Desierto

Un desierto es un paisaje en el que se producen pocas precipitaciones y, en consecuencia, las condiciones de vida crean biomas y ecosistemas únicos. La falta de vegetación expone la superficie desprotegida del suelo a la denudación . Alrededor de un tercio de la superficie terrestre de la Tierra es árida o semiárida . Esto incluye gran parte de las regiones polares , donde se producen pocas precipitaciones, y que a veces se denominan desiertos polares o "desiertos fríos". Los desiertos pueden clasificarse por la cantidad de precipitación que caen, por la temperatura que prevalece, por las causas de la desertificación o por su ubicación geográfica. ^[1]

Los desiertos se forman por procesos de meteorización, ya que las grandes variaciones de temperatura entre el día y la noche ejercen presión sobre las rocas , que en consecuencia se rompen en pedazos. Aunque rara vez llueve en los desiertos, hay lluvias ocasionales que pueden provocar inundaciones repentinas. La lluvia que cae sobre rocas calientes puede hacer que se rompan, y los fragmentos y escombros resultantes esparcidos por el suelo del desierto son erosionados aún más por el viento. Esto levanta partículas de arena y polvo, que pueden permanecer en el aire durante períodos prolongados, lo que a veces causa la formación de tormentas de arena o tormentas de polvo . Los granos de arena arrastrados por el viento que golpean cualquier objeto sólido en su camino pueden desgastar la superficie. Las rocas se alisan y el viento clasifica la arena en depósitos uniformes. Los granos terminan como láminas de arena niveladas o se apilan en grandes dunas de arena ondulantes . Otros desiertos son llanuras planas y pedregosas donde todo el material fino ha sido arrastrado por el viento y la superficie consiste en un mosaico de piedras lisas, que a menudo forman pavimentos desérticos , y se produce poca erosión adicional . Otras características del desierto incluyen afloramientos rocosos , lechos de roca expuestos y arcillas que alguna vez fueron depositadas por el agua corriente. Pueden formarse lagos temporales y pueden quedar salinas cuando las aguas se evaporan. Puede haber fuentes subterráneas de agua, en forma de manantiales y filtraciones de acuíferos . Donde se encuentran, pueden formarse oasis .

Las plantas y los animales que viven en el desierto necesitan adaptaciones especiales para sobrevivir en el duro entorno. Las plantas tienden a ser duras y fibrosas, con hojas pequeñas o nulas, cutículas resistentes al agua y, a menudo, espinas para disuadir la herbivoría . Algunas plantas anuales germinan , florecen y mueren en el transcurso de unas pocas semanas después de la lluvia, mientras que otras plantas de larga vida sobreviven durante años y tienen sistemas de raíces profundas capaces de aprovechar la humedad subterránea. Los animales necesitan mantenerse frescos y encontrar suficiente comida y agua para sobrevivir. Muchos son nocturnos y permanecen a la sombra o bajo tierra durante el calor del día. Suelen ser eficientes en la conservación del agua, extrayendo la mayor parte de sus necesidades de su comida y concentrando su orina . Algunos animales permanecen en un estado de letargo durante largos períodos, listos para volver a activarse durante las escasas lluvias. Luego se reproducen rápidamente mientras las condiciones son favorables antes de volver a la latencia.

Durante milenios, la gente ha luchado por vivir en los desiertos y las tierras semiáridas circundantes. Los nómadas han trasladado sus rebaños y manadas a cualquier lugar donde haya pasto disponible, y los oasis han proporcionado oportunidades para un estilo de vida más sedentario. El cultivo de regiones semiáridas fomenta la erosión del suelo y es una de las causas del aumento de la desertificación. La agricultura en el desierto es posible con la ayuda del riego , y el Valle Imperial en California ofrece un ejemplo de cómo una tierra previamente estéril puede volverse productiva mediante la importación de agua de una fuente externa. Se han forjado muchas rutas comerciales a través de los desiertos, especialmente a través del Sahara , y tradicionalmente eran utilizadas por caravanas de camellos que transportaban sal, oro, marfil y otros bienes. También se llevaron grandes cantidades de esclavos hacia el norte a través del Sahara. También se realiza cierta extracción de minerales en los desiertos, y la luz solar ininterrumpida ofrece la posibilidad de capturar grandes cantidades de energía solar .

El término inglés desert y sus afines romances (entre ellos deserto en italiano y portugués , désert en francés y desierto en español ) provienen del latín eclesiástico dēsertum (originalmente «un lugar abandonado»), un participio de dēserere , «abandonar». ^[2] La correlación entre aridez y escasa población es compleja y dinámica, y varía según la cultura, la época y las tecnologías; por lo tanto, el uso de la palabra desierto puede causar confusión. En inglés antes del siglo XX, desierto se usaba a menudo en el sentido de «área despoblada», sin referencia específica a la aridez ; ^[2] pero hoy la palabra se usa con más frecuencia en su sentido científico del clima (un área de baja precipitación). ^[3] Frases como « isla desierta » ^[4] y « Gran desierto americano », o los «desiertos de Bohemia » de Shakespeare ( El cuento de invierno ) en siglos anteriores no implicaban necesariamente arena o aridez; su enfoque era la escasa población. ^[5]

Los desiertos ocupan aproximadamente un tercio de la superficie terrestre de la Tierra. ^[6] Las tierras bajas pueden ser llanuras cubiertas de sal . Los procesos eólicos son factores importantes en la formación de paisajes desérticos. Los desiertos polares (también conocidos como "desiertos fríos") tienen características similares, excepto que la principal forma de precipitación es la nieve en lugar de la lluvia. La Antártida es el desierto frío más grande del mundo (compuesto por aproximadamente un 98% de una capa de hielo continental de espesor y un 2% de roca estéril). Parte de la roca estéril se encuentra en los llamados Valles Secos de la Antártida, que casi nunca reciben nieve y que pueden tener lagos salinos cubiertos de hielo que sugieren una evaporación mucho mayor que las raras nevadas debidas a los fuertes vientos catabáticos que incluso evaporan el hielo.

Los desiertos, tanto cálidos como fríos, desempeñan un papel en la moderación de la temperatura de la Tierra, porque reflejan más luz entrante y su albedo es mayor que el de los bosques o el mar. ^[8]

Un desierto es una región de tierra que es muy seca porque recibe bajas cantidades de precipitación (generalmente en forma de lluvia, pero puede ser nieve, niebla o neblina), a menudo tiene poca cobertura de plantas y en la que los arroyos se secan a menos que sean abastecidos por agua desde fuera del área. ^[9] Los desiertos generalmente reciben menos de 250 mm (10 pulgadas) de precipitación cada año. ^[9] La evapotranspiración potencial puede ser grande pero (en ausencia de agua disponible) la evapotranspiración real puede ser cercana a cero. ^[10] Los semidesiertos son regiones que reciben entre 250 y 500 mm (10 y 20 pulgadas) y cuando están cubiertas de hierba, se conocen como estepas . ^{[11] [6]} La mayoría de los desiertos de la Tierra, como el desierto del Sahara , el Gran Desierto Australiano y el Desierto de la Gran Cuenca , se encuentran en altitudes bajas . ^[12]

Uno de los lugares más secos de la Tierra es el desierto de Atacama . ^{[13] [14] [15] [16] [17]} Está prácticamente desprovisto de vida porque la cordillera de los Andes al este y la cordillera de la Costa chilena al oeste le impiden recibir precipitaciones. La fría corriente de Humboldt y el anticiclón del Pacífico son esenciales para mantener el clima seco de Atacama. La precipitación media en la región chilena de Antofagasta es de sólo 1 mm (0,039 pulgadas) al año. Algunas estaciones meteorológicas en Atacama nunca han recibido lluvia. La evidencia sugiere que Atacama puede no haber tenido precipitaciones significativas entre 1570 y 1971. Es tan árido que las montañas que alcanzan los 6.885 m (22.589 pies) están completamente libres de glaciares y, en la parte sur de 25°S a 27°S, puede haber estado libre de glaciares durante todo el Cuaternario , aunque el permafrost se extiende hasta una altitud de 4.400 m (14.400 pies) y es continuo por encima de los 5.600 m (18.400 pies). ^{[18] [19]} Sin embargo, hay algo de vida vegetal en Atacama, en forma de plantas especializadas que obtienen humedad del rocío y las nieblas que soplan desde el Pacífico. ^[13]

