om du tar en dagstur till Saharaöknen i Nordafrika, kommer du att vilja ta med mycket vatten och mycket solskyddsmedel. Men om du planerar att stanna natten, då du bättre ta en ombonad sovsäck, för.

det beror på att temperaturen i Sahara kan sjunka när solen går ner, från en genomsnittlig hög på 100 grader Fahrenheit (38 grader Celsius) under dagen till en genomsnittlig låg på 25 grader Fahrenheit (minus 4 grader Celsius) under natten, enligt NASA.

så, varför sker denna dramatiska temperaturförskjutning i torra öknar som Sahara? Och hur hanterar inhemska djur och växter sådana vilda ytterligheter?

relaterat: kan Sahara någonsin bli grönt igen?

värme och fuktighet

anledningen till att torra öknar-torra områden som täcker cirka 35% av jordens mark — blir så heta och därefter så kalla, är en kombination av två nyckelfaktorer: sand och fuktighet.

till skillnad från en termos behåller sand inte värmen särskilt bra. När värme och ljus från solen träffar en sandig öken absorberar sandkorn i ökens toppskikt och släpper också värme tillbaka i luften, enligt en rapport från 2008 från NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Under dagen överhettar sandens strålning av solens energi luften och får temperaturen att sväva. Men på natten strålar det mesta av värmen i sanden snabbt ut i luften och det finns inget solljus för att värma upp det igen och lämnar sanden och dess omgivningar kallare än tidigare.

men detta fenomen ensam står inte för ett så drastiskt temperaturfall. När allt kommer omkring, när solen går ner på en tropisk strand, behöver du inte göra en vinterrock.

den främsta orsaken till den kraftiga temperaturförändringen är att ökenluften är extremt torr. I torra öknar som Sahara och Atacamaöknen i Chile är fuktigheten — mängden vattenånga i luften — praktiskt taget noll, och till skillnad från sand har vatten en enorm kapacitet att lagra värme.

vattenånga i luften fångar värme nära marken som en jätte osynlig filt och hindrar den från att spridas ut i atmosfären, enligt World Atlas. Luft med hög luftfuktighet kräver också mer energi för att värmas upp, vilket innebär att det också tar mer tid för den energin att spridas och för omgivningen att svalna. Därför tillåter brist på Fuktighet i öknar dessa torra platser att snabbt värma upp men också snabbt svalna.

anpassning till extrema temperaturer

trots dessa snabba temperatursvängningar är ökendjur väl anpassade för ökens extrema temperaturförändringar.

”det tenderar att vara ett relativt litet problem för dem”, säger Dale DeNardo, en miljöfysiolog vid Arizona State University som specialiserat sig på ökendjur. ”Den större utmaningen är att få tillräckligt med mat och vatten för att överleva.”

Reptiler, den mest rikliga och mångsidiga djurgruppen i öknen, är väl anpassade till extrem temperaturvariation eftersom de är kallblodiga eller ektotermiska, vilket innebär att de inte behöver investera energi för att upprätthålla en konstant kroppstemperatur. Med andra ord kan reptiler använda denna energi någon annanstans, som jakt. Många reptiler drar också nytta av att vara små, vilket gör att de kan hitta skuggiga krokar under dagen eller varmare stenar på natten. ”Det finns många olika ställen att gå för att vara varmare eller kallare, speciellt när du är liten”, berättade DeNardo Live Science.

RELATERAD: Hur svalnar ödlor?

men stora varmblodiga eller endoterma däggdjur, som kameler, är för stora för att gömma sig från solen och kan inte låta kroppstemperaturen sjunka. Kameler överlever snarare genom att upprätthålla en konstant kroppstemperatur under både heta och kalla förhållanden. De gör detta genom att ha mycket isolering i form av fett och tjock päls, vilket hindrar dem från att få för mycket värme under dagen och förlora för mycket på natten, sa DeNardo.

däremot använder ökenfåglar förångningskylning-där de använder vatten för att överföra värme bort från sina kroppar, som hur människor svettas och hundar byxor — genom en rad olika metoder (vissa gamar urinerar på benen för att svalna). Men deras förmåga att flyga långa sträckor mellan vattenkällor eller att rensa mat betyder att de inte behöver oroa sig så mycket för att bevara vatten som andra ökendjur. ”Jag kallar det fusk eftersom de inte riktigt upplever begränsningarna i en öken,” sa DeNardo.

växter är å andra sidan mer sårbara för extrema temperaturer. ”De står inför en mycket större utmaning eftersom de inte får flytta,” sa DeNardo. Därför har ikoniska ökenväxter, som kaktusar, utvecklat en rad försvar, såsom spikar och toxiner, för att skydda sitt dyrbara vatten från rovdjur. Frysningstemperaturer på natten kan dock vara dödliga för växter eftersom vatten fryser och expanderar i sina vävnader, vilket kan orsaka irreversibel skada. Därför växer växter endast i områden där lufttemperaturen inte faller under frysning i mer än ett par timmar varje natt, känd som freezeline.

ändra klimat

forskare räknar fortfarande ut hur klimatförändringar kan påverka torra platser och organismer, men ”vi kommer definitivt att se förändringar”, sa DeNardo. ”För de flesta öknar förutspår vi en genomsnittlig temperaturökning på 3 till 4 grader Fahrenheit .”

forskning tyder dock på att ”nätter kommer att bli varmare, men det är inte så illa som varmare dagar”, noterade DeNardo.

istället är det verkliga problemet att klimatförändringar kan påverka mängden årlig nederbörd som ökenvarelser är beroende av. ”Det blir mindre konsekvent, du kommer att ha relativt våta år och relativt torra år,” sa DeNardo. ”Men även om de flesta är våta nog tar det bara ett riktigt torrt år att orsaka stora problem.”

denna berättelse uppdaterades klockan 5: 00 ET Den Feb. 22 för att fixa en Fahrenheit till Celsius konvertering.

ursprungligen publicerad på Live Science.