بیابان (Desert) به منطقه خشک غیرحاصلخیزی گفته می‌شود که بارش اندک باران در آن رخ می‌دهد و به همین دلیل شرایط دشواری برای زندگی گیاهان و جانوران دارد.
بیابان ، فراتر از سرزمینی بایر و بی‌آب و علف، از نظر زیست شناختی زیستگاهی غنی با طیفی گسترده از گیاهان و جانوران است که به شرایط آب و هوایی سخت و ناملایم خود عادت کرده است. برخی بیابانها در میان آخرین مناطق غیرقابل کشت و غیرقابل سکونت سیاره هستند. با این حال بیش از یک میلیارد نفر، یعنی یک ششم جمعیت کره زمین، عملا در مناطق بیابانی زندگی می‌کنند.
بیابان چیست؟ از دسته بندی بیابانها چه می‌دانیم؟
بیابان ها بیش از یک پنجم خشکی‌های سطح زمین را شامل شده و در تمامی قاره‌ها یافت می‌شوند. یکی از ویژگی‌هایی که در تعریف بیابان گفته می‌شود، مکانی است که به طور سالیانه کمتر از ۲۵ سانتی‌متر بارندگی داشته باشد. بیابان ها خود بخشی از یک رده‌بندی گسترده‌تر به نام “اکوسیستم خشکی” (Dryland) هستند. این مناطق معمولا با کمبود رطوبت مواجه هستند؛ به این معنا که آنها به طور پی در پی از طریق فرآیند تبخیر، رطوبت بسیار بیشتری نسبت به رطوبت دریافتی از بارندگی سالیانه از دست می‌دهند.
بیشتر بیابانها مانند صحرای بزرگ آفریقا (Sahara) و یا بیابان‌های مکزیک، استرالیا و جنوب غرب ایالات متحده در طول‌های جغرافیایی پایین وجود دارند. بیابان‌های سرد که نوع دیگری از بیابانها هستند که در محدوده ایالات‌های یوتا و نوادای آمریکا و نیز بخش‌های از غرب آسیا و قطب جنوب یافت می‌شوند. بسیاری از بیابانها پوشش‌های گیاهی، جانوران مهره‌دار و بی‌مهره دارند که برای زندگی در این شرایط تمایز یافته‌اند.
بیشتر بخوانید : مسیر آزمایشی هایپرلوپ وان در صحرای نوادا ساخته می شود
خاک بیابانها مواد غذایی فراوانی دارند و در صورت حضور آب بسیار حاصلخیز می‌شوند. این خاک همچنین فاقد مواد آلی است و یا مقدار کمی از آنها را دارد. برخی اختلالات معمول می‌توانند آتش‌سوزی‌های گاه و بیگاه و یا آب و هوای سرد را سبب شوند. همچنین در موارد نادر به طور ناگهانی بارندگی‌های شدید منجر به وقوع سیل می‌شوند.
بر خلاف تصور رایج که بیابان ها را همواره خشک و داغ می‌داند، بیابان‌های سرد نیز وجود دارند. بزرگترین بیابان داغ جهان صحرای بزرگ آفریقا است که دمای آن در طول روز به ۵۰ درجه سلسیوس نیز می رسد. اما برخی از بیابانها مانند بیابان “گابی” (Gobi) در آسیا و نیز بیابان موجود در قطب جنوب همواره سرد هستند.
تنها ۱۰ درصد از بیابان های جهان با تپه‌های شن و ریگ روان پوشیده شده است و مابقی کوهستانی هستند. خشک‌ترین بیابان ها تنها سالانه حدود ۱ سانتی‌متر بارندگی را به خود می‌بینند که آن را هم نه از طریق باران که بواسطه مه متراکم دریافت می‌کنند.
