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Wüstenpflanzen
Wüsten auf der ganzen Welt beherbergen eine Vielzahl von Pflanzen, die alle an die rauen Bedingungen eines heißen, trockenen Ökosystems angepasst sind. Wüsten und Gebiete, die fast Wüsten sind, machen etwa ein Drittel aller Landflächen auf der Erde aus.
Wüstenkriterien
Zwei Merkmale definieren Wüsten: wassermangel und extreme Temperaturen. Wüsten erhalten in der Regel weniger als 10 Zoll (25 Zentimeter) Regen pro Jahr. Dieser Regen kann auf einmal in einem Sturm oder im Laufe mehrerer Monate kommen. Teile der Sahara (die größte Wüste der Welt) in Afrika können jahrelang ohne einen Tropfen Wasser auskommen.
Die Wüstentemperaturen variieren von extrem heiß am Tag bis eiskalt in der Nacht. In Wüsten, die als „kalt“ gelten, fällt der Niederschlag hauptsächlich als Schnee. Die Gobi in China und das Great Basin in den Vereinigten Staaten sind zwei Beispiele für „kalte“ Wüsten. In sogenannten „heißen“ Wüsten wie der Sahara und der Mojave in den USA fällt Niederschlag in Form von Regen.
Es gibt viele Dinge, die dazu führen können, dass ein Gebiet trocken genug wird, um sich als Wüste zu qualifizieren. Zum Beispiel bilden sich manchmal Wüsten auf der Binnenseite einer Bergkette — der sogenannte Regenschatten-Effekt. Wenn die Luft an die Spitze des Gebirges steigt, kühlt sie ab und lässt ihre Feuchtigkeit in Form von Regen oder Schnee fallen. Wenn die Luft die Spitze des Gebirges erreicht, ist es sehr trocken. Sobald die Luft wieder auf die andere Seite gelangt, beginnt sie wärmer zu werden und gewinnt ihre Fähigkeit zurück, Feuchtigkeit zu halten — wodurch es weniger wahrscheinlich ist, dass es regnet oder schneit. Schließlich führt der Mangel an Feuchtigkeit dazu, dass sich eine Wüste bildet. Wüsten bilden sich wahrscheinlich auch in Gebieten, in denen es wenig Vegetation gibt, um die Hitze der Sonne zu absorbieren; wo keine Seen, Bäche oder andere Gewässer existieren, um der Luft Feuchtigkeit hinzuzufügen; und in Regionen, in denen anhaltend windige Bedingungen dazu führen, dass verfügbares Wasser schnell verdunstet.
Wissenschaftler glauben, dass die Wüsten auf der Erde heute bereits vor 3 Millionen bis 4 Millionen Jahren existierten. So wie sich das Klima der Erde im Laufe der Jahrtausende verändert hat, so hat sich auch die Größe und Trockenheit der Wüsten der Welt verändert.
Die grüne Wüste?
Trotz dieser aussichtslosen Bedingungen gedeiht das Pflanzen- (und Tier-) Leben in der Wüste. Tatsächlich haben nur tropische Regenwälder eine größere Vielfalt an Leben. Im Allgemeinen gelingt es Pflanzen in der Wüste, entweder Wege zu finden, um in Hitze und Trockenheit zu überleben, oder diese Bedingungen so weit wie möglich zu vermeiden. Obwohl es in den Wüsten eine große Vielfalt an Pflanzen gibt, neigen die Pflanzen dazu, nicht so nahe beieinander zu wachsen, wie sie es zum Beispiel in einem Regenwald tun würden. Wüstenpflanzen wachsen typischerweise auch nahe am Boden.
Spezielle Anpassungen
Einige Pflanzen können in der Wüste leben, weil sie spezielle Strukturen entwickelt haben, die ihnen helfen, Wasser zu speichern. Kakteen – wie Kaktusfeige, Saguaro und Fasskakteen — gehören zu den bekanntesten Wüstenpflanzen. Kakteen sind eine Art Sukkulente oder wasserspeichernde Pflanze. Anstelle von Blättern haben Kakteen eine dicke, wachsartige Kutikula oder äußere Schicht, die vor Wasserverlust schützt. Kakteen können auch Wasser in ihren Stielen speichern.