Cuando llueve en los desiertos, como ocurre ocasionalmente, suele ser con gran violencia. La superficie del desierto es evidencia de esto con canales de corrientes secas conocidas como arroyos o wadis que serpentean a través de su superficie. Estos pueden experimentar inundaciones repentinas , convirtiéndose en torrentes furiosos con sorprendente rapidez después de una tormenta que puede estar a muchos kilómetros de distancia. La mayoría de los desiertos están en cuencas sin drenaje al mar, pero algunos son atravesados ​​​​por ríos exóticos que nacen en cadenas montañosas u otras áreas de alta precipitación más allá de sus fronteras. El río Nilo , el río Colorado y el río Amarillo hacen esto, perdiendo gran parte de su agua por evaporación a medida que pasan por el desierto y elevando los niveles de agua subterránea cercanos. También puede haber fuentes subterráneas de agua en los desiertos en forma de manantiales , acuíferos , ríos subterráneos o lagos. Donde estos se encuentran cerca de la superficie, se pueden cavar pozos y pueden formarse oasis donde la vida vegetal y animal puede florecer. ^[20] El sistema acuífero de arenisca de Nubia bajo el desierto del Sahara es la mayor acumulación conocida de agua fósil . El Gran Río Artificial es un plan lanzado por el presidente libio Muammar Gaddafi para aprovechar este acuífero y abastecer de agua a las ciudades costeras. ^[21] El oasis de Kharga en Egipto tiene 150 km (93 mi) de largo y es el oasis más grande del desierto de Libia. Un lago ocupó esta depresión en la antigüedad y dio lugar a gruesos depósitos de arcilla arenosa. Se cavan pozos para extraer agua de la arenisca porosa que se encuentra debajo. ^{[ cita requerida ]} Pueden producirse filtraciones en las paredes de los cañones y pueden sobrevivir charcas en la sombra profunda cerca del curso de agua seco que se encuentra debajo. ^[22]

Los lagos pueden formarse en cuencas donde hay suficiente precipitación o agua de deshielo de los glaciares superiores. Por lo general, son poco profundos y salinos, y el viento que sopla sobre su superficie puede causar estrés, moviendo el agua sobre áreas bajas cercanas. Cuando los lagos se secan, dejan una costra o capa dura detrás. Esta área de arcilla, limo o arena depositada se conoce como playa . Los desiertos de América del Norte tienen más de cien playas, muchas de ellas reliquias del lago Bonneville que cubrió partes de Utah, Nevada e Idaho durante la última edad de hielo , cuando el clima era más frío y húmedo. ^[23] Estos incluyen el Gran Lago Salado , el lago Utah , el lago Sevier y muchos lechos de lagos secos. Las superficies lisas y planas de las playas se han utilizado para intentar récords de velocidad de vehículos en el desierto Black Rock y Bonneville Speedway y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos usa el lago seco Rogers en el desierto de Mojave como pistas para aviones y el transbordador espacial . ^[20]

Los desiertos se han definido y clasificado de varias maneras, generalmente combinando la precipitación total, el número de días en que cae, la temperatura y la humedad, y a veces factores adicionales. ^[6] Por ejemplo, Phoenix, Arizona , recibe menos de 250 mm (9,8 pulgadas) de precipitación por año, y se reconoce inmediatamente como ubicado en un desierto debido a sus plantas adaptadas a la aridez. La vertiente norte de la cordillera Brooks de Alaska también recibe menos de 250 mm (9,8 pulgadas) de precipitación por año y a menudo se clasifica como un desierto frío. ^[24] Otras regiones del mundo tienen desiertos fríos, incluidas áreas del Himalaya ^[25] y otras áreas de gran altitud en otras partes del mundo. ^[26] Los desiertos polares cubren gran parte de las áreas libres de hielo del Ártico y la Antártida. ^{[27] [28]} Una definición no técnica es que los desiertos son aquellas partes de la superficie de la Tierra que tienen una cubierta vegetal insuficiente para sustentar una población humana. ^[29]

La evapotranspiración potencial complementa la medición de la precipitación al proporcionar una definición científica de un desierto basada en mediciones. El presupuesto hídrico de un área se puede calcular utilizando la fórmula P − PE ± S , donde P es la precipitación, PE son las tasas de evapotranspiración potencial y S es la cantidad de agua almacenada en la superficie. La evapotranspiración es la combinación de la pérdida de agua a través de la evaporación atmosférica y a través de los procesos de vida de las plantas. La evapotranspiración potencial , entonces, es la cantidad de agua que podría evaporarse en una región determinada. Como ejemplo, Tucson, Arizona, recibe alrededor de 300 mm (12 pulgadas) de lluvia por año, sin embargo, alrededor de 2500 mm (98 pulgadas) de agua podrían evaporarse en el transcurso de un año. ^[30] En otras palabras, alrededor de ocho veces más agua podría evaporarse de la región de la que realmente cae en forma de lluvia. Las tasas de evapotranspiración en regiones frías como Alaska son mucho más bajas debido a la falta de calor para ayudar en el proceso de evaporación. ^[31]

Los desiertos se clasifican a veces como "calientes" o "fríos", "semiáridos" o "costeros". ^[29] Las características de los desiertos cálidos incluyen altas temperaturas en verano; mayor evaporación que precipitación, generalmente exacerbada por altas temperaturas, fuertes vientos y falta de cobertura de nubes; variación considerable en la ocurrencia de precipitaciones, su intensidad y distribución; y baja humedad. Las temperaturas invernales varían considerablemente entre diferentes desiertos y a menudo están relacionadas con la ubicación del desierto en la masa continental y la latitud. Las variaciones diarias de temperatura pueden ser de hasta 22 °C (40 °F) o más, y la pérdida de calor por radiación durante la noche se ve aumentada por los cielos despejados. ^[32]

Los desiertos fríos, a veces conocidos como desiertos templados, se encuentran en latitudes más altas que los desiertos cálidos, y la aridez es causada por la sequedad del aire. Algunos desiertos fríos están lejos del océano y otros están separados del mar por cadenas montañosas, y en ambos casos, no hay suficiente humedad en el aire para causar mucha precipitación. Los más grandes de estos desiertos se encuentran en Asia Central. Otros se encuentran en el lado oriental de las Montañas Rocosas , el lado oriental de los Andes meridionales y en el sur de Australia. ^[11] Los desiertos polares son una clase particular de desierto frío. El aire es muy frío y transporta poca humedad, por lo que se producen pocas precipitaciones y lo que cae, generalmente nieve, es arrastrado por el viento a menudo fuerte y puede formar ventiscas, ventisqueros y dunas similares a las causadas por el polvo y la arena en otras regiones desérticas. En la Antártida , por ejemplo, la precipitación anual es de unos 50 mm (2 pulgadas) en la meseta central y unas diez veces esa cantidad en algunas penínsulas importantes. ^[32]

Basándose únicamente en las precipitaciones, los desiertos hiperáridos reciben menos de 25 mm (1 pulgada) de lluvia al año; no tienen un ciclo estacional anual de precipitaciones y experimentan períodos de doce meses sin lluvias en absoluto. ^{[32] [33]} Los desiertos áridos reciben entre 25 y 200 mm (1 y 8 pulgadas) en un año y los desiertos semiáridos entre 200 y 500 mm (8 y 20 pulgadas). Sin embargo, factores como la temperatura, la humedad, la tasa de evaporación y evapotranspiración, y la capacidad de almacenamiento de humedad del suelo tienen un marcado efecto en el grado de aridez y la vida vegetal y animal que se puede sostener. La lluvia que cae en la estación fría puede ser más eficaz para promover el crecimiento de las plantas, y definir los límites de los desiertos y las regiones semiáridas que los rodean basándose únicamente en las precipitaciones es problemático. ^[32]

Un desierto semiárido o una estepa es una versión del desierto árido con mucha más lluvia, vegetación y mayor humedad. Estas regiones presentan un clima semiárido y son menos extremas que los desiertos regulares. ^[34] Al igual que los desiertos áridos, las temperaturas pueden variar mucho en los semidesiertos. Comparten algunas características de un verdadero desierto y generalmente se ubican en el borde de los desiertos y las áreas secas continentales. Suelen recibir precipitaciones de 250 a 500 mm (9,8 a 19,7 pulgadas), pero esto puede variar debido a la evapotranspiración y la nutrición del suelo. Los semidesiertos se pueden encontrar en las altas elevaciones del desierto de Tabernas (y algunas partes de la meseta española ), el Sahel , la estepa euroasiática , la mayor parte de Asia central , el oeste de los EE. UU. , la mayor parte del norte de México , partes de América del Sur (especialmente en Argentina ) y el interior de Australia . ^[35] Por lo general, se clasifican como BSh (estepa cálida) o BSk (estepa templada) en la clasificación climática de Köppen .

