Wiatr ma zdolność do modelowania i przekształcania powierzchni Ziemi, co sprawia, że w wyniku akumulacji, transportu oraz erozji dochodzi do powstania nowych form rzeźby terenu. Ogół tych działań nazwany jest procesami eolicznymi. Rzeźbotwórcza działalność wiatru zależy od wielu czynników. Mogłoby się wydawać, że najbardziej istotnym czynnikiem jest siła wiatru. Jednak inne uwarunkowania, takie jak klimat czy podatność podłoża, a nawet działalność człowieka, mają równie istotny wpływ na działalność wiatru.

Bardziej wilgotne podłoże, uwarunkowane przez klimat, będzie mniej podatne na deflację niż to suche. Występowanie roślinności ma wpływ na większą spoistość gruntu niż tam, gdzie roślinność nie występuje. Małe ziarna piasku oraz grube pyły są podatniejsze na wywiewanie niż większe elementy. Człowiek może przyczynić się do ograniczenia procesów eolicznych m.in. przez sztuczne nasadzenia roślinności, dlatego można śmiało stwierdzić, że najintensywniejsze procesy eoliczne występują na pustyniach piaszczystych, gdzie ziarna piasku są dość lekkie i podatne na wywiewanie.

Czynniki warunkujące procesy eoliczne

  • Kierunek, siła oraz częstotliwość wiatru – mają wpływ na rozmiar i zasięg transportu oraz rodzaj wytworzonych form eolicznych. Im silniejszy wiatr, występujący z większą częstotliwością, tym więcej form eolicznych powstających w danym miejscu.

  • Podatność podłoża – warunkuje wywiewanie z niego uziarnienia oraz jego ścieranie. Podatność jest uzależniona od: stopnia pokrycia powierzchni roślinnością, budowy geologicznej, stopnia wilgotności podłoża, jego struktury. Podatność podłoża ma bardzo duży wpływ na występowanie form eolicznych na danym terenie, ponieważ to spoistość gruntu odgrywa tutaj główną rolę.

  • Klimat – determinuje wielkość opadów, średnią temperaturę roczną oraz rozwój szaty roślinnej, która ma duży wpływ na spoistość materiału podłoża.

  • Działalność człowieka – może wpływać pozytywnie na zmniejszenie intensywności procesów eolicznych poprzez sztuczne nasadzenia roślin poprawiających spoistość gruntu.

Rodzaje procesów eolicznych

Procesy eoliczne zachodzą wskutek akumulacji, erozji oraz transportu.

Transport eoliczny

Działalność transportowa najczęściej odbywa się przy powierzchni i jedynie podczas burz ogromne masy materiału unoszone są bardzo wysoko. Im mniejsze drobiny materiału, tym dalej może być on transportowany. Pył znad Sahary dociera do Europy.

R1LPJN95GKKH4
Chmura burzy piaskowej, Al Asad w Iraku
Źródło: Autorstwo Corporal Alicia M. Garcia, U.S. Marine Corps, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=123943, domena publiczna.

Erozja eoliczna

Niszcząca działalność wiatru przebiega w wyniku deflacji czyli wywiewaniu materiału skalnego oraz korazji, czyli ścierania skał przez transportowane z wiatrem ziarna minerałów.

Deflacja

jest procesem polegającym na wywiewaniu cząstek mineralnych z powierzchni zbudowanych z luźnych skał, np. z piasków. Do form utworzonych w wyniku deflacji zaliczamy:

RXS88PTDXKD82
Proces wywiewania (deflacji)
Źródło: Domena publiczna, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3796818.
  • misy deflacyjne – to wklęsłe formy o długości do kilkunastu kilometrów i głębokości do kilkudziesięciu metrów. Obszar misy deflacyjnej znajduje się często na tyłach ruchomej wydmy. Jeżeli misa osiągnie poziom wód gruntowych, to może powstać jezioro.

R1RPV7DSQF1S2
Powstanie misy deflacyjnej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.
R1RGMZE4B2K8P
Pustynia Diuna
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com.pl, domena publiczna.
  • niecki deflacyjne – czyli zamknięte (bezodpływowe) zagłębienia powstałe w wyniku deflacji.