بیشتر بخوانید : آیا عکس های عجیب بارش برف در صحرای بزرگ آفریقا واقعی است؟
گیاهان و جانوران موجود در بیابان
جانوران موجود در بیابان به روش‌هایی خو گرفته‌اند که دمای بدن آنها را پایین نگاه داشته و آب کمتری از دست بدهند. به عنوان مثال شتر برای روز‌ها می‌تواند بدون آب و غذا به حرکت خود ادامه دهد. بسیاری از جانوران بیابانی، شب فعال هستند؛ به این معنا که تنها زمانی برای شکار خارج می‌شوند که پرتوهای داغ خورشید بواسطه غروب آن آرام گرفته باشد.
برخی حیوانات مانند لاک پشت بیابانی جنوب غرب آمریکا، بخش عمده‌ای از عمر خود را زیر زمین سپری می‌کنند. پرندگان بیابانی عمدتا لانه مشخصی ندارند و آسمان‌ها را به دنبال غذا کاوش می‌کنند. به دلیل قابلیت بالای عادت گرفتن حیوانات بیابانی، به شدت در برابر شکارچیان و در رقابت برای زیستگاه آسیب پذیر هستند.
تعداد نسبتا کمی پستاندار بزرگ در بیابانها یافت می‌شود؛ چرا که این جانوران قابلیت ذخیره‌سازی آب کافی و مقاوت در برابر گرما را ندارند. همچنین عمدتا پناهگاه‌های اندکی برای پستانداران بزرگ در برابر اشعه خورشید وجود دارد. غالب حیوانات بیابان‌های گرم مهره‌داران غیرپستاندار، مانند خزندگان هستند. اما برخی پستانداران کوچک بعضا در بیابانها زندگی می‌کنند، مانند موش کانگورویی که در بیابان‌های آمریکای شمالی به سر می‌برد.
بیشتر بخوانید : موش صحرایی برهنه ؛ پستانداری شگفت انگیز یا گیاهی عجیب!
گیاهان بیابانی ممکن است برای سال‌ها بدون آب تازه به حیات خود ادامه دهند. برخی گیاهان برای عادت کردن به اقلیم خشک، رشد بسیار بالای ریشه دارند و بدین وسیله آب موجود در اعماق زمین را به دام می‌اندازند. سایر گیاهان، مانند کاکتوس، برای ذخیره و نگه داری از آب ابزار خاصی دارند. بسیاری از گیاهان بیابانی می‌توانند برای صدها سال زنده بمانند.
بعضی از مناطق نیمه خشک جهان با سرعت هشداردهنده‌ای درحال تبدیل به بیابان های خشک هستند. این فرآیندکه “بیابان زایی” نامیده می‌شود به دلیل خشکسالی نیست و معمولا به دلیل کشت محصولات زراعی و پرورش حیوانات توسط جمعیت‌های انسانی مستقر در نواحی نیمه خشک افزایش می‌یابد. ساییدن شدن خاک بوسیله سم چهارپایان منجر به تخریب خاک می‌شود و این امر فرسایش خاک توسط آب و باد را افزایش می‌دهد.
پدیده گرمایش جهانی نیز یکی از خطرات مهم تغیر اکولوژی بیابان به شمار می‌رود. دماهای زیاد می‌تواند آتش سوزی‌های بی‌شماری در بیابان ایجاد کند. این رخداد می‌تواند با از بین بردن درختان و درخچه‌های کم رشد و جایگزین کردن آنها با چمن‌هایی که رشد سریعی دارند، منجر به تغییر مناظر بیابانی شود.
بیشتر بخوانید: بررسی نقش تلفن های همراه در افزایش گرمای کره زمین
انواع بیابان ها کدامند ؟
به طور کلی بیابانها را بر اساس ویژگی‌هایشان طبقه‌بندی می‌کنند و بر همین اساس چهار نوع اصلی بیابان را می‌توان ذکر کرد :
- گرم و خشک
- نیمه خشک
- ساحلی
- سرد
بیابان گرم و خشک
از جمله بیابان‌های آمریکای شمالی باید به چهار مورد اصلی آن که همگی بیابان گرم و خشک هستند، اشاره کرد:
- بیابان چی‌واوا (Chihuahuan)
- بیابان سونورا (Sonoran)
- بیابان موهاوی (Mojave)
- بیابان گریت بیسین (Great Basin)
سایر موارد بیابان گرم و خشک خارج از ایالات متحده هستند و در مناطق حوزه جنوبی آسیا، نئوتروپیکال (جنوب و مرکز آمریکا)، اتیوپی و استرالیا وجود دارند.
