der jungen tertiären Gebirgsbildung sind Reliefsituationen entstanden, in denen quer zu den dominanten Windregimen Höhenzüge verlaufen, die bereits alleine Aridität erzeugen. Aus der Existenz und räumlichen Anordnung von höheren Gebirgen können Wüsten entstehen, auch wenn die großklimatische Lage dies nicht erwarten lassen würde. So ist eine der touristisch bekanntesten Wüsten – das Tal des Todes (Death Valley) in Kalifornien – eine Regenschatten- oder Leeseiten-Wüste. Die 86 m unter dem Meeresspiegelniveau liegende Depression erstreckt sich im Lee der Sierra Nevada (), die in starkem Maße die Niederschlag bringenden Westwinde abfängt (Steigungsregen). Beim bzw. nach dem Übersteigen der NNW – SSE streichenden Hochlagen (Mt. Whitney: 4400 m; Panamint Range: 3366 m) lösen sich die restlichen Wolken auf. Beim trocken-adiabatischen Abstieg über mehrere tausend Meter erwärmt sich die Luftmasse weiter und erreicht die Längsfurche des Death Valley mit sehr geringer relativer Luftfeuchte (Foto 4). Die starke Einstrahlung bewirkt Tagestemperaturen von oft über 50 °C. Es ist somit ein Föhn-Effekt, der die Aridität und damit die wüstenhaften Lebensbedingungen erklärt. Gerade bei sehr hoch aufragenden Gebirgen ist auch der Erwärmungs- und Untersättigungseffekt der absteigenden Luftmassen entsprechend hoch.
Foto 4
Das Death Valley (Tal des Todes) in Kalifornien gilt als Prototyp einer extremen orographischen Wüste: Die im Lee der Panamint Range (Sierra Nevada) mit über 3000 m Höhe auf unter den Meeresspiegel (– 86 m u.M.) absteigenden Luftmassen erreichen den Boden der Senke extrem trocken (untersättigt) und verhindern Kondensation.
Weitere orographische Wüsten finden sich im Südwesten der USA im Windschatten der Sierra Nevada (Mojave, Foto 1), in den Basin-Range-Strukturen (Sonora) und im Norden Mexikos (Chihuahua). In Südamerika liegen Wüsten im Lee der Anden-Kette – die Atacama im Lee des Monsuns, die Halbwüste/Steppe der argentinischen Pampa im Regenschatten der Westwindzone (Abb. 11). Topographische Ariditätseffekte wirken sich auch in der Namib, Tharr, Gobi o.a. aus, gekoppelt an weitere oder übergeordnete Trockenheitsursachen. Zahlreiche Wüsten haben de facto komplexe Ursachen (z. B. Namib; Abb. 12) oder sind in ihrem Gesamtcharakter als Wüsten regional zu differenzieren (Kap. 4.7).
4.4 Edaphische Wüsten
Diese Kategorie von Wüsten verdankt ihre Entstehung den Eigenschaften des oberflächennahen Untergrundes. Sie existieren dort, wo sie aus klimatischen Gründen nicht zu erwarten wären: Trotz potenziellen Halbwüsten-Klimas stellt sich eine Vollwüste ein. Wo die Niederschläge eine Trockensavanne, einen Buschwald oder eine Steppe hervorbringen könnten, sind regional wüstenhafte Zustände mit nur karger Vegetation entwickelt.
Edaphische Wüsten sind auf die mangelnde Wasserspeicherungskapazität der Böden oder Substrate zurückzuführen. Der Großteil des Wassers versickert rasch in klüftigen oder sehr porösen Gesteinen, Krustenbildungen oder Verwitterungsdecken und steht im potenziellen Wurzelraum von Gräsern, Kräutern oder niedrigen Sträuchern nicht zur Verfügung.
Edaphische Wüsten finden sich oft auf jungen Vulkaniten oder grobkörnigen Sedimentkörpern (Schuttdecken, Geröllakkumulationen usw.). Bisweilen treten Bäume darin auf, die es geschafft haben, ein tief reichendes Wurzelsystem zu entwickeln und damit tieferes Bodenwasser zu erreichen. Als Beispiel sei auf die heute fixierten Kalahari-Dünen verwiesen (Fotos 37, 59, 60). Hier wachsen auf dem gut durchlässigen Sand vermehrt Bäume, während in den nur wenig oder gar nicht übersandeten Dünentälern Gräser, Kräuter und Halbsträucher vorkommen.