Die Stacheln (Dornen) eines Kaktus können auch helfen, Wasser zu sammeln — und gleichzeitig ein wenig Schatten für die wachsende Pflanze und einen gewissen Schutz vor durstigen Tieren bieten. Darüber hinaus sind die Stomata (Poren an der Unterseite der Blätter, die es der Pflanze ermöglichen, Luft aufzunehmen) eines Kaktus normalerweise eingesunken und können sich tagsüber schließen, um Wasserverlust zu vermeiden.
Kakteen haben flache Wurzeln, die weit genug reichen, um bei Regen schnell verfügbares Wasser aufzunehmen. Pflanzen wie die Agave und die Euphorbia verwenden viele der gleichen oder ähnlichen Mechanismen zum Auffangen und Speichern von Wasser.
Andere Pflanzenarten wie Stauden — Pflanzen, die mehrere Jahre wachsen — haben ebenfalls spezielle Anpassungen, um in der Wüste zu überleben. Zum Beispiel haben Beifuß (Artemisia) winzige Blätter, um die Wassermenge zu reduzieren, die die Pflanze durch Transpiration (Verdunstung von Wasser in die Luft) verliert. Andere Pflanzen haben wachsartige Blätter entwickelt — der Chaparral-Busch (Larrea tridentata) ist ein bemerkenswertes Beispiel. Dieser Busch hat andere Eigenschaften, die ihm helfen, in der Wüste zu gedeihen, einschließlich eines unangenehmen Geruchs und Geschmacks, der hungrige oder durstige Tiere davon abhält, ihn zu besuchen. Die Stomata auf den Blättern öffnen sich nur nachts und minimieren den Feuchtigkeitsverlust durch die Tageshitze. Wie Kakteen hat der Chaparral-Busch weit verbreitete flache Wurzeln, um Regenwasser zu fangen; Es hat auch Wurzeln, die tief in den Boden wachsen und Wasser vom Grundwasserspiegel abzapfen. Diese Eigenschaften helfen dem Chaparral-Busch, lange Zeiträume ohne Niederschlag zu überleben.
Eine weitere Wüstenpflanze, die zum Überleben auf tiefe Wurzeln angewiesen ist, ist der Mesquite-Baum (Prosopis). Seine Wurzeln können 30 bis 100 Fuß (9 bis 30 Meter) in ihrer Suche nach Grundwasser verlängern.
Dormancy
Einige Wüstenpflanzen überleben die raue Umgebung, indem sie in die Dormancy eintreten — eine Einstellung des Wachstums während Trockenperioden. Solche Pflanzen erwachen plötzlich zum Leben, wenn es regnet, und produzieren oft in sehr kurzer Zeit Blumen und Samen. Die Ocotillo-Pflanze (Fouquieria splendens) wirft ihre Blätter ab und hört bei trockenem Wetter auf zu wachsen, wächst aber in den Wochen nach einem Niederschlagsereignis Blätter, sprießt Blüten und trägt Samen. Nachdem die Samen abgefallen sind, schläft die Pflanze wieder, bis es das nächste Mal regnet. Je nach Wetterlage kann der Ocotillo diesen Prozess mehrmals im Jahr durchlaufen.
Wüstenpflanzen, die zur Familie der Lilien gehören, ruhen auch in trockenen Zeiten und verlieren ihre Blätter, so dass nur die Zwiebel der Pflanze unsichtbar im Boden bleibt. Einige Wüstenpflanzen bleiben das ganze Jahr über grün. Schotts Pygmäenzeder (Peucephyllum schottii) bleibt grün, weil sie Tau aufnehmen kann.
Einjährige
Einjährige oder Pflanzen, die nur eine Vegetationsperiode leben, profitieren ebenfalls von den Regenfällen. Einjährige in der Wüste können ihren Lebenszyklus — Wachstum, Blüte und Samenproduktion — in wenigen Wochen durchlaufen. Zum Beispiel werden Winterregen im Allgemeinen Pflanzen wie die Mojave-Aster oder den Wüstenpinsel dazu anregen, im Frühjahr zu wachsen. Wann genau die Einjährigen zu wachsen beginnen und blühen, hängt von Niederschlag, Temperatur, Licht und Höhe ab. Pflanzen, die in höheren Lagen wachsen, neigen dazu, später in der Saison zu blühen.