به طور کلی در این رده از بیابان فصل‌ها در طول سال گرم و تابستان‌ها بسیار داغ است. زمستان در یک بیابان گرم و خشک عموما همراه با اندکی بارش باران است. بدلیل رطوبت پایین اتمسفر و عدم جلوگیری از پرتوهای خورشید در این نواحی دمای در طول روز به شدت بالاست.
سطح یک بیابان گرم و خشک نسبت به سطح زمین در نواحی مرطوب بیش از دو برابر، تشعشعات خورشیدی بیشتری دریافت می‌کند و تقریبا دو برابر این مقدار گرما را در شب از دست می‌دهد. میانگین دما در بسیاری از این نوع بیابانها در بازه ۲۵-۲۰ درجه سانتی‌گراد است. به علاوه در گرمترین حالت بیشینه دما در بازه ۴۳.۵ تا ۴۹ درجه است و کمینه دما گاهی تا منفی ۱۸ درجه نیز می‌رسد.
بارندگی معمولا بسیار کم و یا در بارش‌های کوتاه در بین دوره‌های طولانی مدت بدون باران متمرکز می‌شود. میزان تبخیر به طور منظم از میران بارش فراتر است. حتی بعضی مواقع باران شروع به باریدن می‌کند و پیش از آنکه قطرات آن به زمین برسند، تبخیر می‌شود!
بیابان آتاکاما (Atacama) در کشور شیلی با متوسط بارش کمتر از ۱.۵ سانتی‌متر، کمترین میزان بارندگی را به خود اختصاص داده است. این بیابان حتی در بعضی سال‌ها کاملا بدون بارش است. گزارش‌ها حاکی از آن است که این میزان بارش (کمتر از ۱.۵ سانتی‌متر) در صحرای اینلند نیز وجود دارد، اما بارندگی در بیابان‌های آمریکا بسیار بیشتر در حدودا ۲۸ سانتی متر در سال است.
بیشتر بخوانید : آزمایش موفق ابزارهای تشخیص حیات مریخ‌نورد KREX-2 در صحرای آتاکاما
خاک بیابان گرم و خشک معمولا کم عمق، سنگی، حفره‌دار، با بافتی درشت و بدون آب زیر سطحی است. بافت درشت آن به این دلیل است که فرسایش شیمیایی در حضور هوا وجود ندارد. ذرات شن و گرد و غبار که ریزتر هستند، برخلاف ذرات سنگین‌تر این پتانسیل را دارند که به نوحی دیگر پراکنده شوند.
گیاهان عمدتا به صورت درختچه چسبیده به زمین و درختان چوبی کوتاه هستند. برگ گیاهان، انباشته از مواد مغذی و با قابلیت محافظت از آب، عموما کوچک، ضخیم و پوشیده از یک لایه کوتیکولی (لایه بیرونی) هستند. در کاکتوس برگ‌ها بسیار کاهش یافته و به صورت خار درآمده‌اند؛ از همین رو فعالیت فتوسنتزی به ساقه محدود شده است.
برخی از گیاهان روزنه هوایی (یک منفذ میکروسکوپی درلایه اپی‌درم یا روپوست برگ که وظیفه تبادلات گازی را برعهده دارد) خود را فقط در هنگام شب که میزان بخار در پایین‌ترین حد خود است، باز می‌کنند. از جمله این گیاهان می‌توان به یوکاس ، اوکوتیلو ، بوته ترپانتین ، گلابی خاردار و گیاه جغجغه یا کهور (mesquite) اشاره کرد.
