Suha ili aridna klima s manje od 25 cm padalina po kvadratnom metru na godinu osnovno je obilježje pustinja. Tako sušne uvjete mogu izdržati samo rijetke biljke, pa većina pustinja izgleda vrlo ogoljelo, odnosno „pusto“. Iako ih filmski snimatelji obično predstavljaju kao pješčane dine, samo je oko 1/5 pustinja na Zemlji prekriveno pijeskom.
Reljef pustinja oštriji je i strmiji od blagih i zaobljenih brda i dolina vlažnih područja. Naime, nestašica vode usporava kemijsko trošenje stijena kojim se stvaraju finozrnati minerali glina, pa je tlo pustinja krupnozrnato i stjenovito. Bez biljaka koje inače povezuju čestice, pustinjsko se tlo lako erodira vjetrom i rijetkim kišnim olujama. U vlažnim područjima debeli sloj finozrnatog tla nastalog kemijskim trošenjem stijena i organskom produkcijom vrlo polagano klizi niz padine ublažavajući strmi reljef, a erozija je znatno smanjena zbog vezanja čestica tla korijenjem obilnog biljnog pokrivača.
Rijetke pustinjske oluje mogu donijeti i više od 13 cm kiše po kvadratnom metru u samo jednom satu, čime se stvaraju kratkotrajne poplavne bujice velike erozijske snage. Kako čestice tla nisu vezane biljnim korijenjem, voda ih lako odnosi stvarajući guste muljne bujice koje velikom brzinom zasijecaju reljef u obliku uskih kanjona vertikalnih zidova i zaravnjenog šljunkovitog dna koji se nazivaju vadi. Takvi suhi kanjoni pružaju dobar zaklon od vjetrova, a zaravnjeno dno izgleda pogodno za kampiranje, no zapravo su to opasna mjesta jer se vodena bujica može pojaviti iznenadno i onda kad kiša ne padne u samoj pustinji, nego u nekom udaljenom području.
No postoje i stalne pustinjske rijeke, primjerice rijeka Colorado u Americi koja svoje stalno protjecanje kroz pustinju duguje prihranjivanju velikim kišama u udaljenom vlažnom području Rocky Mountains. Rijeka Colorado zapravo je u pustinji samo „u prolazu“.
Gdje su pustinje?
Suha područja na Zemlji nastaju zbog globalnih atmosferskih kruženja. Iako ekvatorijalna područja Zemlje primaju Sunčevu toplinu izravnije nego ostala područja, u njima ne nalazimo pustinje. Ovdje se zrak zagrijava i uzdiže u više dijelove atmosfere, gdje mu pada pritisak, hladi se, te on oblikuje oblake koji se djelomično prazne tropskim kišnim pljuskovima. Drugi dio zraka kreće se na velikim visinama prema sjeveru i prema jugu Zemlje. U suptropskom pojasu, između 15⁰ i 35⁰ sjeverne te 15⁰ i 35⁰ južne zemljopisne širine, taj hladni zrak tone prema površini uz postupan porast pritiska i zagrijavanje.
Zagrijani zrak ima sposobnost veće apsorpcije vlage, čime isušuje kopnena područja na koja se spušta, stvarajući najveće svjetske pustinje na Zemlji.
Ipak, ne leže sve pustinje na oko 30⁰ zemljopisne širine i ne nastaju uslijed istih uzroka. Neke pustinje nastaju kao posljedica efekta „kišne sjene“. To su, naime, pustinje zaklonjene od vlažnih zračnih strujanja planinskim masivima, koji im ukradu svu kišu prije nego vlažni zrak dospije do njih (npr. sjeverna Arizona u kišnoj sjeni Sierra Nevade u istočnoj Kaliforniji).
Za treći tip pustinja odgovoran je utjecaj hladne oceanske struje na tople tropske obale. Obalni vjetrovi ohlađeni hladnom oceanskom strujom zagrijavaju se prelazeći na toplo kopno i oduzimaju mu vlagu (primjer su pustinja Atacama na zapadnoj obali Južne Amerike i pustinja Namib u jugozapadnoj Africi). Pustinje nastaju i zbog njihove velike udaljenosti od mora, pri čemu zrak nošen vjetrovima na dugom putu postupno izgubi vlagu (pustinja Taklamakan u Kini).
Poseban tip pustinje je polarna pustinja Antarktike, gdje se uz izrazito hladan i suh zrak, nalazi u obliku ledenog pokrova zapravo većina slatke vode na Zemlji.
Pustinjski vjetar
Zagrijavanjem i hlađenjem zraka mijenja se njegova gustoća, pa nastaju razlike u tlaku koje stvaraju vjetar. Vlažne klime i oblaci ublažavaju promjene u temperaturi zraka, dok u suhim klimama bez oblaka dnevne temperaturne razlike zraka mogu varirati od ispod 0⁰ do preko 40⁰C. Stoga je vjetar jači u suhim pustinjskim predjelima nego u vlažnima gdje njegovu snagu dodatno ublažava i vegetacija. Osim što uzrokuju jak vjetar, velike temperaturne razlike razlog su širenju i stezanju površine stijena, koja se na taj način raspucava i usitnjava.
Za razliku od tekuće vode koja bujicama nosi i velike kamene blokove, vjetar može nositi samo fini suhi materijal – pijesak, prašinu i glinu. No vjetar nije usmjeren kanalima kao rijeke, nego puše na velikim prostranstvima. Pustinjski vjetrovi često dosežu brzine od preko 100 km/sat. Za jakih oluja sitne čestice podižu se zračnim vrtlozima u velike visine i prenose na velike udaljenosti. Tako se ponekad u udaljenim vlažnim područjima pojave kiše obogaćene pustinjskim prahom („krvava“ kiša u Europi, obogaćena žutim talogom prašine donesenim iz Sahare). Za razliku od sitne prašine, veća i teža pješčana zrna vjetar ne podiže iznad 2 metra uvis te pomoću njih vjetar erodira i oblikuje pustinjski reljef.
