Физико-географические особенности пустынь Африки

Пустыня Сахара

Сахара - крупнейшая в мире пустыня, простирается через большую часть Северной Африки, покрывая 9 миллионов квадратных километров. Фактически, Пустыня Сахара занимает 30 % всего африканского континента. Это - самое жаркое и горячее место в мире с летними температурами, которые часто превышают 57 градусов по Цельсию. В пустыне выпадает ежегодный ливень и очень мощные песчаные бури, поднимающие песок на 1000 метров в высоту и перемещающие дюны.

Сахара расположена на территории более десяти государств (Египет, Ливия, Тунис, Алжир, Марокко, Западная Сахара, Мавритания, Мали, Нигер, Чад, Судан). Сахара не поддаётся категоризации в рамках одного типа пустыни, хотя преобладающим является песчано-каменистый тип. В составе пустыни различают множество регионов: Тенере, Большой Восточный Эрг, Большой Западный Эрг, Танезруфт, Хамада-эль-Хамра, Эрг-Игиди, Эрг-Шеш, Аравийскую, Ливийскую, Нубийскую пустыни. Её возраст - около 2,5 миллионов лет.

В Сахаре ежегодно наблюдается около 160 тысяч миражей. Они бывают стабильными и блуждающими, вертикальными и горизонтальными. Составлены даже специальные карты караванных путей с оценкой мест, где обычно наблюдаются миражи. На этих картах отмечено, где появляются колодцы, оазисы, пальмовые рощи, горные цепи[10].

Некоторые говорят, что пустыня Сахара до первого ледникового периода была гораздо больше, а некоторые твердят, что пустыня Сахара появилась 4000 лет назад. К примеру, немецкие ученые, используя методы компьютерного моделирования климата Земли, установили, что Сахара стала пустыней 4000 лет назад. 10 тысяч лет назад самая большая пустыня мира была покрыта травой и низким кустарником, но затем летом стало жарче, а дожди почти прекратились. Естественно, исчезли многие древние цивилизации, и все живое покинуло Сахару. По мнению ученых из Потсдамского института исследования климата, превращение Сахары в пустыню стало одним из самых драматических климатических событий на Земле обозримых тысячелетий.

Почему же климат так непостоянен? Оказывается, наклон земной оси к Солнцу постепенно меняется: приблизительно 9 тысяч лет назад он составлял 24,14 градусов, сейчас же - 23,45 градусов. Сегодня Земля наиболее близко подходит к Солнцу в январе, десять же тысяч лет назад - в конце июля. Тонкие изменения орбиты вращения Земли вокруг Солнца, усиленные взаимодействиями с атмосферой, океаном и сушей, изменяют климат до неузнаваемости[6;32].

Климат Сахары экстраординарный. Влажным фактором является широкое положение Сахары к северу и югу от Северного тропика. Этим объясняется тот факт, что большая часть пустыни в течении всего года находится под воздействием северо-восточного пассата. Дополнительное влияние на климат оказывает расположенный на севере горный барьер Атлас, вытянутый с запада на восток и препятствующий проникновению в пустыню основной массы влажного средиземноморского воздуха. На юге со стороны Гвинейского залива на территорию Сахары беспрепятственно летом поступают влажные массы, которые, постепенно иссушаясь, достигают ее центральных частей. Чрезвычайная сухость воздуха, огромная величина дефицита влажности и соответственно исключительно большая испаряемость характерны для всей Сахары. По режиму осадков в Сахаре можно выделить три зоны: северную, центральную и южную.

В северной зоне осадки выпадают зимой и количество их не превышает 200 мм в год. К югу количество их уменьшается, и в центральной зоне они выпадают эпизодически. Средняя величина их не превышает 20 мм. Иногда 2-3 года осадки вообще не выпадают. Однако в таких районах неожиданно могут пройти ливни, что вызывает сильное наводнение. Засушливость Сахары изменяется и в широтном направлении, с запада на восток. На Атлантическом побережье обильные осадки не выпадают, поскольку редкие западные ветры охлаждаются проходящим вдоль берега Канарским течением. Здесь часты туманы. На вершинах горных хребтов и нагорьях количество осадков несколько увеличивается в связи с конденсацией водяных паров. Сахару отличает высокая степень испаряемости. Ее суммарная годовая величина изменяется от 2500 до 5500 мм, что более чем в 70 раз превышает величину выпадающих осадков.