گوشتخواران شب فعال کوچک از جمله جانوران این بیابانها هستند. موش کانگورویی و گونه‌ای از موش به نام Burrower جانوران غالب این اکوسیستم‌ها بوده و حشرات، بندپایان، خزندگان و پرندگان نیز یافت می‌شوند. این جانوران در طول روز‌های داغ در مخفیگاه‌های خود غیرفعال هستند و هنگام غروب، سپیده دم و یا در طول شب که هوا خنک‌تر است به جستجوی غذا می‌پردازند.
بیابان نیمه خشک
از جمله اصلی‌ترین بیابان‌های نیمه خشک باید به سیجبراش یوتا (sagebrush) ، مونتانا و گریت بیسین اشاره کرد. همچنین باید به آمریکای شمالی، نیوفاندلند، گرینلند، روسیه، اروپا و شمال آسیا نیز اشاره کرد.
در یک بیابان نیمه خشک، تابستان بسیار طولانی و خشک است و مانند رده پیشین در زمستان مجموع میزان بارندگی پایین است. میانگین دمای هوا در تابستان معمولا در بازه ۲۱ تا ۲۷ درجه سانتی‌گراد است. دما به طور معمول از ۳۸ درجه فراتر نمی‌رود، در آنسوی دیگر ماجرا در عصرها، هوا خنک‌تر می‌شود و حدود ۱۰ درجه سانتی‌گراد است.
در شب‌های سرد بیابان‌های نیمه خشک، فقدان رطوبت را فرآیندهای تعرق، تعریق و تنفس جبران می‌کند. به علاوه شبنم ایجاد شده بواسطه شب‌های سرد می‌تواند میزان بارش سالانه یک بیابان گرم و خشک را با برخی دیگر از بیابانها برابر یا از آنها فراتر رود. همانطور که در بیابان‌های داغ بارندگی بسیار کم و یا در برخی زمان‌ها متمرکز بود. به طور کلی میانگین بارندگی یک بیابان گرم و خشک در بازه ۲ تا ۴ سانتی‌متر است.
خاک این رده می‌تواند از شن و بافت ریز تا قطعات سست سنگی یا سنگ‌ریزه را شامل شود. غلظت نمک آنها، در مقایسه با بیابان‌هایی که بارندگی بیشتری دارند (و به تبع غلظت نمک آنها غلظت بیشتری دارد)، نسبتا پایین است. در دامنه کوه‌ها، خاک کم عمق، سنگی، ماسه‌ای و با زه‌کشی خوب است.
در باهادا بالا (دشت آبرفتی پای کوه یا bajada)، خاک، بافت درشت سنگی و زه‌کشی عالی دارد و در بخش‌ها توسط سنگ به پایین نشست کرده است. در باهادا پایین، خاک شنی و یافت ریزی دارد. در یک بیابان نیمه خشک آب در زیر سطح خاک جریان دارد.
ماهیت خاردار بسیاری از گیاهان بیابان‌های نیمه خشک از آنها در برابر محیط خطرناک محافظت می‌کند. این خارها در مقدار زیاد به اندازه کافی سطح را می‌پوشانند و به طور چشم‌گیری از تعرق جلوگیری می‌کنند. اتفاق مشابه‌ای که در موهای گیاهان پشم‌دار رخ می‌دهد. بسیاری از گیاهان برگ‌های نقره‌ای یا براق دارند که به آنها اجازه می‌دهد تشعشعات خورشیدی را بازتاب کنند. این گشاهان عمدتا طعم و بویی نامطبوع دارند. گل خاردار مریم (Franseria dumosa)، بوته کریوزوت، خارسفید، کهور و عناب از جمله گیاهان بیابان‌های نیمه خشک است.