Los desiertos costeros se encuentran principalmente en los bordes occidentales de las masas continentales en regiones donde las corrientes frías se acercan a la tierra o surgen afloramientos de agua fría desde las profundidades del océano. Los vientos fríos que cruzan estas aguas recogen poca humedad y las regiones costeras tienen temperaturas bajas y precipitaciones muy escasas, siendo la precipitación principal en forma de niebla y rocío. El rango de temperaturas en una escala diaria y anual es relativamente bajo, siendo de 11 °C (20 °F) y 5 °C (9 °F) respectivamente en el desierto de Atacama . Los desiertos de este tipo suelen ser largos y estrechos y están limitados al este por cadenas montañosas. Se encuentran en Namibia , Chile , el sur de California y Baja California . Otros desiertos costeros influenciados por corrientes frías se encuentran en Australia Occidental , la península Arábiga y el Cuerno de África , y las franjas occidentales del Sahara. ^[32]

En 1961, Peveril Meigs dividió las regiones desérticas de la Tierra en tres categorías según la cantidad de precipitaciones que recibían. En este sistema, ahora ampliamente aceptado, las tierras extremadamente áridas tienen al menos doce meses consecutivos sin precipitaciones, las tierras áridas tienen menos de 250 mm (9,8 pulgadas) de precipitación anual y las tierras semiáridas tienen una precipitación anual media de entre 250 y 500 mm (9,8 y 19,7 pulgadas). Tanto las tierras extremadamente áridas como las áridas se consideran desiertos, mientras que las tierras semiáridas generalmente se denominan estepas cuando son pastizales. ^[6]

Los desiertos también se clasifican, según su ubicación geográfica y el patrón climático dominante, como desiertos de vientos alisios, de latitudes medias, de sombra de lluvia, costeros, monzónicos o polares . ^[36] Los desiertos de vientos alisios se encuentran a ambos lados de las latitudes de los caballos, entre 30° y 35° de latitud norte y sur. Estos cinturones están asociados con el anticiclón subtropical y el descenso a gran escala del aire seco. El desierto del Sahara es de este tipo. Los desiertos de latitudes medias se encuentran entre 30° y 50° de latitud norte y sur. Se encuentran principalmente en áreas alejadas del mar donde la mayor parte de la humedad ya se ha precipitado por los vientos predominantes. Incluyen los desiertos de Tengger y Sonora . ^[36] Los desiertos monzónicos son similares. Se encuentran en regiones donde hay grandes diferencias de temperatura entre el mar y la tierra. El aire cálido húmedo se eleva sobre la tierra, deposita su contenido de agua y circula de regreso al mar. Más hacia el interior, las áreas reciben muy poca precipitación. El desierto de Thar cerca de la frontera entre India y Pakistán es de este tipo. ^[36]

En algunas partes del mundo, los desiertos se crean por un efecto de sombra de lluvia . La elevación orográfica se produce cuando las masas de aire se elevan para pasar sobre terrenos elevados. En el proceso, se enfrían y pierden gran parte de su humedad por la precipitación en la ladera de barlovento de la cordillera . Cuando descienden por el lado de sotavento , se calientan y su capacidad para retener la humedad aumenta, por lo que se produce una zona con relativamente poca precipitación. ^[37] El desierto de Taklamakán es un ejemplo, ya que se encuentra en la sombra de lluvia del Himalaya y recibe menos de 38 mm (1,5 pulgadas) de precipitación al año. ^[38] Otras áreas son áridas en virtud de estar muy lejos de las fuentes de humedad disponibles más cercanas. ^[39]

Los desiertos de montaña son lugares áridos con una altitud muy elevada ; el ejemplo más destacado se encuentra al norte del Himalaya, en las montañas Kunlun y la meseta tibetana . Muchos lugares dentro de esta categoría tienen elevaciones que superan los 3000 m (9800 pies) y el régimen térmico puede ser hemiboreal . Estos lugares deben su profunda aridez (la precipitación anual promedio es a menudo inferior a 40 mm o 1,5 pulgadas) a estar muy lejos de las fuentes de humedad disponibles más cercanas y a menudo están al abrigo de cadenas montañosas. Los desiertos de montaña son normalmente fríos, o pueden ser abrasadoramente calurosos durante el día y muy fríos por la noche, como es el caso de las laderas nororientales del monte Kilimanjaro . ^[40]

Los desiertos polares, como los valles secos de McMurdo, permanecen libres de hielo debido a los vientos catabáticos secos que fluyen cuesta abajo desde las montañas circundantes. ^[41] Las antiguas áreas desérticas que actualmente se encuentran en entornos no áridos, como las Sandhills en Nebraska , se conocen como paleodesiertos. ^[36] En el sistema de clasificación climática de Köppen , los desiertos se clasifican como BWh (desierto cálido) o BWk (desierto templado). En el sistema de clasificación climática de Thornthwaite , los desiertos se clasificarían como climas megatérmicos áridos . ^{[42] [43]}

Los desiertos polares son un tipo de desierto frío . Si bien no carecen de agua, ya que tienen una cubierta persistente de nieve y hielo, esto se debe simplemente a tasas de evaporación marginales y bajas precipitaciones.

Los valles secos de McMurdo en la Antártida, que carecen de agua (ya sea lluvia, hielo o nieve) de forma muy similar a un desierto no polar e incluso tienen características desérticas como lagos hipersalinos y arroyos intermitentes que se asemejan (salvo por estar congelados en sus superficies) a desiertos cálidos o fríos por su extrema aridez y falta de precipitaciones de cualquier tipo. Los vientos extremos y no el calor estacional resecan estos terrenos casi sin vida.

El concepto de "desierto biológico" redefine el concepto de desierto, sin la característica de aridez, no carente de agua, sino de vida. Tales lugares pueden ser los llamados "desiertos oceánicos", que se encuentran en su mayoría en los centros de giros , pero también aguas hipóxicas o anóxicas como las zonas muertas . ^{[44] [45] [46]}

Los desiertos suelen tener una gran amplitud térmica diurna y estacional, con temperaturas diurnas altas que caen bruscamente por la noche. La amplitud diurna puede llegar a ser de 20 a 30 °C (36 a 54 °F) y la superficie rocosa experimenta diferenciales de temperatura aún mayores. ^[47] Durante el día, el cielo suele estar despejado y la mayor parte de la radiación solar llega al suelo, pero tan pronto como se pone el sol, el desierto se enfría rápidamente irradiando calor al espacio. En los desiertos cálidos, la temperatura durante el día puede superar los 45 °C (113 °F) en verano y descender por debajo del punto de congelación por la noche durante el invierno. ^[48]

Estas grandes variaciones de temperatura tienen un efecto destructivo sobre las superficies rocosas expuestas. Las fluctuaciones repetidas ejercen presión sobre la roca expuesta y los flancos de las montañas se agrietan y se rompen. Los estratos fragmentados se deslizan hacia los valles donde continúan rompiéndose en pedazos debido al sol implacable durante el día y al frío por la noche. Los estratos sucesivos están expuestos a una mayor erosión. El alivio de la presión interna que se ha acumulado en rocas que han estado bajo tierra durante eones puede hacer que se rompan. ^[49] La exfoliación también ocurre cuando las superficies externas de las rocas se parten en escamas planas. Se cree que esto es causado por las tensiones ejercidas sobre la roca por repetidas expansiones y contracciones térmicas que inducen fracturas paralelas a la superficie original. ^[47] Los procesos de erosión química probablemente juegan un papel más importante en los desiertos de lo que se creía anteriormente. La humedad necesaria puede estar presente en forma de rocío o niebla. El agua subterránea puede ser extraída a la superficie por evaporación y la formación de cristales de sal puede desprender partículas de roca en forma de arena o desintegrar rocas por exfoliación. A veces se forman cuevas poco profundas en la base de los acantilados por este medio. ^[47]

A medida que las montañas del desierto se desintegran, se forman grandes áreas de rocas fragmentadas y escombros. El proceso continúa y los productos finales son polvo o arena. El polvo se forma a partir de arcilla solidificada o depósitos volcánicos, mientras que la arena resulta de la fragmentación de granitos más duros , piedra caliza y arenisca . ^[50] Existe un cierto tamaño crítico (alrededor de 0,5 mm) por debajo del cual no se produce una mayor erosión de las rocas inducida por la temperatura y esto proporciona un tamaño mínimo para los granos de arena. ^[51]