Besondere Substrate wie Salztonebenen oder Salzpfannen (Salare, Sebkhas, Playas) können ebenfalls als edaphischer Spezialfall innerhalb einer klimatischen Wüste aufgefasst werden, da sie nur spezielle, Salz verträgliche Pflanzen zulassen. Wenn der Begriff edaphische Wüste für einen wüstenhaften Standort benutzt wird, sollten die umgebenden Vegetationsformationen bei gleichem Klima einen deutlich stärkeren Pflanzenbesatz zeigen und damit einer anderen Formation als der Wüste zugerechnet werden.
4.5 Küstenwüsten
Aufquellende küstennahe polare Kaltwassermassen mit Oberflächentemperaturen zwischen 14 und 17 °C im Humboldt-Strom bzw. 14 °C im Benguela-Strom (unmittelbar an der Küste sind die Temperaturen bis zu 5 – 8 °C kälter) sowie äquatorwärts verlaufende Meeresströmungen verhindern eine konvektive Wolkenbildung und damit auch Niederschläge in Form von Regen. Loris (2004) gibt für den Benguela-Strom bei 300 km Küstendistanz 16 – 20 °C, für die Küste selbst nur 12 °C an. Über dem kalten Wasser stellt sich eine stabile Luftschichtung ein. Relativ kalte Luft über der Oberfläche und relativ warme Luft in der Höhe verhindern einen wirksamen turbulenten Luftaustausch und die Bildung von Konvektionswolken. Es entsteht lediglich eine Nebeldecke, die tagsüber als Hochnebel meist über dem Meer bleibt und nachts einige Zehner Kilometer weit bodennah in das Inland zieht (Advektionsnebel; Foto 5). Mit der Morgensonne löst sich der Nebel rasch wieder auf; die Aufheizung über dem Festland zehrt auch schnell die Nebelnässe an der Bodenoberfläche auf. Es entsteht eine Küstenwüste mit extremer Regenarmut, aber ökologisch sehr wichtigen und wirksamen Nebelauftritten (Kap. 12.2; 13.2).
Abb. 12
Schematischer Querschnitt durch die Wüste Namib und das namibische Hochland. Absteigende Luftmassen von der Großen Randstufe (1700 – 2000 m) führen zur adiabatischen Wolkenauflösung und sind für die Aridität der östlichen Namib mit verantwortlich (orographische Wüste). Der Westteil ist eine Küstenwüste unter dem Einfluss kalter Auftriebswässer des Benguela-Stroms und ökologisch gekennzeichnet durch häufige Nebelnässe.
Die südwestafrikanische Namib und die südamerikanische Atacama sind mit ihren ozeannahen Abschnitten die bekanntesten Küstenwüsten und werden durch antarktisches Auftriebswasser geprägt (Benguela- und Humboldt-Strom). An der SW-Flanke Nordamerikas verläuft der von Norden kommende Kalifornien-Strom. Er verursacht die zu Mexiko gehörende Küstenwüste Baja California, die teilweise ebenfalls zu den Passatwüsten zu zählen ist. An der westafrikanischen Küste sorgt der Kanarenstrom für regional wüstenhafte Verhältnisse.
Wie angedeutet, sind nur die relativ küstennahen Bereiche mit ihrer extremen Trockenheit tatsächlich das Produkt des kalten Auftriebwassers. Der übrige Teil der Wüsten Namib und Atacama sind orographisch und großklimatisch bedingt (Abb. 12). Die Niederschlagsarmut der Namib mit durchschnittlich nur einigen Millimetern Regen pro Jahr (Jacobson et al. 1995) wird allerdings durch den häufigen Nebel relativiert: Besler (1972) hat für den atlantiknahen Teil der Wüste zutreffend den Begriff Nebelwechsel-Wüste eingeführt. Weischet (1966) trennt bei der Atacama eine Küsten- und Feuchtluftwüste von der echten Binnenwüste. Die besondere ökologische Bedeutung des Nebels wird in Kap. 12 und 13 beschrieben.
Foto 5
Bewölkung Namibias am 14. April 2008: Westlich der Großen Randstufe erfolgt durch den adiabatischen Luftmassenabstieg eine rasche Wolkenauflösung über der Namib. Dieser orographische Effekt ist wesentlich für die Aridität der östlichen Namib verantwortlich. Durch die hier nur noch schwachen Niederschläge (<100 mm/Jahr) fehlt das flächige Grün und die Wüstenfläche wird klar betont (Quelle: NASA).
4.6 Kältewüsten und Hochgebirgswüsten
Sogenannte Kältewüsten finden sich in polaren