Kiedy proces wywiewania zachodzi intensywnie, w podłożu mogą odsłonić się zwięzłe skały bądź poziom wodonośny. Na skutek tego procesu tworzą się rozległe zagłębienia, niekiedy są one wypełnione wodą lub pokryte roślinnością. Zagłębienia te nazywane są nieckami deflacyjnymi. Mniejsze formy tego typu występują pomiędzy ramionami wydm parabolicznych.

RMPXDN1VLCMRC
Niecka deflacyjna koło Earth w Teksasie
Źródło: Leaflet (talk), dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/, licencja: CC BY-SA 3.0.
  • rynny deflacyjne – formy, które powstają, gdy wiatr wywiewa z podłoża luźny i mniej odporny materiał, tworząc zagłębienia o długości do 1 km i głębokości do kilkunastu metrów.

  • ostańce deflacyjne – izolowane, piaszczyste pagórki o wyraźnie zaznaczających się stokach i stromych zboczach, o płaskiej wierzchowinie, często porośniętej roślinnością lub pokrytej odporniejszym materiałem. Są efektem nierównomiernego wywiewania materiału skalnego.

  • bruk deflacyjny – to pokrywa terenu zbudowana z grubych okruchów skalnych. Grubsze okruchy skalne przykrywają i zabezpieczają materiał piaszczysty przed wywiewaniem.

    R1KNRVMB8HDDN
    Bruk deflacyjny na pustyni w środkowej Australii
    Źródło: Mark Marathon, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/, licencja: CC BY-SA 4.0.
RN8L1GN6GJV3T
Powstanie bruku deflacyjnego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.
Przeczytaj, aby lepiej zrozumieć

Pozostałe na miejscu większe okruchy skalne noszą nazwę bruku pustynnego. Jest to pokrywa zbudowana z oszlifowanych okruchów o średnicy powyżej 1 centymetra. Okruchy te leżą na osadach pylastych lub piaszczystych. Forma ta powstaje na terenach zbudowanych z różnoziarnistych skał. Dzieje się to na skutek wywiewania drobniejszego materiału. Żwir i piasek, które są zbyt ciężkie, by mogły zostać transportowane przez wiatr, pozostają na miejscu. Wywiewanie na pustyniach zachodzi szczególnie intensywnie podczas tzw. burz pyłowych bądź burz piaskowych. W ich konsekwencji miliony ton pyłu i piasku przenoszone są na odległości tysięcy kilometrów. W taki sposób pyły z Azji Środkowej przedostają się na dno Oceanu Spokojnego, a pyły saharyjskie nie tylko docierają do wybrzeży Ameryki Południowej, ale także spotykane są na Grenlandii czy Antarktydzie. Wywiewanie występuje także na obszarze Polski, kiedy to późną jesienią i zimą na polach ornych nie występuje roślinność. Szkody wywołane w ten sposób są znaczne, ponieważ wiatr porywa najżyźniejsze cząstki gleby razem z zawartą w nich materią organiczną. Jeżeli proces ten występuje rokrocznie, może doprowadzić do całkowitego wyjałowienia gleby.

R1TZA24QXTEOQ
Bruk deflacyjny powstaje zarówno w klimacie ciepłym, jak i polarnym.
Źródło: Migoń P., Geomorfologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013, Materiał wykorzystany na podstawie art. 29 ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych (prawo cytatu).

Korazja

to ścieranie, rysowanie, drążenie i polerowanie skał przez twarde ziarna mineralne, które unosi wiatr. Zachodzi najintensywniej do ok. 30 cm nad powierzchnią gruntu. Jest to spowodowane przenoszeniem przez wiatr na tej wysokości największej ilości materiału. Korazja polega głownie na przekształcaniu istniejących form skalnych. W wyniku korazji tworzą się:

  • graniaki wiatrowe – kamienie oszlifowane piaskiem niesionym przez wiatr, o różnej wielkości, ściętych i wypolerowanych powierzchniach, oddzielonych wyraźnymi krawędziami (graniami) – dlatego nazywane są także wielograńcami.

R1ASV8HXHQ7NK
Graniaki wiatrowe
Źródło: Edward Dudek, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/, licencja: CC BY-SA 4.0.
R1ARFBSQP3FED
Graniaki
Źródło: Rysunek na podstawie fotografii z pracy Lindsay'a, 1973.
  • nisze (misy) korazyjne – wgłębienia powstające na ścianach skalnych zbudowanych ze skał o różnej twardości, podatnych na selektywne niszczenie; mogą to też być wyraźne zagłębienia u podstaw ścian skalnych powstające w ten sam sposób, co grzyby skalne.