A medida que las montañas se erosionan, se crea cada vez más arena. Cuando el viento sopla a gran velocidad, los granos de arena se desprenden de la superficie y son arrastrados por el viento, un proceso conocido como saltación . Los granos que se arremolinan en el aire actúan como un mecanismo de chorro de arena que tritura los objetos sólidos que encuentra a su paso a medida que la energía cinética del viento se transfiere al suelo. ^[52] La arena acaba depositándose en zonas planas conocidas como campos de arena o mares de arena, o amontonándose en dunas. ^[53]

Mucha gente piensa que los desiertos consisten en extensas áreas de ondulantes dunas de arena porque así es como a menudo se los representa en la televisión y en las películas, ^[54] pero los desiertos no siempre se ven así. ^[55] En todo el mundo, alrededor del 20% del desierto es arena, variando desde solo el 2% en América del Norte hasta el 30% en Australia y más del 45% en Asia Central. ^[20] Donde hay arena, generalmente está en grandes cantidades en forma de capas de arena o extensas áreas de dunas . ^[20]

Una capa de arena es una extensión firme y casi nivelada de partículas parcialmente consolidadas en una capa que varía de unos pocos centímetros a unos pocos metros de espesor. La estructura de la capa consiste en delgadas capas horizontales de limo grueso y arena de grano muy fino a medio, separadas por capas de arena gruesa y grava de un solo grano de espesor. Estas partículas más grandes anclan a las otras partículas en su lugar y también pueden estar apiñadas en la superficie para formar un pavimento desértico en miniatura. ^[56] Se forman pequeñas ondulaciones en la capa de arena cuando el viento supera los 24 km/h (15 mph). Se forman perpendiculares a la dirección del viento y se mueven gradualmente a través de la superficie a medida que el viento continúa soplando. La distancia entre sus crestas corresponde a la longitud promedio de los saltos realizados por las partículas durante la saltación. Las ondulaciones son efímeras y un cambio en la dirección del viento hace que se reorganicen. ^[57]

Las dunas de arena son acumulaciones de arena arrastrada por el viento que se amontonan en montículos o crestas. Se forman a sotavento de abundantes fuentes de arena seca y suelta y se producen cuando las condiciones topográficas y climáticas hacen que las partículas transportadas por el aire se sedimenten. A medida que sopla el viento, se produce saltación y deslizamiento en el lado barlovento de la duna y los granos de arena individuales se mueven cuesta arriba. Cuando alcanzan la cresta, caen en cascada por el lado opuesto. La pendiente de barlovento suele tener una pendiente de entre 10° y 20°, mientras que la pendiente de sotavento es de unos 32°, el ángulo en el que se desliza la arena seca suelta. A medida que se produce este movimiento de los granos de arena inducido por el viento, la duna se mueve lentamente por la superficie del suelo. ^[58] Las dunas a veces son solitarias, pero más a menudo se agrupan en campos de dunas. Cuando son extensos, se conocen como mares de arena o ergs . ^[59]

La forma de la duna depende de las características del viento predominante. Las dunas Barján se forman cuando soplan fuertes vientos sobre una superficie plana y tienen forma de medialuna con el lado cóncavo opuesto al viento. Cuando hay dos direcciones desde las que soplan los vientos regularmente, se pueden formar una serie de dunas largas y lineales conocidas como dunas Seif . Estas también se forman paralelas a un viento fuerte que sopla en una dirección general. Las dunas transversales corren en ángulo recto con respecto a la dirección del viento predominante. Las dunas estrelladas se forman cuando soplan vientos variables y tienen varias crestas y caras de deslizamiento que irradian desde un punto central. Suelen crecer verticalmente; pueden alcanzar una altura de 500 m (1600 pies), lo que las convierte en el tipo de duna más alto. Los montículos redondeados de arena sin una cara de deslizamiento son las raras dunas en domo, que se encuentran en los bordes de barlovento de los mares de arena. ^[59]

En los desiertos donde grandes cantidades de montañas de piedra caliza rodean una cuenca cerrada , como en el Parque Nacional White Sands en el centro-sur de Nuevo México , la escorrentía de tormentas ocasionales transporta piedra caliza disuelta y yeso a una capa baja dentro de la cuenca donde el agua se evapora, depositando el yeso y formando cristales conocidos como selenita . Los cristales que quedan por este proceso son erosionados por el viento y depositados como vastos campos de dunas blancas que se asemejan a paisajes cubiertos de nieve. Estos tipos de dunas son raros y solo se forman en cuencas áridas cerradas que retienen el yeso altamente soluble que de lo contrario sería arrastrado al mar. ^[60]

Una gran parte de la superficie de los desiertos del mundo consiste en llanuras planas cubiertas de piedras dominadas por la erosión eólica. En la " deflación eólica ", el viento remueve continuamente material de grano fino, que se convierte en arena arrastrada por el viento. Esto expone material de grano más grueso, principalmente guijarros con algunas piedras más grandes o adoquines , ^{[53] [20]} dejando un pavimento desértico , un área de tierra cubierta por piedras lisas muy juntas que forman un mosaico teselado . Existen diferentes teorías sobre cómo se forma exactamente el pavimento. Puede ser que después de que el viento se lleve la arena y el polvo, las piedras se muevan solas en su lugar; alternativamente, las piedras que previamente estaban bajo tierra pueden de alguna manera llegar a la superficie. Muy poca erosión adicional tiene lugar después de la formación de un pavimento, y el suelo se vuelve estable. La evaporación lleva humedad a la superficie por acción capilar y las sales de calcio pueden precipitarse, uniendo las partículas para formar un conglomerado desértico . ^[61] Con el tiempo, las bacterias que viven en la superficie de las piedras acumulan una película de minerales y partículas de arcilla, formando una capa marrón brillante conocida como barniz del desierto . ^[62]

Otros desiertos no arenosos consisten en afloramientos expuestos de lecho rocoso , suelos secos o aridisoles y una variedad de accidentes geográficos afectados por el flujo de agua , como abanicos aluviales , sumideros o playas , lagos temporales o permanentes y oasis. ^[20] Una hamada es un tipo de paisaje desértico que consiste en una alta meseta rocosa donde la arena ha sido eliminada por procesos eólicos . Otros accidentes geográficos incluyen llanuras cubiertas en gran parte por gravas y cantos rodados angulares, de las cuales las partículas más finas han sido arrancadas por el viento. Estos se llaman "reg" en el Sahara occidental, "serir" en el Sahara oriental, "llanuras gibber" en Australia y "saï" en Asia central. ^[63] La meseta de Tassili en Argelia es un revoltijo de afloramientos de arenisca erosionada , cañones , bloques, pináculos , fisuras , losas y barrancos . En algunos lugares, el viento ha tallado agujeros o arcos, y en otros, ha creado pilares con forma de hongo más estrechos en la base que en la parte superior. ^[64] En la meseta del Colorado , el agua ha sido la fuerza erosiva predominante. Aquí, los ríos, como el Colorado , se han abierto camino a lo largo de los milenios a través del alto suelo del desierto, creando cañones de más de una milla (6000 pies o 1800 metros) de profundidad en algunos lugares, exponiendo estratos que tienen más de dos mil millones de años. ^[65]

Las tormentas de arena y polvo son fenómenos naturales que se producen en regiones áridas donde la tierra no está protegida por una cubierta de vegetación. Las tormentas de polvo suelen comenzar en los márgenes de los desiertos en lugar de en los propios desiertos, donde los materiales más finos ya han sido arrastrados. A medida que comienza a soplar un viento constante, las partículas finas que se encuentran en el suelo expuesto comienzan a vibrar. A mayores velocidades del viento, algunas partículas se elevan hacia la corriente de aire. Cuando aterrizan, golpean otras partículas que pueden ser lanzadas al aire a su vez, iniciando una reacción en cadena . Una vez expulsadas, estas partículas se mueven de una de tres formas posibles, según su tamaño, forma y densidad: suspensión , saltación o arrastre. La suspensión solo es posible para partículas de menos de 0,1 mm (0,0039 pulgadas) de diámetro. En una tormenta de polvo, estas partículas finas se elevan y se elevan a alturas de hasta 6 km (3,7 mi). Reducen la visibilidad y pueden permanecer en la atmósfera durante días seguidos, transportados por los vientos alisios a distancias de hasta 6.000 km (3.700 mi). ^[66] Se pueden formar nubes de polvo más densas con vientos más fuertes, que se mueven por la tierra con un borde delantero ondulante. La luz del sol puede ser borrada y puede volverse tan oscuro como la noche a nivel del suelo. ^[67] En un estudio de una tormenta de polvo en China en 2001, se estimó que estaban involucradas 6,5 millones de toneladas de polvo, cubriendo un área de 134.000.000 km ² (52.000.000 millas cuadradas). El tamaño medio de las partículas fue de 1,44 μm. ^[68] Un fenómeno de escala mucho menor y de corta duración puede ocurrir en condiciones de calma cuando el aire caliente cerca del suelo se eleva rápidamente a través de una pequeña bolsa de aire más frío y de baja presión que se encuentra por encima, formando una columna de partículas que gira, un remolino de polvo . ^[69]