Для Сахары характерны высокие, можно сказать, рекордсмены температуры воздуха. Средняя температура самого холодного месяца – января почти во всей Сахаре не опускается ниже 10° С. Средняя температура июля в центральной части пустыни составляет 35° С. Во многих местах Сахары отмечены температуры выше 50° С. ночи в Сахаре прохладные, температура понижается до 10-15° С. На равнинах понижение температуры редко достигает минус 5° С. В горах часты заморозки. Очень велики суточные амплитуды температур воздуха – до 30° С, а на поверхности почвы – до 70° С. В начале лета на севере Сахары дуют горячие ветры сирокко, которые приходят из центральной части пустыни. Сильные ветры вызывают пыльные и песчаные бури, скорость ветра во время бури достигает 50 м/с. В воздух поднимаются массы песка и мелких камней, которые очень действуют на людей и животных. Бури возникают также внезапно, как и кончаются, оставляя после себя тучи медленно оседающего сухого пыльного «тумана». Нередки в Сахаре и смерчи[7;22].

Пустыня Сахара состоит из одной четверти вулканических гор, одной четверти песка, скал и покрытых гравием равнин, и маленьких областей постоянной растительности. Растительность включает кусты, травы и деревья в нагорье и в оазисах, расположенных по руслам реки. Некоторые из растений хорошо приспособлены к этому климату и растут в течение трех дней после дождя, а сеют свои семена в течение двух недель после этого. Только маленькая часть пустыни Сахара плодородна - эти участки берут влагу из подземных рек и оазисов.

Животные в пустыне Сахара являются главным образом песчанками, зайцами долгоногами, оленями, ласками, бабуинами, шакалами, песчаными лисами, мангустами, пустынными ежами и более чем 300 разновидностями птиц[12].

Пустыня Намиб

Намиб - прибрежная пустыня в юго-западной Африке. Площадь Намиба составляет свыше 100 000 кв. км. Пустыня простирается на 1900 км вдоль побережья Атлантического океана от города Намибе в Анголе, через всю Намибию (которая получила от пустыни свое название) до устья реки Улифантс в Капской провинции ЮАР. От океана она уходит вглубь континента на расстояние от 50 до 160 км к подножию внутриконтинентального плато; на юге она соединяется с юго-западной частью Калахари.

Название «Намиб» на языке народа нама означает «место, где ничего нет». Пустыня Намиб чрезвычайно сухая (лишь 10-13 гг осадков на год) и, за исключением нескольких прибрежных городов, практически необитаемая. Намиб считается самой древней пустыней в мире: пустынные или полупустынные условия существуют здесь беспрерывно уже на протяжении 80 миллионов лет, то есть пустыня образовалась ещё во времена динозавров. Вследствие этого здесь возникло несколько эндемических видов растений и животных, которые приспособлены к жизни в местном чрезвычайно враждебном климате и не встречаются больше нигде в мире.

На пустыню Намиб оказывает влияние Бенгельское течение, благодаря которому климат в пустыне Намиб нежаркий и сухой. Годовое количество осадков менее 100 мм при большой влажности и относительно низких температурах воздуха. Ступенчатая равнина, поднимающаяся до 1000-1200 метров на востоке, песчаный и щебенистый рельеф на севере, каменистый на юге. Намиб пересекают временные водотоки и транзитные реки Оранжевая и Кунене. В местах неглубокого залегания грунтовых вод можно встретить акацию, молочаи, алоэ[16].

Бескрайнее море песчаных барханов уходит в глубь материка, к высохшему сердцу пустыни Намиб. На первый взгляд, совсем немного животных и растений обитает в этом сухом климате, однако, стоит только побрызгать дождичку, и пустыня вдруг просыпается, начинается яркая и активная жизнь. Семена и луковицы, долгое время погребенные в песке, вдруг дают побеги, сухие долины превращаются в луга, а вслед за растениями появляются птицы и животные. Вьюрки и жаворонки едят семена трав, а сарыч лакомится многочисленными насекомыми. В некоторых местах пустыня может даже прокормить орикса крупную, обитающую в пустыне антилопу, питающуюся молодой травой. Но если в один год происходит взрыв жизни в пустыне, то другой год может подарить лишь худосочную растительность, и мало найдется животных, готовых рыскать по бесплодной пустыне в поисках пропитания.

Пустыня Намиб отличается такой сухостью, что обитающие в ней растения и животные вынуждены были развить специфические биологические механизмы, отвечающие местным условиям. Одно из растений вельвичия встречается только в пустыне Намиб, главным образом в северной ее части, где песчаные барханы сменяются равниной, покрытой гравием. Вельвичия кажется нечувствительной к засухе; за несколько безводных лет кончики ее красновато-коричневых кожистых листьев могут подсохнуть, но первые капли дождя возвращают им зеленый цвет и дают возможность расти. Она может просуществовать несколько лет на запасах воды, поглощенных из земли в более влажный год.