Obwohl einjährige Samen schnell produzieren, keimen die Samen möglicherweise ein Jahr oder länger nicht (beginnen zu wachsen). Die Samen beginnen den Wachstumsprozess erst, wenn die Temperatur und die Niederschlagsmenge genau stimmen.
Die Samen des Paloverde-Baumes (Cercidium) brauchen auch genau die richtige Kombination von Bedingungen, um zu keimen. Der sehr harte Samen dieses Baumes muss aufgebrochen werden, damit der Baum keimen kann. Dies kann während eines Regensturms passieren, wenn Wasser und Schmutz auf den Samen treffen.
Botaniker glauben, dass die Samen einiger Wüstenpflanzen aufgrund einer sämlingshemmenden Substanz, die einige reife Pflanzen produzieren, möglicherweise nicht sofort keimen. Eine solche Substanz würde verhindern, dass junge Pflanzen in der Nähe der reifen Pflanze wachsen, und würde daher einen potenziellen Konkurrenten für kostbares Wasser eliminieren.
In der rauen Umgebung der Wüste sind Pflanzen und Tiere oft voneinander abhängig, um zu überleben. Viele Pflanzen sind auf Tiere angewiesen, um sie zu bestäuben und ihren Samen zu verteilen. Die Pflanzen wiederum bieten den Tieren Nahrung, Schutz vor Sonnenlicht und Schutz.
Wüsten und Menschen
Auf der ganzen Welt konnten sich Menschen an das Wüstenleben anpassen. Nomadenstämme zum Beispiel überleben in den Wüsten, indem sie von Oase zu Oase nach Wasser reisen. Dies ist in bestimmten afrikanischen, asiatischen und australischen Wüsten der Fall.
Bewässerungssysteme und im Falle moderner Städte in der Wüste Klimaanlagen und andere Technologien haben die Wüste für Menschen, die an gemäßigte Klimazonen gewöhnt sind, lebenswert gemacht. Die Veränderungen, die Menschen in die Wüste bringen, können jedoch Probleme verursachen. Wenn die Bewässerung nicht korrekt durchgeführt wird, können Salz und Alkali aus dem Oberflächenwasser und dem Grundwasser den Boden steril machen und Pflanzen nicht mehr anbauen. Auf Halbwüstengebieten, die gerodet werden, um Getreide anzupflanzen, wird der exponierte Boden wahrscheinlich erodieren.
Wüstenpflanzen sind durch Überweidung von Nutztieren bedroht. Menschen können achtlos über Wüstenpflanzen trampeln oder fahren, oder sie können die Vegetation schneiden, um sie als Brennstoff zu verwenden oder an Gärtner und andere zu verkaufen, die exotische Pflanzen züchten möchten.
All diese Maßnahmen drohen, bestehende Wüsten und Halbwüsten weniger in der Lage zu machen, Pflanzen- und Tierleben zu unterstützen, ein Prozess, der ironischerweise Wüstenbildung genannt wird. Wenn sich die Wüstenbildung in einem Gebiet ausbreitet, nehmen im Allgemeinen die Grundwasserspiegel ab, der Mutterboden und das Wasser werden salziger, Oberflächengewässer wie Bäche und Seen trocknen aus, die Bodenerosion nimmt zu, einheimische Pflanzen verschwinden; und die biologische Vielfalt — die große Vielfalt an Pflanzen und Tieren, die ein Gebiet wie eine Wüste erhalten kann – geht verloren. Weltweit ist die Wüstenbildung ein großes Problem, insbesondere in Afrika. Schätzungsweise 10 Milliarden Acres (4 Milliarden Hektar) oder etwa ein Drittel der Landoberfläche der Welt sind von Wüstenbildung betroffen, von der mehr als 250 Millionen Menschen direkt betroffen sind. Die Kombination aus hohen Temperaturen und Wassermangel macht die Wüstenumgebung leicht gestört. Eine sorgfältige Planung kann diese einzigartigen Ökosysteme retten, aber im Moment scheint die Zukunft ungewiss zu sein.
Kiefer Devera
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MLA (Modern Language Association) Stil:
Kiefer, Devera. „Wüstenpflanzen.“ Das neue Buch der Populärwissenschaft. Grolier Online, 2011