Las tormentas de arena se producen con mucha menos frecuencia que las tormentas de polvo. A menudo están precedidas por tormentas de polvo severas y se producen cuando la velocidad del viento aumenta hasta un punto en el que puede levantar partículas más pesadas. Estos granos de arena, de hasta aproximadamente 0,5 mm (0,020 pulgadas) de diámetro, son lanzados al aire, pero pronto caen de nuevo a la tierra, expulsando otras partículas en el proceso. Su peso les impide permanecer en el aire durante mucho tiempo y la mayoría solo viaja una distancia de unos pocos metros (yardas). La arena fluye por encima de la superficie del suelo como un fluido, a menudo elevándose a alturas de unos 30 cm (12 pulgadas). ^[66] En un viento constante realmente severo, 2 m (6 pies 7 pulgadas) es aproximadamente la altura máxima a la que puede elevarse la corriente de arena, ya que los granos de arena más grandes no se elevan en absoluto. Son transportados por arrastre, rodando por el suelo del desierto o realizando saltos cortos. ^[67]

Durante una tormenta de arena, las partículas de arena arrastradas por el viento se cargan eléctricamente . Estos campos eléctricos , cuyo tamaño puede alcanzar los 80 kV/m, pueden producir chispas y causar interferencias en los equipos de telecomunicaciones. También son desagradables para los seres humanos y pueden provocar dolores de cabeza y náuseas. ^[67] Los campos eléctricos son causados ​​por la colisión entre partículas en suspensión en el aire y por los impactos de los granos de arena saltantes que caen al suelo. El mecanismo es poco conocido, pero las partículas suelen tener una carga negativa cuando su diámetro es inferior a 250 μm y una positiva cuando superan los 500 μm. ^{[70] [71]}

Los desiertos y semidesiertos albergan ecosistemas con biomasa baja o muy baja y productividad primaria en climas áridos o semiáridos. Se encuentran principalmente en cinturones subtropicales de alta presión y grandes sombras de lluvia continentales . La productividad primaria depende de bajas densidades de pequeños fotoautótrofos que sostienen una red trófica dispersa . El crecimiento de las plantas está limitado por las precipitaciones , las temperaturas extremas y los vientos desecantes. Los desiertos tienen una fuerte variabilidad temporal en la disponibilidad de recursos debido a la cantidad total de precipitaciones anuales y al tamaño de los eventos de lluvia individuales. Los recursos suelen ser efímeros o episódicos, y esto desencadena movimientos esporádicos de animales y dinámicas de ecosistemas de "pulso y reserva" o "auge-caída". La erosión y la sedimentación son altas debido a la escasa cubierta vegetal y las actividades de los grandes mamíferos y las personas. Las plantas y los animales en los desiertos están en su mayoría adaptados a déficits hídricos extremos y prolongados , pero su fenología reproductiva a menudo responde a episodios cortos de excedente. Las interacciones competitivas son débiles. ^[72]

Las plantas se enfrentan a graves desafíos en ambientes áridos. Los problemas que necesitan resolver incluyen cómo obtener suficiente agua, cómo evitar ser comidas y cómo reproducirse. La fotosíntesis es la clave para el crecimiento de las plantas. Solo puede tener lugar durante el día ya que se requiere energía del sol, pero durante el día, muchos desiertos se vuelven muy calurosos. Abrir los estomas para permitir la entrada del dióxido de carbono necesario para el proceso provoca la evapotranspiración , y la conservación del agua es una prioridad máxima para la vegetación del desierto. Algunas plantas han resuelto este problema adoptando el metabolismo ácido de las crasuláceas , lo que les permite abrir sus estomas durante la noche para permitir la entrada de CO ₂ y cerrarlos durante el día, ^[73] o utilizando la fijación de carbono C4 . ^[74]

Muchas plantas del desierto han reducido el tamaño de sus hojas o las han abandonado por completo. Los cactus están presentes tanto en América del Norte como del Sur con un origen post-Gondwana. El género es especialista en desiertos y en la mayoría de las especies se ha prescindido de las hojas y la clorofila se ha desplazado hacia los troncos, cuya estructura celular se ha modificado para permitirles almacenar agua. Cuando llueve, el agua es absorbida rápidamente por las raíces superficiales y retenida para permitirles sobrevivir hasta el siguiente chaparrón, que puede estar a meses o años de distancia. ^[75] Los cactus saguaro gigantes del desierto de Sonora forman "bosques", proporcionando sombra a otras plantas y lugares de anidación para las aves del desierto. El saguaro crece lentamente pero puede vivir hasta doscientos años. La superficie del tronco está doblada como una concertina , lo que le permite expandirse, y un ejemplar grande puede contener ocho toneladas de agua después de un buen chaparrón. ^[75]

Otras plantas xerófitas han desarrollado estrategias similares mediante un proceso conocido como evolución convergente . ^[76] Limitan la pérdida de agua reduciendo el tamaño y el número de estomas, al tener recubrimientos cerosos y hojas peludas o diminutas. Algunas son caducas, perdiendo sus hojas en la estación más seca, y otras enrollan sus hojas hacia arriba para reducir la transpiración. Otras, como los áloes , almacenan agua en hojas o tallos suculentos o en tubérculos carnosos.

Las plantas del desierto maximizan la absorción de agua al tener raíces poco profundas que se extienden ampliamente, o al desarrollar raíces pivotantes largas que llegan hasta los estratos rocosos profundos en busca de agua subterránea. ^[77] El arbusto salado en Australia tiene hojas suculentas y secreta cristales de sal, lo que le permite vivir en áreas salinas. ^{[77] [78]} Al igual que los cactus, muchos han desarrollado espinas para protegerse de los animales ramoneadores. ^[75]

Algunas plantas del desierto producen semillas que permanecen latentes en el suelo hasta que las lluvias las estimulan a crecer. En el caso de las plantas anuales , estas plantas crecen con gran rapidez y pueden florecer y producir semillas en cuestión de semanas, con el objetivo de completar su desarrollo antes de que se seque el último vestigio de agua. En el caso de las plantas perennes, es más probable que la reproducción tenga éxito si la semilla germina en un lugar sombreado, pero no tan cerca de la planta madre como para competir con ella. Algunas semillas no germinarán hasta que hayan sido esparcidas por el suelo del desierto para escarificar la cubierta de la semilla. La semilla del árbol de mezquite , que crece en los desiertos de las Américas, es dura y no brota ni siquiera cuando se planta con cuidado. Cuando ha pasado por el intestino de un berrendo, germina fácilmente, y el pequeño montón de estiércol húmedo proporciona un excelente comienzo para la vida lejos del árbol padre. ^[75] Los tallos y las hojas de algunas plantas reducen la velocidad superficial de los vientos que transportan arena y protegen el suelo de la erosión. Incluso los hongos pequeños y los organismos vegetales microscópicos que se encuentran en la superficie del suelo (el llamado suelo criptobiótico ) pueden ser un vínculo vital para prevenir la erosión y brindar soporte a otros organismos vivos. Los desiertos fríos a menudo tienen altas concentraciones de sal en el suelo. Los pastos y los arbustos bajos son la vegetación dominante aquí y el suelo puede estar cubierto de líquenes . La mayoría de los arbustos tienen hojas espinosas y las pierden en la parte más fría del año. ^[79]