В начале дня ящерицы и жуки вылезают из своих песчаных нор, чтобы обследовать территорию и собрать пищу, прежде чем поднимется температура, загоняя их обратно в прохладный песок. На поверхности фиксировалась температура 66 С, слишком высокая для активной жизни большинства существ. Для некоторых животных доступен лишь небольшой промежуток времени между ночным холодом, когда температура для них слишком низкая, и обжигающим жаром дня, когда большинство вынуждено искать укрытия. Когда ночные животные выползают из своих нор на прохладный воздух, пустыня превращается в приют совсем других существ.

Берег возле Великого Песчаного моря часто окутан туманом, вызванным встречей холодного Бенгальского воздушного течения, идущего на север из Антарктиды, и более теплых, влажных ветров Атлантики выкапывают небольшие ямки в песке.

Каждый год в течение примерно 60 дней туман бывает настолько плотен, что его относит в глубь суши на 80 км. На земле, где дожди лишь изредка моросят, эти туманы являются основным источником воды для некоторых обитателей пустыни. Чернотелки пьют капельки тумана, конденсирующиеся на их телах, а другие жуки, чтобы собрать влагу, Телесные соки этих существ обеспечивают необходимой влагой хищников сольпугу и хамелеона[11].

Низкие, похожие на кусты деревья и сухая трава умудряются выжить в суровых условиях этих аридных пустынь.

Примечательна и неживая природа. В пустыне Намиб – самые высокие дюны на Земле. Высота их превышает 300 метров. А сложность их структуры привлекает внимание геологов вот уже на протяжении нескольких десятков лет.

В пустыне разведаны важные залежи вольфрамовых и урановых руд и алмазов. Воды Атлантического Океана, омывающие берега Намиба море чрезвычайно обильны жизнью; берега пустыни привлекает многочисленных тюленей, морских птиц и даже пингвинов, которые несмотря на африканскую жару гнездятся на пустынных берегах и прибрежных островах[12].

Пустыня Калахари

Пустыня Калахари – лишь часть самой протяженной в мире зоны песков, которая захватывает огромные площади в 9 странах Африки: Габоне, Конго, Анголе, Замбии и Зимбабве (в центре), Ботсване, Намибии и Южной Африке. Общая площадь этих песков равна приблизительно 2,5 миллиона кв. км, а глубина их местами достигает 100 метров.

Площадь Калахари составляет около 600 тыс. кв. км. Климат Калахари аридный с летним максимумом осадков и мягкой зимой, причем аридность увеличивается к юго-востоку. Осадки (до 500 мм) приурочены к летнему периоду (ноябрь - апрель), но их величина значительно колеблется как во времени, так и по площади.

Пустыня Калахари занимает синеклизу в теле Африканской платформы, заполненную континентальными мезозойскими, кайнозойскими отложениями, образованными в результате выветривания пород внутри самой впадины. По ее периферии над песчаными равнинами поднимаются краевые плато и горы. На западе край Калахари лежит на высоте 1500 м над уровнем моря, а на востоке - еще выше; самая низкая точка пустыни находится на высоте 840 м над уровнем моря. Поверхность Калахари сложена третичными и четвертичными горизонтально лежащими континентальными толщами (слои карру) песчаников, галечников и брекчий.

В этой континентальной толще выделяют три свиты. Нижняя, или свита камина, сложена песками, песчаниками и галечниками; средняя свита - песков, окремненных песчаников и халцедоновых известняков позднемелового возраста - залегает на свите камина несогласно и, в свою очередь, несогласно перекрывается свитой охристых песков позднетретичного возраста. Выше залегают современные отложения мощностью 100-150 м, представленные ожелезненными песчаниками и галечниками, красными песками «калахарского типа» и среднезернистыми эоловыми песками.

Вся территория Калахари занята песчаными дюнами, расположенными, как правило, цепями на расстоянии 70-150 м друг от друга. Особенно часто скопление продольных дюн - алаб - в окрестностях рек Молопо и Куруман. Здесь выделяется несколько типов песков Калахари. Наиболее часто встречаются красные пески, цвет которых может изменяться от ярко-розового к красному до почти коричневого цвета, что обусловлено присутствием окислов железа.

Происхождение красных песков обязано длительному разрушению третичных песчаников. Их зерна угловаты или округлы, в большей части кварцевые, халцедоновые или кремнистые; присутствуют также слюда и тяжелые минералы - гранит, турмалин, циркон и др. Пески преимущественно мелкозернистые. Размеры зерен чаще всего 0, 15-0, 4 мм; мелкая фракция песка составляет 30-65 %.

