Zatoki Kalifornijskiej. W jej skład wchodzą pustynie Kolorado, Yuma i Altar. Panuje tu klimat zwrotnikowy, wybitnie suchy. Roczna suma opadów wynosi poniżej 150 mm. Gdzieniegdzie występują wysychające rzeki i jeziora. Duża jej część jest nawadniana i wykorzystywana w celach rolnych. Znajdują się tu także liczne ośrodki turystyczne (jak Np. Palm Springs), rezerwaty indiańskie (Gila Bend) i rezerwaty przyrody (Organ Pipe Cactus).
TYPOWA ROŚLINNOŚĆ NA PUSTYNI SONORA
AMERYKA POŁUDNIOWA
Atakama (Atacama, hiszp. Desierto de Atacama) - pustynia mglista w Ameryce Południowej. Należy do najsuchszych obszarów na świecie. Leży w północnej części Chile, między Kordylierą Nadbrzeżną a Kordylierą Zachodnią. Znajduje się w obrębie dwóch chilijskich prowincji Norte Chico i Norte Grande.
ATAKAMA
AUSTRALIA
Wielka Pustynia Wiktorii (ang. Great Victoria Desert) – piaszczysta pustynia w południowo-wschodniej części Australii Zachodniej i północno-zachodniej Australii Południowej granicząca od północy z Pustynią Gibsona. Obszar jej to 1 549 000 km2, a roczna suma opadów wynosi 200-250 mm. To jałowy, suchy i z rzadka zaludniony region na południu Australii. Szeroki na ponad 700 km z zachodu na wschód i oddzielony od Wielkiej Zatoki Australijskiej Niziną Nullarbor. Letnie temperatury dnia sięgają do 32-40°C. W zimie spadają do 18-23°C.
Wielka Pustynia Piaszczysta (ang. Great Sandy Desert) – piaszczysta pustynia w północno- zachodniej części Australii Zachodniej na południe od wyżyny Kimberley, granicząca od południa z Pustynią Gibsona. Obszar jej wynosi ok. 360 000 km², a opad roczny w południowej części poniżej 250 mm, na północy nie przekracza 500 mm.
To wielki płaski równinny prawie niezamieszkany obszar, położony na wysokości od 200 do 300 m n.p.m., z rozmieszczonymi gdzieniegdzie ostańcowymi grzbietami (najwyższy Gardiner, ok. 625 m n.p.m.) i równoległymi do siebie wałami wysokich podłużnych wydm o długościach przekraczających nawet kilkaset km. Częste są też równiny gliniaste oraz żwirowe, występujące szczególne w środkowej części, zwane gibber. Pustynie pokrywa szereg suchych dolin o charakterze reliktowym, dna niektórych z nich zajmują słone jeziora, bagna i solniska, które po obfitych opadach okresowo zamieniają się w jeziora, największe z nich to Disappointment i Mackay. Na północnym zachodzie pustynia dociera bezpośrednio do wybrzeża Oceanu Indyjskiego, i tworzy tzw. Osiemdziesięciomilową Plażę.
EUROPA
Pustynia Błędowska – największy w Polsce obszar lotnych piasków pochodzenia fluwioglacjalnego (około 32 km²) leżący na pograniczu Wyżyny Śląskiej i Wyżyny Olkuskiej. Rozciąga się od Błędowa (dzielnicy Dąbrowy Górniczej) na zachodzie do gminy Klucze na wschodzie. Granicą północną pustyni jest wieś Chechło, a na południu graniczy ona z dużym obszarem leśnym. Długość pustyni wynosi niecałe 10 km, a szerokość do 4 km. Średnia miąższość piasków to 40 m (maksymalnie do 70 m). Przez pustynię, z zachodu na wschód, przepływa rzeka Biała Przemsza. Obszar pustyni objęty jest programem ochrony Natura 2000.
Południowo-wschodnia część Pustyni Błędowskiej, widok z żółtego szlaku na wschód i wzgórze Czubatka przy wsi Klucze