Dine
Slobodne čestice pustinjskog pijeska neprekidno se pokreću po tlu gurane vjetrom. Na izbočinama se pijesak nagomilava u humke koji se nazivaju dine. Dine najčešće nastaju u područjima gdje jak vjetar puše generalno u istom smjeru. Većina dina su tipičnog asimetričnog presjeka, s blago nagnutom padinom na strani s koje vjetar dopuhuje pijesak te strmijom padinom na strani niz vjetar. Zrnca pijeska tjerana snagom vjetra „penju“ se po blažem nagibu, dolaze do ruba odnosno kreste dine i padaju niz strmi nagib u obliku malih lavina. Kako se lavine nastavljaju tako se dina postupno premješta u smjeru puhanja vjetra.
Dakako, brzina kretanja dine puno je sporija od brzine vjetra koji je pokreće, jer vjetar u jednom trenutku pokreće samo tanak svoj pijeska na površini dine. Najveće godišnje pomicanje dina doseže samo oko 10-15 metara. Međutim, u pustinjama s konstantnim smjerom vjetrova, pomak s godinama postane značajan i ne baš dobrodošao ljudima koji u blizini imaju domove.
Boja pijeska ovisi o sastavu ishodišnih stijena koje su erodirane te o dužini i načinu transporta, pri čemu s vremenom ostaju još samo najotporniji minerali, većinom kremen. Crvenu boju pijeska afričke pustinje Namib čine željeznim oksidima obojana zrna kremena, dok snježnobijela boja meksičkih pustinja potječe od zrna minerala gipsa od kojih se sastoji ishodišna stijena.
Kada dine obrastu travom i drugom vegetacijom, prestaje njihovo kretanje. Vegetacija može privremeno ili trajno zaustaviti kretanje dina i započeti stvaranje „čvrstog“ tla.
Biljke i životinje
Pustinjske biljke na različite su se načine prilagodile uvjetima okoliša. Osnova njihovog preživljavanja je čuvanje vode u dijelovima biljaka. Listovi su im većinom kožasti, presvučeni voskom ili sasvim reducirani, često imaju trnje koje biljojedima koji žive u pustinji onemogućava da ih pojede. Biljke prikupljaju vlagu vrlo dugačkim korijenjem koje doseže do vlažnijih dijelova u dubini tla ili lišćem koje prikuplja kondenziranu maglu.
Welvitchia mirabilis je neobična drevna biljka, endem i često jedina biljka sjevernih šljunčanih ravnica pustinje Namib u kojoj živi. Počinje cvjetati tek s navršenih 20 godina starosti, a smatra se da su neki primjerci stariji od 2000 godina. Dugo se vjerovalo da se Welwitchia opskrbljuje vodom pomoću dugačkog korijenja, međutim glavni izvor vlage su joj kondenzirane kapljice magle na lišću čije pore zadržavaju vlagu. Welwitchia je razdvojenog spola: razlikuju se ženske i muške biljke. Na bazi stabla doživotno rastu dva lista vrpčastog oblika, duga dva i više metara, koji na vrhu obamiru.
Gmazovi su posebno dobro prilagođeni pustinjskim uvjetima jer fiziološkim prilagodbama i ponašanjem reguliraju svoju temperaturu koristeći vanjske izvore topline. Zbog toga troše manje vlastite energije, pa im je potrebno manje hrane i vode. Naročitim načinom orijentacije tijela gušteri i zmije svode na najmanju moguću mjeru dodir s vrelim pijeskom. Da bi se rashladili, mnoge vrste guštera vrućih ekosistema visoko uzdižu svoje tijelo i rep ili čak i prednje noge da bi iskoristili svaki dašak vjetra i smanjili površinu dodira s vrelim pijeskom. U pustinji su brojni gušteri iz porodice skinkova, koji „plove“ kroz pijesak – posebno oblikovana glava i tijelo omogućava im kopanje kanala i kretanje ispod vrele površine pijeska.
Pustinja Namib
Na prvi pogled gole i nenaseljene, dine pustinje Namib podržavaju jedinstven ekosistem kakav ne postoji nigdje na svijetu. Pogled izbliza otkriva mnogobrojne tragove pustinjskih životinja, kornjaša, skakavaca, mrava, škorpiona, paukova, guštera i zmija. Vjetar donosi sjemenke, djeliće biljnog materijala i detritusa koji su nekim organizmima najvažniji izvor hrane. Magla koja se u rano jutro nadvija nad Namibom osnovni je i jedini izvor vode za mnoge pustinjske organizme koji su razvili niz prilagodbi za njeno sakupljanje.
Kao što su većina pustinja nekada, u geološkoj prošlosti, bila područja zelene bujne vegetacije, i u budućnosti će ponovo iz mnogih pustih stjenovitih ili pješčanih područja ponovo nestati zelene oaze ugodne klime. Uzrok klimatskih promjena je dinamičan život Zemlje. Nadajmo se da će čovjek, čiji je utjecaj sve snažniji i na klimatske promjene, smanjiti svoje eksploatacijske porive kojima je do sada uzrokovao samo širenje pustinja. Naime, bezumnom sječom vegetacije prilično je lako pretvoriti krajolik u pustinjski, no povratak je daleko teži.
Članak je izvorno objavljen u 54. broju časopisa Drvo znanja i nije ga dopušteno prenositi.