Дюны красного цвета часто называют «красными пальцами» Калахари. Палеогеновые песчаники при выветривании в течение аридного периода миоцена или еще раньше образовали толщи светлых песков в связи с покрытием их известковой оболочкой. Эти пески известны под названием «пески Калахари». Они имеются и в Замбии, Конго, ЮАР[1;125].

Считается, что пески Калахари были перенесены сильными юго-западными ветрами из пустыни Намиб, с другой стороны, что вероятнее, полагают, что значительная часть эоловых песков образовалась в процессе развеивания древнего аллювия ныне сухих рек Молопо и Нособ и их притоков. Совершенно очевидно, что в четвертичное время эти реки были многоводными и приносили значительное количество рыхлого материала, занявшего обширную площадь. Характерным для Калахари является наличие «поющих песков».

Замкнутость впадины Калахари обусловила характер стока. Дренирующие ее транзитные реки и временные потоки направлены к центру депрессии. Наиболее крупными из них являются Нособ, Молопо и Авоб. Долины их изрезаны несколькими сухими руслами - омурам-бами; некоторые из них в период дождей заполняются водой. Долина р. Нособ имеет ширину до 3 км. Аллювиальные отложения рек сильно опесчанены. Поэтому здесь обычны довольно мощные скопления эоловых песков в виде параллельных рядов дюн (барханных цепей), тянущихся на десятки километров (высота их до 15 м) с общей ориентацией с северо-запада на юго-восток.

Средняя высота гребней над межбарханными понижениями - около 8 м (максимальная - до 300 м). Среднее расстояние между цепями (от гребня до гребня) - около 225 м (минимальное - около 35, 5 м, максимальное - 460 м).

Среди песков и островных гор часто располагаются обширные плоские понижения (пэн, или влей) площадью от нескольких квадратных метров до сотен квадратных километров, сложенные плотными слабоводопроницаемыми глинами. Их можно рассматривать как аналог наших такыров. Эти понижения - коллекторы вод местного стока, они являются характерной чертой рельефа Калахари. В период сильных дождей на них собирается вода и образуются временные озера, довольно быстро высыхающие, но играющие важную роль в водопое скота. Запасы подземных вод в пустыне значительны, однако глубина их залегания превышает 300 м. Дебит скважин небольшой. В песчаных отложениях вода может быть соленой.

Климат пустыни Калахари аридный с летним максимумом осадков и мягкой зимой, причем аридность увеличивается к юго-востоку. Осадки (до 500 мм) приурочены к летнему периоду (ноябрь - апрель), но их величина значительно колеблется как во времени, так и по площади. Локальная изменчивость играет важную роль для восстановления страдающей от засухи растительности. Средние засухи типичны раз в 3-5 лет, сильные - раз в 10 лет.

Калахари - один из самых жарких районов Южной Африки. Среднемаксимальная температура - плюс 29°, а среднеминимальная - плюс 12°, испаряемость 3 тыс. мм. В целом мягкие зимы могут характеризоваться иногда сильными морозами. Ветровой режим пустыни в бассейне рек Молопо и Нособ характеризуется постоянным господством северо-западных ветров. В силу этого пески движутся поступательно на юго-восток. Почвы в основном красно-бурые и оранжево-бурые, песчаные, бесструктурные, состоящие в основном из крупного и мелкого песка, слабокислые, с низким плодородием, что обусловлено недостатком содержания азота и фосфора. С глубиной окраска в более влажных районах изменяется до желто-бурой, песок уплотняется. При близком подстилании плотной породы в нижней части почвенного профиля появляется карбонатный горизонт, где встречаются окремнелые отложения. Почвообразовательный процесс подобен тому, что идет на геологически древних материалах в Австралии.

Почвы обширных понижений - пэнов мощные, состоят из тонкого по механическому составу элювия, незасоленные, с высоким содержанием органического вещества на севере, но засолены в южных районах. Легкий механический состав, хорошая водопроницаемость почв и наличие близкого водоупора способствуют более полному использованию скудных осадков.

Напоминающая по географическому положению, рельефу, геологическому строению и истории развития Сахару, пустыня Калахари имеет довольно развитый сплошной, местами достаточно густой растительный покров, тем самым она скорее походит на опустыненную степь или опустыненную сухую низкотравную саванну. Особенно это четко проявляется к северу от 22° ю. ш. Несмотря на то что местные жители назвали этот район «краем жажды», здесь круглый год держится травостой и вегетируют древесные насаждения, а после дождливого сезона (с декабря по март) буйно растут эфемеры.