Los animales adaptados a vivir en desiertos se llaman xerocoles . No hay evidencia de que la temperatura corporal de los mamíferos y las aves sea adaptativa a los diferentes climas, ya sea de gran calor o frío. De hecho, con muy pocas excepciones, su tasa metabólica basal está determinada por el tamaño corporal, independientemente del clima en el que viven. ^[80] Muchos animales (y plantas) del desierto muestran adaptaciones evolutivas especialmente claras para la conservación del agua o la tolerancia al calor y, por lo tanto, a menudo se estudian en fisiología comparada , ecofisiología y fisiología evolutiva . Un ejemplo bien estudiado son las especializaciones de los riñones de los mamíferos que muestran las especies que habitan en el desierto. ^[81] Se han identificado muchos ejemplos de evolución convergente en organismos del desierto, incluidos entre cactus y Euphorbia , ratas canguro y jerbos , lagartijas Phrynosoma y Moloch ^{. [82]}

Los desiertos presentan un entorno muy desafiante para los animales. No sólo necesitan comida y agua, sino que también necesitan mantener su temperatura corporal a un nivel tolerable. En muchos sentidos, las aves son las más capaces de hacer esto entre los animales superiores. Pueden desplazarse a zonas de mayor disponibilidad de alimentos cuando el desierto florece después de las lluvias locales y pueden volar a pozos de agua lejanos. En los desiertos cálidos, las aves planeadoras pueden alejarse del suelo desértico sobrecalentado utilizando corrientes térmicas para elevarse en el aire más frío a grandes alturas. Para conservar energía, otras aves del desierto corren en lugar de volar. El corredor de color crema revolotea elegantemente por el suelo sobre sus largas patas, deteniéndose periódicamente para atrapar insectos. Al igual que otras aves del desierto, está bien camuflado por su coloración y puede fundirse con el paisaje cuando está inmóvil. La ganga es una experta en esto y anida en el suelo abierto del desierto a decenas de kilómetros (millas) de distancia del pozo de agua que necesita visitar diariamente. Algunas aves diurnas pequeñas se encuentran en localidades muy restringidas donde su plumaje coincide con el color de la superficie subyacente. La alondra del desierto toma baños de polvo frecuentes, lo que garantiza que se adapte a su entorno. ^[83]

El agua y el dióxido de carbono son productos finales metabólicos de la oxidación de grasas, proteínas y carbohidratos. ^[84] La oxidación de un gramo de carbohidratos produce 0,60 gramos de agua; un gramo de proteína produce 0,41 gramos de agua; y un gramo de grasa produce 1,07 gramos de agua, ^[85] lo que hace posible que los xerocoles vivan con poco o ningún acceso al agua potable. ^[86] La rata canguro , por ejemplo, hace uso de esta agua del metabolismo y conserva el agua tanto por tener una tasa metabólica basal baja como por permanecer bajo tierra durante el calor del día, ^[87] reduciendo la pérdida de agua a través de su piel y sistema respiratorio cuando está en reposo. ^{[86] [88] Los mamíferos} herbívoros obtienen humedad de las plantas que comen. Especies como el antílope addax , ^[89] dik-dik , la gacela de Grant y el órix son tan eficientes en hacer esto que aparentemente nunca necesitan beber. ^[90] El camello es un magnífico ejemplo de un mamífero adaptado a la vida en el desierto. Minimiza su pérdida de agua produciendo orina concentrada y estiércol seco , y es capaz de perder el 40% de su peso corporal a través de la pérdida de agua sin morir de deshidratación. ^[91] Los carnívoros pueden obtener gran parte de sus necesidades de agua de los fluidos corporales de sus presas. ^[92] Muchos otros animales del desierto cálido son nocturnos , buscan sombra durante el día o habitan bajo tierra en madrigueras. A profundidades de más de 50 cm (20 pulgadas), estas permanecen entre 30 y 32 °C (86 y 90 °F) independientemente de la temperatura externa. ^[92] Los jerbos , ratas del desierto , ratas canguro y otros pequeños roedores emergen de sus madrigueras por la noche y también lo hacen los zorros, coyotes, chacales y serpientes que los cazan. Los canguros se mantienen frescos aumentando su frecuencia respiratoria, jadeando, sudando y humedeciendo la piel de sus patas delanteras con saliva . ^[93] Los mamíferos que viven en desiertos fríos han desarrollado un mayor aislamiento a través de un pelaje corporal más cálido y capas aislantes de grasa debajo de la piel. La comadreja ártica tiene una tasa metabólica que es dos o tres veces más alta de lo que se esperaría para un animal de su tamaño. Las aves han evitado el problema de perder calor a través de sus patas al no intentar mantenerlas a la misma temperatura que el resto de sus cuerpos, una forma de aislamiento adaptativo. ^[80] El pingüino emperadorTiene un plumaje denso, una capa inferior suave, una capa de aislamiento de aire junto a la piel y varias estrategias termorreguladoras para mantener su temperatura corporal en uno de los entornos más duros de la Tierra. ^[94]

Al ser ectotérmicos , los reptiles no pueden vivir en desiertos fríos, pero se adaptan bien a los cálidos. En el calor del día en el Sahara, la temperatura puede subir hasta 50 °C (122 °F). Los reptiles no pueden sobrevivir a esta temperatura y los lagartos se postrarán por el calor a 45 °C (113 °F). Tienen pocas adaptaciones a la vida en el desierto y no pueden refrescarse sudando, por lo que se refugian durante el calor del día. En la primera parte de la noche, como el suelo irradia el calor absorbido durante el día, emergen y buscan presas . Los lagartos y las serpientes son los más numerosos en las regiones áridas y ciertas serpientes han desarrollado un nuevo método de locomoción que les permite moverse lateralmente y navegar por altas dunas de arena. Entre ellas se encuentran la víbora cornuda de África y la serpiente serpentina de América del Norte, evolutivamente distintas pero con patrones de comportamiento similares debido a la evolución convergente . Muchos reptiles del desierto son depredadores de emboscada y a menudo se entierran en la arena, esperando que su presa esté dentro del alcance. ^[95]

Los anfibios pueden parecer habitantes poco probables del desierto, debido a su necesidad de mantener su piel húmeda y su dependencia del agua para fines reproductivos. De hecho, las pocas especies que se encuentran en este hábitat han realizado algunas adaptaciones notables. La mayoría de ellos son fosoriales, pasando los meses secos y cálidos estivando en madrigueras profundas. Mientras están allí, mudan su piel varias veces y retienen los restos a su alrededor como un capullo impermeable para retener la humedad. En el desierto de Sonora , el sapo de espuelas de Couch pasa la mayor parte del año inactivo en su madriguera. Las fuertes lluvias son el detonante para la emergencia y el primer macho que encuentra un charco adecuado llama para atraer a otros. Se ponen huevos y los renacuajos crecen rápidamente ya que deben alcanzar la metamorfosis antes de que el agua se evapore. A medida que el desierto se seca, los sapos adultos se vuelven a enterrar. Los jóvenes permanecen en la superficie durante un tiempo, alimentándose y creciendo, pero pronto cavan madrigueras para sí mismos. Pocos llegan a la edad adulta. ^[96] La rana que retiene agua en Australia tiene un ciclo de vida similar y puede estivar hasta cinco años si no llueve. ^[97] La ​​rana de lluvia del desierto de Namibia es nocturna y sobrevive gracias a las nieblas marinas húmedas que llegan desde el Atlántico. ^[98]

Los invertebrados, en particular los artrópodos , han logrado establecerse con éxito en el desierto. Moscas , escarabajos , hormigas , termitas , langostas , milpiés , escorpiones y arañas ^{[99] tienen} cutículas duras que son impermeables al agua y muchos de ellos ponen sus huevos bajo tierra y sus crías se desarrollan lejos de las temperaturas extremas de la superficie. ^[100] La hormiga plateada sahariana ( Cataglyphis bombycina ) utiliza una proteína de choque térmico de una manera novedosa y busca alimento al aire libre durante breves incursiones en el calor del día. ^[101] El escarabajo oscuro de patas largas en Namibia se para sobre sus patas delanteras y levanta su caparazón para atrapar la niebla matinal como condensado, canalizando el agua hacia su boca. ^[102] Algunos artrópodos aprovechan los charcos efímeros que se forman después de la lluvia y completan su ciclo de vida en cuestión de días. El camarón del desierto hace esto, apareciendo "milagrosamente" en charcos recién formados a medida que los huevos latentes eclosionan. Otros, como los camarones de salmuera , los camarones hada y los camarones renacuajo , son criptobióticos y pueden perder hasta el 92% de su peso corporal, rehidratándose tan pronto como llueve y sus charcos temporales reaparecen. ^[103]