در طول روز، حشرات در اطراف شاخه‌ها حرکت می‌کنند تا در سمت سایه‌‌ای آنها قرار بگیرند. خرگوش‌ها به زیر سایه کاکتوسها و درختچه‌ها حرکت می‌کنند. به طور طبیعی بسیاری از جانوران برای در امان ماندن از گرما و خشکی به نقب زدن زیر زمین روی می‌آورند. از جمله این جانوران می‌توان به موش کانگورویی، خرگوش، راسو و پرندگانی نظیر جغد نقب زن و ترشر (Trasher) کالیفرنیایی اشاره کرد.
بیابان ساحلی
بیابان ساحلی در مناطق نسبتا سرد یا گرم (حالت حدواسط) بوجود می‌آیند. مثال خوب این مورد بیابان آتاکاما در شیلی است.
زمستان‌های سرد در بیابان ساحلی به دنبال تابستان‌های نسبتا طولانی و گرم رخ می‌دهند. میانگین دمای تابستان‌ها در محدوده ۱۳ الی ۲۴ درجه سانتی‌گراد است. همچنین در زمستان‌ها دمای هوای ۵ درجه سانتی‌گراد یا پایین‌تر است. بیشینه (ماکزیمم) دما در طول سال ۳۵ درجه و در کمینه (مینیمم) دما سالانه منفی ۴ درجه سانتی‌گراد است. در شیلی در ماه جولای محدوده دما منفی ۲ تا ۵ درجه و در ژانویه ۲۱ تا ۲۵ درجه است.
میانگین بارش در بسیاری از مناطق در بازه ۸ تا ۱۳ سانتی‌متر است. بیشینه بارش سالانه در طول یک دوره چندساله طولانی مدت ۳۷ سانتی‌متر و کمینه آن ۵ سانتی‌متر بوده است.
خاک بیابان‌های ساحلی بافت ریزی دارد با میزان متوسط نمک، نسبتا متخلخل است و زه‌کشی خوبی نیز دارد. بیشتر گیاهان سیستم‌های ریشه گسترده نزدیک به سطح دارند، با این قابلیت قادر خواهند بود از کمترین بارش‌ها نیز فایده ببرند.
تمام گیاهان با برگ‌ها و ساقه‌های ضخیم و گوشتی می‌توانند مقادیر زیاد آب را در صورت در دسترس بودن جذب و برای استفاده در آینده ذخیره کنند. در بعضی گیاهان، سطوح با رگه‌ها و شیار‌های طولی چین خورده‌اند. در صورت وجود آب، ساقه‌ها متورم می‌شوند به طوری که شیارها کم عمق شده و فاصله رگه‌ها از یکدیگر بیشتر می‌شود. در صورت مصرف شدن آب، ساقه کوچک، شیارها عمیق فاصله رگه‌ها از یکدیگر کمتر می‌شوند.
از جمله گیاهان موجود در بیابان‌های ساحلی باید به این موارد اشاره کرد:
- بوته نمک
- بوته گندم سیاه
- بوته سیاه
- علف برنج
- مریم گلی سیاه
- کریسوتامنوس
برخی از جانوران برای خو گرفتن به گرما و کمبود آب تمایز یافته‌اند. برخی وزغ‌ها در نقب‌ها خود را با ترشحات ژلاتینی مهر و موم می‌کنند و برای مدت هشت یا نه ماه تا زمانی که یک باران سنگین رخ دهد، غیرفعال باقی می‌مانند.
دوزیستانی که مرحله لاروی خود را پشت سر می‌گذارند، چرخه زندگی پرشتابی دارند. موضوعی که شانس آنها را برای رسیدن به بلوغ پیش از تبخیر شدن آب‌ها افزایش می‌دهد. برخی حشرات تخم‌هایی می‌گذارند که تا زمان مساعد شدن شرایط محیطی به صروت غیرفعال (Dormant) باقی می‌مانند و پس از آن شکسته می‌شوند. برخی پری میگو‌ها نیز تخم‌های دورمنت می‌گذارند.
