Wenn Sie einen Tagesausflug in die Sahara in Nordafrika unternehmen, sollten Sie viel Wasser und viel Sonnencreme mitbringen. Aber wenn Sie planen, die Nacht zu bleiben, dann bringen Sie besser einen gemütlichen Schlafsack mit.
Das liegt daran, dass die Temperaturen in der Sahara nach Sonnenuntergang sinken können, von einem durchschnittlichen Höchststand von 100 Grad Fahrenheit (38 Grad Celsius) während des Tages auf ein durchschnittliches Tief von 25 Grad Fahrenheit (minus 4 Grad Celsius) während der Nacht, so die NASA.
Warum kommt es also zu dieser dramatischen Temperaturverschiebung in trockenen Wüsten wie der Sahara? Und wie gehen heimische Tiere und Pflanzen mit solchen wilden Extremen um?
Related: Könnte die Sahara jemals wieder grün sein?
Unglaubliche Erde: $ 22.99 bei Magazines Direct
Der Planet, auf dem wir leben, ist ein bemerkenswerter Ort. Aber haben Sie sich jemals gefragt, wie oder warum diese Dinge passieren? Wie ist die Erde entstanden? Wie prognostizieren wir das Wetter? Wie Fossilien bilden? Was verursacht Erdbeben oder welche Tiere leuchten im Dunkeln? „Incredible Earth“ enthüllt Antworten auf diese Fragen und mehr auf einer spannenden Reise durch alles, was Sie über unsere Welt wissen müssen — und mit wunderschönen Fotografien und aufschlussreichen Diagrammen auf dem Weg!
Hitze und Feuchtigkeit
Der Grund, warum trockene Wüsten — trockene Regionen, die etwa 35% der Erdoberfläche bedecken — so heiß und anschließend so kalt werden, ist eine Kombination aus zwei Schlüsselfaktoren: Sand und Feuchtigkeit.
Im Gegensatz zu einer Thermoskanne speichert Sand die Wärme nicht sehr gut. Wenn Hitze und Licht von der Sonne auf eine sandige Wüste treffen, absorbieren Sandkörner in der obersten Schicht der Wüste und geben Wärme zurück in die Luft, so ein Bericht des Jet Propulsion Laboratory der NASA aus dem Jahr 2008 in Pasadena, Kalifornien. Während des Tages überhitzt die Strahlung der Sonnenenergie durch Sand die Luft und lässt die Temperaturen steigen. Aber nachts strahlt die meiste Wärme im Sand schnell in die Luft ab und es gibt kein Sonnenlicht, um sie wieder aufzuwärmen, so dass der Sand und seine Umgebung kälter als zuvor sind.
Dieses Phänomen allein ist jedoch nicht für einen so drastischen Temperaturabfall verantwortlich. Wenn die Sonne an einem tropischen Strand untergeht, müssen Sie keinen Wintermantel anziehen.
Der Hauptgrund für die starke Temperaturänderung ist, dass die Wüstenluft extrem trocken ist. In trockenen Wüsten wie der Sahara und der Atacama—Wüste in Chile ist die Luftfeuchtigkeit — die Menge an Wasserdampf in der Luft – praktisch Null, und im Gegensatz zu Sand hat Wasser eine enorme Wärmespeicherkapazität.
Wasserdampf in der Luft fängt die Wärme wie eine riesige unsichtbare Decke in Bodennähe ein und verhindert, dass sie sich in die Atmosphäre ableitet, so der Weltatlas. Luft mit hoher Luftfeuchtigkeit benötigt auch mehr Energie, um sich zu erwärmen, was bedeutet, dass es auch mehr Zeit braucht, bis sich diese Energie auflöst und die Umgebung abkühlt. Ein Mangel an Feuchtigkeit in Wüsten ermöglicht es daher, dass sich diese trockenen Orte schnell erwärmen, aber auch schnell abkühlen.
Anpassung an extreme Temperaturen
Trotz dieser schnellen Temperaturschwankungen sind Wüstentiere gut an die extremen Temperaturschwankungen der Wüste angepasst.