  • wygłady eoliczne – formy skalne pozbawione ostrych krawędzi, powstające wskutek korazji.

  • grzyb skalny– forma w kształcie grzyba, zwężona u podstawy, która powstaje na skutek tarcia materiału skalnego o podłoże zbudowane ze skał litych. Najwięcej materiału wiatr transportuje przy gruncie, dlatego skały właśnie w dolnej partii są najbardziej wyszlifowane.

    RVSBO3Q1O6D2H
    Grzyb skalny.
    Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1157453, domena publiczna.
  • jardangi (żebra korazyjne) – są ostrymi grzbietami oddzielającymi bruzdy korazyjne, powstałymi na skutek korazji w skałach o niskim stopniu scementowania. Występują na obszarach o stałych kierunkach wiatrów i są wydłużone zgodnie z tym kierunkiem. Największe skupienie tych form występuje na pustyni Daszt‑e Lut w Iranie. Ich długość wynosi do 150 km, a wysokość do 200 m. Podłużny grzbiet skalny oddziela bruzdy korazyjne o kierunku zgodnym z kierunkiem przeważających wiatrów.

Akumulacja eoliczna

Podczas zmniejszenia siły wiatru dochodzi do nagromadzenia materiału transportowanego, czyli akumulacji. Najczęściej do akumulacji dochodzi w obniżeniach oraz po napotkaniu bariery. W ten sposób powstają wydmy oraz ripplemarki.

Wywiewany piasek może być przenoszony nawet na znaczne odległości. W miejscach, gdzie wiatr słabnie i spada jego siła transportowa, piasek osadza się, tworząc pagórki nazywane wydmami. Ich długi stok dowietrzny (czyli ten wystawiony na wiatr) wznosi się łagodnie. Każde ziarenko piasku toczone jest po nim pod górę aż do krawędzi, poza którą stacza się pod wpływem siły ciążenia w dół po krótkim i stromym stoku zawietrznym (czyli osłoniętym od wiatru).

W klimacie skrajnie suchym wiatr szybciej przesypuje niższe, boczne części wydmy, gdzie znajduje się mniej piasku, niż centralne – najwyższe. Wydma przybiera więc kształt podobny do Księżyca z ramionami wysuniętymi w kierunku, w którym się porusza. Nazywa się je barchanami.

W klimatach umiarkowanych, o wyższych opadach, boczne ramiona wydmy są często porośnięte przez roślinność, natomiast centralna część jest ruchoma, ponieważ jest zbudowana z suchszego i luźniejszego piasku i nie jest unieruchamiana przez rośliny. Wydma kształtem przypomina wówczas „sierp” Księżyca, ale ramiona ma skierowane do tyłu w stosunku do kierunku ruchu wydmy. Takie struktury nazywamy wydmami parabolicznymi.

Barchan - animacja 3D i galeria zdjęć
Wydma paraboliczna - animacja 3D i galeria zdjęć
Ciekawostka

Poza barchanami i wydmami parabolicznymi można spotkać także wydmy o bardzo zróżnicowanych kształtach, np. wydmy gwiaździste. Powstają one na terenach, gdzie wiatry wieją z wielu różnych kierunków.

R98FPGFE4ZVX3
Wydmy gwiaździste tworzą się na obszarach o zmiennych kierunkach wiatrów. Na zdjęciu – wydma gwiaździsta w Peru,
Źródło: Elmi (edycja: Krzysztof – Jaworski), dostępny w internecie: http://commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Powstawanie pustyń

Określenie „pustynia” to termin wywodzący się z nauk biologicznych. Oznacza on miejsce pozbawione roślinności lub z niską roślinnością, która pokrywa mniej niż 10% powierzchni obszaru.

Czynniki wpływające na powstawanie pustyń
  • Niska wielkość opadów – mniej niż 200 mm na rok.

  • Wysokie parowanie.

  • Położenie (występowanie w środku kontynentów lub w strefie zwrotnikowej).

  • Rzeźba terenu (cień opadowy).

  • Występowanie i wpływ zimnych prądów morskich na wybrzeża.

  • Cyrkulacja powietrza – pustynie zwrotnikowe.