Los seres humanos han utilizado los desiertos como lugares para vivir durante mucho tiempo ^[104] y, más recientemente, han comenzado a explotarlos para obtener minerales ^[105] y energía . ^[106] Los desiertos juegan un papel importante en la cultura humana con una extensa literatura . ^[107] Los desiertos solo pueden sustentar una población limitada de humanos y animales . ^[108]

La gente ha estado viviendo en desiertos durante milenios. Muchos, como los bosquimanos en el Kalahari , los aborígenes en Australia y varias tribus de indios norteamericanos , fueron originalmente cazadores-recolectores . Desarrollaron habilidades en la fabricación y uso de armas, rastreo de animales, búsqueda de agua, búsqueda de plantas comestibles y uso de las cosas que encontraron en su entorno natural para satisfacer sus necesidades diarias. Sus habilidades y conocimientos autosuficientes se transmitieron de generación en generación de boca en boca. ^[104] Otras culturas desarrollaron un estilo de vida nómada como pastores de ovejas , cabras , ganado vacuno , camellos, yaks , llamas o renos . Viajaron por grandes áreas con sus rebaños, moviéndose a nuevos pastos a medida que las lluvias estacionales y erráticas fomentaban el crecimiento de nuevas plantas. Llevaban consigo sus tiendas hechas de tela o pieles envueltas sobre postes y su dieta incluía leche, sangre y, a veces, carne. ^[109]

Los nómadas del desierto también eran comerciantes. El Sahara es una gran extensión de tierra que se extiende desde la costa atlántica hasta Egipto. Se desarrollaron rutas comerciales que unían el Sahel en el sur con la fértil región mediterránea al norte y se utilizaban grandes cantidades de camellos para transportar mercancías valiosas a través del interior del desierto. Los tuareg eran comerciantes y las mercancías transportadas tradicionalmente incluían esclavos , marfil y oro que iban hacia el norte y sal que iba hacia el sur. Se empleaban bereberes con conocimiento de la región para guiar las caravanas entre los diversos oasis y pozos . ^[110] Es posible que varios millones de esclavos hayan sido llevados hacia el norte a través del Sahara entre los siglos VIII y XVIII. ^[111] Los medios tradicionales de transporte terrestre decayeron con la llegada de los vehículos de motor, el transporte marítimo y el transporte aéreo, pero las caravanas todavía viajan por las rutas entre Agadez y Bilma y entre Tombuctú y Taoudenni llevando sal desde el interior a las comunidades del borde del desierto. ^[112]

En los márgenes de los desiertos, donde había más precipitaciones y las condiciones eran más propicias, algunos grupos se dedicaron al cultivo de cosechas. Esto pudo haber sucedido cuando la sequía causó la muerte de los animales de manada, obligando a los pastores a recurrir a la agricultura. Con pocos insumos, estaban a merced del clima y pueden haber vivido a un nivel de subsistencia mínimo . La tierra que cultivaban reducía el área disponible para los pastores nómadas, lo que causaba disputas por la tierra. Las franjas semiáridas del desierto tienen suelos frágiles que corren el riesgo de erosionarse cuando quedan expuestos, como sucedió en el Dust Bowl estadounidense en la década de 1930. Las hierbas que mantenían el suelo en su lugar fueron aradas y una serie de años secos causaron pérdidas de cosechas, mientras enormes tormentas de polvo volaron la capa superficial del suelo. Medio millón de estadounidenses se vieron obligados a abandonar sus tierras en esta catástrofe. ^[113]

Hoy en día, las zonas semiáridas que bordean los desiertos sufren daños similares, y cada año se convierten en desiertos unos doce millones de hectáreas de tierra. ^[114] La desertificación es causada por factores como la sequía, los cambios climáticos, la labranza agrícola, el pastoreo excesivo y la deforestación. La vegetación desempeña un papel importante en la determinación de la composición del suelo. En muchos entornos, la tasa de erosión y escorrentía aumenta drásticamente con la reducción de la cubierta vegetal. ^[115]

Los desiertos contienen importantes recursos minerales, a veces en toda su superficie, lo que les da sus colores característicos. Por ejemplo, el rojo de muchos desiertos de arena proviene de minerales de laterita . ^[116] Los procesos geológicos en un clima desértico pueden concentrar minerales en depósitos valiosos. La lixiviación por las aguas subterráneas puede extraer minerales de mena y redepositarlos, según el nivel freático , en forma concentrada. ^[105] De manera similar, la evaporación tiende a concentrar minerales en lagos desérticos, creando lechos de lagos secos o playas ricas en minerales. La evaporación puede concentrar minerales como una variedad de depósitos de evaporita , incluyendo yeso , nitrato de sodio , cloruro de sodio y boratos . ^[105] Las evaporitas se encuentran en el desierto de la Gran Cuenca de los EE. UU ., históricamente explotado por los "equipos de 20 mulas" que tiraban de carretas de bórax desde el Valle de la Muerte hasta el ferrocarril más cercano . ^[105] Un desierto especialmente rico en sales minerales es el desierto de Atacama , en Chile, donde se ha extraído nitrato de sodio para explosivos y fertilizantes desde alrededor de 1850. ^[105] Otros minerales del desierto son el cobre de Chile, Perú e Irán , y el hierro y el uranio de Australia . Muchos otros metales, sales y tipos de rocas comercialmente valiosas, como la piedra pómez, se extraen de desiertos de todo el mundo. ^[105]

El petróleo y el gas se forman en el fondo de los mares poco profundos cuando los microorganismos se descomponen en condiciones anóxicas y luego se cubren de sedimentos. Muchos desiertos fueron en algún momento sitios de mares poco profundos y otros han tenido depósitos de hidrocarburos subyacentes transportados hasta ellos por el movimiento de las placas tectónicas . ^[117] Algunos yacimientos petrolíferos importantes como Ghawar se encuentran bajo las arenas de Arabia Saudita. ^[105] Los geólogos creen que otros depósitos de petróleo se formaron por procesos eólicos en desiertos antiguos, como puede ser el caso de algunos de los principales yacimientos petrolíferos estadounidenses. ^[105]

Los sistemas tradicionales de cultivo en el desierto se han establecido desde hace mucho tiempo en el norte de África, siendo el riego la clave del éxito en una zona donde el estrés hídrico es un factor limitante para el crecimiento. Las técnicas que se pueden utilizar incluyen el riego por goteo , el uso de residuos orgánicos o estiércol animal como fertilizantes y otras prácticas tradicionales de gestión agrícola. Una vez que se ha creado la fertilidad, la mayor producción de cultivos preserva el suelo de la destrucción por el viento y otras formas de erosión. ^[118] Se ha descubierto que las bacterias promotoras del crecimiento de las plantas desempeñan un papel en el aumento de la resistencia de las plantas a las condiciones de estrés y estas suspensiones rizobacterianas podrían inocularse en el suelo en las proximidades de las plantas. Un estudio de estos microbios descubrió que la agricultura en el desierto obstaculiza la desertificación al establecer islas de fertilidad que permiten a los agricultores lograr mayores rendimientos a pesar de las condiciones ambientales adversas. ^[118] Un ensayo de campo en el desierto de Sonora que expuso las raíces de diferentes especies de árboles a rizobacterias y a la bacteria fijadora de nitrógeno Azospirillum brasilense con el objetivo de restaurar tierras degradadas solo tuvo un éxito parcial. ^[118]

El desierto de Judea fue cultivado en el siglo VII a. C. durante la Edad del Hierro para abastecer de alimentos a los fuertes del desierto. ^[119] Los nativos americanos del suroeste de los Estados Unidos se convirtieron en agricultores alrededor del año 600 d. C. cuando las semillas y las tecnologías estuvieron disponibles en México. Utilizaron técnicas de terrazas y cultivaron huertas junto a filtraciones, en áreas húmedas al pie de las dunas, cerca de arroyos que proporcionaban riego por inundación y en áreas irrigadas por extensos canales especialmente construidos. La tribu hohokam construyó más de 800 km de grandes canales y los mantuvo durante siglos, una impresionante hazaña de ingeniería. Cultivaban maíz, frijoles, calabazas y pimientos. ^[120]