К югу от 22° ю. ш. до р. Оранжевой Калахари приобретает характер настоящей пустыни: незначительные дожди выпадают редко в летний период, обеспечивая жизнь разрозненных небольших деревьев, кустарников и иногда, во влажные годы, - летних трав.

Калахари - один из загадочных, необъяснимых, интригующих и вместе с тем завораживающих уголков планеты. Загадка первая – как могла возникнуть пустыня на океанском берегу? Загадка вторая – как в этом безжизненном месте возможно такое биологическое разнообразие? И таких загадок сотни. Только пустыня тщательно хранит свои тайны, скрытые под толщей песка[13].

Таким образом, о Калахари можно сказать следующее: Калахари - одно из самых сухих мест на планете, край фантастических ландшафтов и уникального животного мира, удивительное место, в котором можно наблюдать, как различные виды флоры и фауны приспосабливаются к тяжелым условиям пустыни, внешним видом напоминающей поверхность луны.

Пустыня Карру

Карру засушливый регион на юге Африки, объединяющий полупустынные плато и межгорные впадины к югу от хребта Большой Уступ и долины реки Оранжевая. Обычно выделяют две основные части с разным рельефом и климатическими условиями: Большое Карру на севере, представляющее собой впадину между Капскими горами и Большим Уступом, и Малое Карру на юге - долина в Капских горах.

Иногда ещё выделяют Верхнее Карру - отдельный физико-географический район, являющееся частью более обширного южно-африканского плоскогорья. Регион расположен преимущественно на территории Южно-Африканской республики, а также прилегающих районах Намибии. Его общая площадь составляет около 395 тыс. кв. км, то есть около трети всей территории ЮАР.

Название карру имеет койсанское происхождение которое означает сухой или бесплодный.

Полупустынный регион Карру расположен на юге Африки к северу примерно от 34 ° ю. ш. и к западу от 27 ° в. д. На северо-западе в районе 27 ° ю. ш. полупустыня упирается в береговую зону и плато на юге Намибии, которое в свою очередь переходит в пустыню Намиб. Восточнее Карру граничит с пустыней Калахари. На засушливость региона, который резко выделяется на фоне мягкого средиземноморского климата на востоке, влияют несколько основных факторов. Пояс высокого давления в районе тропика Козерога испаряет влагу и переносит её на север в сторону экватора, где выпадают обильные осадки. С юга продвижению дождевых облаков препятствуют Капские горы, с севера хребет Большой Уступ. Холодное Бенгальское течение вдоль юго-западного побережья охлаждает температуру и также способствует более сухому климату. Поступление влаги в регион, прежде всего в районы Малого Карру, связано с адвекцией (горизонтальным перемещением воздуха) со стороны тёплого Индийского океана.

Наименее засушливая часть региона - Малое Карру, представляет собой глубокую долину в Капских горах между хребтами Лангеберг на юге и Свартберг на севере на высоте 300-600 м над уровнем моря. Длина долины 245 км, средняя ширина около 48 км. Годовое количество осадков варьирует в пределах от 400 мм на склонах гор до 130 мм на дне долин. Большое Карру площадью более 400 кв. км, расположенное к северу от Малого, является типичной полупустыней с соответствующей флорой и фауной. В геологическом плане это эрозионная впадина возрастом около 250 млн лет, место, куда текут реки с вершин Большого Уступа. По направлению рек различают два бассейна - западный и восточный, первый из которых длиной 225 км и шириной 80 км, второй длиной 480 км и шириной 130-80 км.

Среднее количество выпадаемых осадков постепенно снижается с востока на запад - от 400 мм на восточной границе до 100 мм на западной. Средняя высота Большого Карру 450-750 м над уровнем моря.[ Верхнее Карру обычно рассматривается как составная часть южно-африканского плоскогорья, представляет собой плато на высоте 1000- 1300 м между рекой Оранжевой и Большим Уступом[14].

Таким образом, пустыни Африки чрезвычайно разнородны по внешнему виду, условиям среды, истории формирования органического мира и соответственно по составу населяющих их организмов. Часть аридных территорий лежит в субтропических широтах. Общая особенность климатов всех африканских пустынь - скудное увлажнение в течение круглого года при достаточной обеспеченности теплом. Дожди нерегулярны, хотя существует сезон в 1-2 месяца, когда они в виде коротких ливней обычно выпадают. В центре ее осадков может не быть по нескольку лет. Скудное увлажнение сопровождается высокими температурами. Характерна большая суточная их амплитуда - под утро на пустынных возвышенностях и в субтропиках могут быть заморозки.