„Es ist in der Regel ein relativ kleines Problem für sie“, sagte Dale DeNardo, ein Umweltphysiologe an der Arizona State University, der sich auf Wüstentiere spezialisiert hat. „Die größte Herausforderung besteht darin, genügend Nahrung und Wasser zum Überleben zu bekommen.“
Reptilien, die am häufigsten vorkommende und vielfältigste Tiergruppe in der Wüste, sind gut an extreme Temperaturschwankungen angepasst, da sie kaltblütig oder ektotherm sind, was bedeutet, dass sie keine Energie in die Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur investieren müssen. Mit anderen Worten, Reptilien können diese Energie anderswo nutzen, wie zum Beispiel bei der Jagd. Viele Reptilien profitieren auch davon, klein zu sein, was es ihnen ermöglicht, tagsüber schattige Ecken oder nachts wärmere Felsen zu finden. „Es gibt viele verschiedene Orte, an denen man wärmer oder kühler sein kann, besonders wenn man klein ist“, sagte DeNardo gegenüber Live Science.
Verwandt: Wie kühlen sich Eidechsen ab?
Große Warmblüter oder endotherme Säugetiere wie Kamele sind jedoch zu groß, um sich vor der Sonne zu verstecken, und können ihre Körpertemperatur nicht senken. Vielmehr überleben Kamele, indem sie sowohl bei heißen als auch bei kalten Bedingungen eine konstante Körpertemperatur aufrechterhalten. Sie tun dies, indem sie viel Isolierung in Form von Fett und dickem Fell haben, was verhindert, dass sie tagsüber zu viel Wärme gewinnen und nachts zu viel verlieren, sagte DeNardo.
Im Gegensatz dazu verwenden Wüstenvögel Verdunstungskühlung – wo sie Wasser verwenden, um Wärme von ihrem Körper weg zu übertragen, wie Menschen schwitzen und Hunde Hose — durch eine Reihe von verschiedenen Methoden (einige Geier urinieren auf ihre Beine, um sich abzukühlen). Aber ihre Fähigkeit, lange Strecken zwischen Wasserquellen zu fliegen oder Nahrung zu suchen, bedeutet, dass sie sich nicht so sehr um die Erhaltung des Wassers kümmern müssen wie andere Wüstentiere. „Ich nenne es Betrug, weil sie die Grenzen einer Wüste nicht wirklich erleben“, sagte DeNardo.
Pflanzen hingegen sind anfälliger für extreme Temperaturen. „Sie stehen vor einer viel größeren Herausforderung, weil sie sich nicht bewegen können“, sagte DeNardo. Aus diesem Grund haben ikonische Wüstenpflanzen wie Kakteen eine Reihe von Abwehrmechanismen wie Stacheln und Giftstoffe entwickelt, um ihr kostbares Wasser vor Raubtieren zu schützen. Eisige Temperaturen in der Nacht können jedoch für Pflanzen tödlich sein, da Wasser gefriert und sich in ihrem Gewebe ausdehnt, was irreversible Schäden verursachen kann. Daher wachsen Pflanzen nur in Gebieten, in denen die Lufttemperatur nicht länger als ein paar Stunden pro Nacht unter den Gefrierpunkt fällt, was als Freezeline bezeichnet wird.
Klimawandel
Forscher finden immer noch heraus, wie sich der Klimawandel auf trockene Orte und Organismen auswirken kann, aber „wir werden definitiv Veränderungen sehen“, sagte DeNardo. „Für die meisten Wüsten prognostizieren wir einen durchschnittlichen Temperaturanstieg von 3 bis 4 Grad Fahrenheit .“
Untersuchungen zeigen jedoch, dass „die Nächte wärmer werden, aber das ist nicht so schlimm wie an wärmeren Tagen“, bemerkte DeNardo.
Stattdessen besteht das eigentliche Problem darin, dass der Klimawandel die jährliche Niederschlagsmenge beeinflussen kann, auf die Wüstenbewohner angewiesen sind. „Es wird weniger konsistent, Sie werden relativ nasse Jahre und relativ trockene Jahre haben“, sagte DeNardo. „Aber selbst wenn die meisten nass genug sind, wird es nur ein wirklich trockenes Jahr dauern, um große Probleme zu verursachen.“
Diese Geschichte wurde am Feb. um 5:00 Uhr ET aktualisiert. 22, um eine Umrechnung von Fahrenheit in Celsius zu beheben.
Ursprünglich auf Live Science veröffentlicht.