بیشتر بخوانید : “نه ایران! مارمولک های جاسوس اورانیوم شناسایی نمی‌کنند” ؛ پاسخی علمی به ادعای سرلشکر فیروزآبادی
از دیگر جانوران مهمی که در بیابان‌های ساحلی زندگی می‌کنند، باید به این موارد اشاره کرد:
- حشرات
- پستانداران (کایوتی و گورکن)
- دوزیستان (وزغ)
- پرندگان (جغد شاخدار بزرگ ، عقاب طلایی و عقاب طاس)
- خزندگان (مارمولک و مار)
بیابان سرد
از مشخصات مهم بیابان سرد باید به زمستان‌های سرد همراه با بارش برف و بارندگی کلی زیاد در زمستان و گاهگاهی در زمستان اشاره کرد. منطاق قطب جنوب، گرینلند نئارکتیک دارای بیابان سرد هستند. از نظر فصل‌ها باید گفت تابستان‌ها کوتاه، مرطوب و نسبتا گرم و زمستان‌ها نسبتا طولانی و سرد است. میانگین دمای زمستانه در محدوده منفی ۲ تا ۴ درجه سانتی‌گراد و میانگین دمای تابستانه بین ۲۱ تا ۱۶ درجه سانتی گراد است.
بیشتر بخوانید : بارش برف نارنجی ظاهری مریخی به شرق اروپا داد
در بیابان‌های سرد، زمستان‌ها مقدار کمی باران می‌بارد. میانگین بارش باران در یک بیابان سرد در بازه ۱۵ تا ۲۶ قرار دارد. این میزان بارش در طول سال تا آستانه ۴۶ سانتی‌متر افزایش و تا حداقل میزان ۹ سانتی‌متر کاهش می‌یابد. سنگین‌تر بارش‌ها در فصل بهار و مهمولا در ماه‌های آوریل و می رخ می‌دهد. در بعضی مناطق، در فصل پاییز نیز می‌توان شاهد بارندگی سنگین بود.
خاک بیابان‌های سرد سنگین، نمکی و همراه با گل و لای است. این خاک آبرفتی و نسبتا متخلخل و با زه‌کشی خوب است، به طوری که بیشتر نمک آن از صافی گذرانده شده است. گیاهان به طور گسترده پراکنده شده‌اند. حدود ۱۰ درصد از زمین پوشیده شده از سایه است، اما در بعضی مناطق که گیاه درمنه (sagebrush) وجود دارد، این میزان به حدود ۸۵ درصد می‌رسد.
ارتفاع گیاهان از ۱۵ سانتی‌متر شروع می‌شود و تا ۱۲۲ سانتی‌متر نیز دیده شده است. گیاهان اصلی بیابان‌های سرد برگ‌ریز هستند و بیشتر آنها برگ‌هایی خاردار دارند.
بیشترین جانوران بیابان‌های سرد خرگوش‌های جک، موش‌های کانگورویی، رت کانگورویی، موش جیبی، موش ملخی و سنجاب‌های زمینی هستند. در مناطقی مانند ایالات یوتا تراکم جمعیتی این جانوران می‌تواند در محدوده ۱۴ تا ۴۱ عدد در هر هکتار باشد.
همه این جانوران به استثنا خرگوش جک، نقب زن هستند. عادت نقب زدن همچنین برای گوشت‌خوارانی مانند گورکن، روباه کیت و کایوتی نیز وجود دارد. چندین گونه مارمولک نیز کار نقب زدن را انجام می‌دهند و در حاک حرکت می کنند. در طول فصل زمستان آهو کوهی نیز در بیابان‌های سرد یافت می‌شود.
بیشتر بخوانید :
- منطقه ۵۱ کجاست؟ پشت پرده مرموزترین پایگاه نظامی جهان در صحرای نوادا
- خشکسالی شدید شهر کیپ تاون ؛ اتمام ذخایر آب آشامیدنی در کمتر از ۱۰۰ روز دیگر!
- انسان‌های باستان عامل ایجاد صحرای بزرگ آفریقا بوده‌اند!
.
منبع : NationalGeography , UCMP