Un ejemplo moderno de agricultura en el desierto es el Valle Imperial en California, que tiene altas temperaturas y una precipitación media de sólo 76 mm al año. ^[121] La economía se basa en gran medida en la agricultura y la tierra se riega a través de una red de canales y tuberías que se abastecen enteramente del río Colorado a través del Canal All-American . El suelo es profundo y fértil, siendo parte de las llanuras de inundación del río, y lo que de otro modo habría sido un desierto se ha transformado en una de las regiones agrícolas más productivas de California. El resto del agua del río se transporta por tuberías a las comunidades urbanas, pero todo esto ha sido a expensas del río, que por debajo de los sitios de extracción ya no tiene ningún flujo superficial durante la mayor parte del año. Otro problema de cultivar de esta manera es la acumulación de salinidad en el suelo causada por la evaporación del agua del río. ^[122] El reverdecimiento del desierto sigue siendo una aspiración y en un momento se consideró como un medio futuro para aumentar la producción de alimentos para la creciente población mundial. Esta perspectiva ha resultado falsa, ya que no tuvo en cuenta el daño ambiental causado en otras partes por el desvío de agua para proyectos de irrigación en el desierto. ^[123]

Los desiertos son vistos cada vez más como fuentes de energía solar , en parte debido a la baja cobertura de nubes. Se han construido muchas plantas de energía solar en el desierto de Mojave, como los sistemas de generación de energía solar y la planta de energía solar Ivanpah . ^[124] Grandes franjas de este desierto están cubiertas de espejos. ^[125]

El potencial de generación de energía solar en el desierto del Sahara es enorme, el mayor del mundo. El profesor David Faiman, de la Universidad Ben-Gurion, ha declarado que ya existe la tecnología necesaria para satisfacer todas las necesidades eléctricas del mundo a partir del 10% del desierto del Sahara. ^[126] La Iniciativa Industrial Desertec era un consorcio que buscaba invertir 560.000 millones de dólares en instalaciones solares y eólicas en el norte de África durante los próximos cuarenta años para suministrar electricidad a Europa a través de cables que discurren bajo el mar Mediterráneo . El interés europeo por el desierto del Sahara se debe a dos aspectos: la luz solar casi continua durante el día y la gran cantidad de tierra sin utilizar. El Sahara recibe más luz solar por acre que cualquier otra parte de Europa. El desierto del Sahara también tiene el espacio vacío de cientos de kilómetros cuadrados que se necesita para albergar campos de espejos para plantas solares. ^[127]

El desierto del Néguev , Israel y sus alrededores, incluido el valle de Aravá , reciben abundante luz solar y, por lo general, no son tierras cultivables . Esto ha dado lugar a la construcción de muchas plantas solares . ^[106] David Faiman ha propuesto que las plantas solares "gigantes" en el Néguev podrían satisfacer todas las necesidades de electricidad de Israel. ^[126]

Los árabes fueron probablemente la primera fuerza organizada que llevó a cabo batallas exitosas en el desierto. Al conocer las rutas secundarias y la ubicación de los oasis y al utilizar camellos, las fuerzas árabes musulmanas pudieron vencer con éxito a las fuerzas romanas y persas en el período comprendido entre el 600 y el 700 d. C. durante la expansión del califato islámico . ^[128]

Muchos siglos después, ambas guerras mundiales se enfrentaron en el desierto. En la Primera Guerra Mundial , los turcos otomanos se enfrentaron al ejército regular británico en una campaña que se extendió por la península arábiga. Los turcos fueron derrotados por los británicos, que contaban con el respaldo de fuerzas árabes irregulares que buscaban rebelarse contra los turcos en el Hiyaz , hecho famoso en el libro de T. E. Lawrence Los siete pilares de la sabiduría . ^{[129] [130]}

En la Segunda Guerra Mundial , la Campaña del Desierto Occidental comenzó en la Libia italiana . La guerra en el desierto ofrecía un gran alcance para que los tácticos utilizaran los grandes espacios abiertos sin las distracciones de las bajas entre las poblaciones civiles. Los tanques y los vehículos blindados podían viajar grandes distancias sin impedimentos y se colocaron minas terrestres en gran número. Sin embargo, el tamaño y la dureza del terreno significaban que todos los suministros debían traerse desde grandes distancias. Los vencedores en una batalla avanzarían y su cadena de suministro necesariamente se haría más larga, mientras que el ejército derrotado podría retirarse, reagruparse y reabastecerse. Por estas razones, la línea del frente se movía de un lado a otro a lo largo de cientos de kilómetros a medida que cada lado perdía y recuperaba impulso. ^[131] Su punto más oriental estaba en El Alamein en Egipto , donde los Aliados derrotaron decisivamente a las fuerzas del Eje en 1942. ^[132]

El desierto es considerado generalmente como un paisaje estéril y vacío. Escritores, cineastas, filósofos, artistas y críticos lo han retratado como un lugar de extremos, una metáfora de cualquier cosa, desde la muerte, la guerra o la religión hasta el pasado primitivo o el futuro desolador. ^[133]

Existe una extensa literatura sobre el tema de los desiertos. ^[107] Un relato histórico temprano es el de Marco Polo ( c.  1254-1324 ), quien viajó a través de Asia Central hasta China, cruzando varios desiertos en su caminata de veinticuatro años. ^[134] Algunos relatos dan descripciones vívidas de las condiciones del desierto, aunque a menudo los relatos de viajes a través de desiertos están entrelazados con reflexión, como es el caso de la obra principal de Charles Montagu Doughty , Viajes en Arabia Deserta (1888). ^[135] Antoine de Saint-Exupéry describió tanto sus vuelos como el desierto en Viento, arena y estrellas , ^[136] y Gertrude Bell viajó extensamente por el desierto árabe a principios del siglo XX, convirtiéndose en una experta en el tema, escribiendo libros y asesorando al gobierno británico sobre cómo tratar con los árabes. ^[137] Otra mujer exploradora fue Freya Stark , que viajó sola por Oriente Medio, visitando Turquía, Arabia , Yemen , Siria , Persia y Afganistán , y escribió más de veinte libros sobre sus experiencias. ^[138] El naturalista alemán Uwe George pasó varios años viviendo en desiertos, y registró sus experiencias e investigaciones en su libro En los desiertos de esta tierra . ^[139]

El poeta estadounidense Robert Frost expresó sus sombríos pensamientos en su poema Desert Places (1933), que termina con la estrofa: "No pueden asustarme con sus espacios vacíos / Entre estrellas - en estrellas donde no hay raza humana. / Lo tengo dentro de mí mucho más cerca de casa / Para asustarme con mis propios lugares desérticos". ^[140]

Entre los santos asociados al desierto se encuentra Antonio el Grande , también conocido como «Antonio del desierto». El Papa Benedicto XVI relacionó la existencia metafórica de los «desiertos interiores» con los desiertos físicos y sociales en su homilía inaugural de su papado : «Los desiertos exteriores del mundo crecen, porque los desiertos interiores se han vuelto tan grandes». ^[141]

Marte es el único otro planeta del Sistema Solar además de la Tierra en el que se han identificado desiertos. ^[142] A pesar de su baja presión atmosférica superficial (solo 1/100 de la de la Tierra), los patrones de circulación atmosférica en Marte han formado un mar de arena circumpolar de más de 5 millones de km2 ⁽ 1,9 millones de millas cuadradas) en el área, más grande que la mayoría de los desiertos de la Tierra. Los desiertos marcianos consisten en dunas en forma de media luna en áreas planas cerca de los casquetes polares permanentes en el norte. Los campos de dunas más pequeños ocupan el fondo de muchos de los cráteres situados en las regiones polares marcianas. ^[143] El examen de la superficie de las rocas con rayos láser emitidos desde el Mars Exploration Rover ha mostrado una película superficial que se asemeja al barniz del desierto que se encuentra en la Tierra, aunque podría ser solo polvo superficial. ^[144] La superficie de Titán , una luna de Saturno , también tiene una superficie similar a un desierto con mares de dunas. ^[145]

• Bagnold, Ralph A. (1941). "La física de la arena arrastrada por el viento y las dunas del desierto". Nature . 148 (3756): 480–481. Bibcode :1941Natur.148..480H. doi :10.1038/148480a0. S2CID  38251361.
• Macmahon, James (1988). Desiertos. Guías de naturaleza de la National Audubon Society. Random House / Chanticleer Press. ISBN 978-0-394-73139-1.

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• "Perspectivas mundiales sobre los desiertos". Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). 2006. Archivado desde el original el 16 de junio de 2006., un informe de la serie Perspectivas del medio ambiente mundial (GEO).
  • Panorama mundial de los desiertos en formato PDF en los Archivos web de la Biblioteca del Congreso (archivado el 16 de junio de 2006)
  • Mapa con escenarios de biodiversidad para zonas desérticas, del Global Deserts Outlook Archivado el 14 de julio de 2018 en Wayback Machine .