Głównym czynnikiem powstawania pustyń są warunki klimatyczne. Wytworzenie się pasa wysokiego ciśnienia w strefie zwrotnikowej skutkuje suchością klimatu. Bardzo rzadko pojawia się układ niżowy przynoszący deszcz. Brak chmur i bardzo suche powietrze nie pozwalają na opady deszczu lub są one bardzo rzadkie i nieregularne (poniżej 160 mm rocznie). Obszary pustynne charakteryzują się małym zachmurzeniem oraz niewielką wilgotnością względną (za wyjątkiem pustyń, które leżą na zachodnich wybrzeżach kontynentów, wzdłuż których płyną zimne prądy morskie powodujące dużą wilgotność powietrza (70–80%), występowanie częstych mgieł i dużego zachmurzenia, przy niemal zupełnym braku opadów (Atakama, Namib). Skutkiem takich warunków klimatycznych jest powstanie pustyni. Obszary pustynne  charakteryzują się brakiem stałego odpływu powierzchniowego poza tzw. rzekami tranzytowymi (przepływającymi przez pustynie, np. Nil) i przybyszowymi (źródła poza granicami pustyni, kończą bieg na pustyni). Rzeki okresowe występują nieregularnie i bardzo krótko, a jeziora stałe (Jezioro Aralskie), zwłaszcza okresowe, są silnie zasolone (jeziora: słone, gorzkie, sodowe, boraksowe).

Ze względu na położenie geograficzne i związane z nim cechy klimatyczne rozróżnia się pustynie strefy umiarkowanej (środkowa Azja — Kyzył‑kum, Ustiurt, północna część Kara‑kum, północna część Gobi, w zachodniej części USA — Wielka Pustynia Słona) o klimacie skrajnie kontynentalnym, z gorącym latem, lecz mroźną zimą, podczas której spada zazwyczaj trochę śniegu, a wiosną wody roztopowe umożliwiają tworzenie się efemerycznej, szybko zanikającej pokrywy roślinnej, oraz pustynie strefy podzwrotnikowej (Takla Makan i Ałaszan w środkowej Azji, Wielka Pustynia Słona i Daszt‑e Lut w Iranie, Mojave i Sonora w Ameryce Północnej oraz część Sahary i Pustynia Syryjska) i pustynie strefy zwrotnikowej (środkowa i południowa część Sahary, Ar‑Rub al‑Chali na Półwyspie Arabskim, Kalahari w południowej Afryce, Pustynia Gibsona i Wielka Pustynia Piaszczysta w Australii oraz pustynia Chihuahua w Meksyku), obejmujące obszary stale bardzo gorące, miejscami przez długie lata pozbawione opadów. Zbliżone do pustyń są półpustynie (mniejsza suchość klimatu, bogatsza roślinność) tworzące w strefach zwrotnikowych pas przejściowy do sawann, a w umiarkowanych — do stepów.

R15N1U7Q7UCMZ
Zasięg obszarów pustynnych
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie: https://www.techpedia.pl/index.php?str=tp&no=2763, licencja: CC BY-SA 3.0.
Typy pustyń

Ze względu na sposób powstania pustyń wyróżniamy pustynie zwrotnikowe, nadbrzeże, strefy umiarkowanej i polarne.

RMV5OP7111ZSB
Zwrotnikowe Powstałe na obszarach znajdujących się pod wpływem klimatu zwrotnikowego (np. Sahara, Wielka Pustynia Wiktorii)., Nadbrzeżne Powstałe w wyniku działania zimnych prądów morskich (np. Namib --- prąd Benguelski, Atakama --- prąd Peruwiański)., Strefy umiarkowanej Powstałe w cieniu opadowym gór (np. Gobi, Takla Makan)., Polarne (chłodne, arktyczne) Powstałe na obszarach znajdujących się pod wpływem klimatu polarnego.

Ze względu na materiał skalny występujący na pustyni wyróżniamy między innymi pustynie piaszczyste, żwirowe, kamieniste i ilaste.

R1TTXPVB9TMBM
Klasyfikacja pustyń ze względu na rodzaj utworów powierzchniowych (wersja uproszczona za W. Mizerski, Geologia dynamiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015)
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Na terenach wyżynnych oraz na przedgórzach zbudowanych z odpornych na wietrzenie skał magmowych lub metamorficznych powstają pustynie skaliste, w języku arabskim określane jako hamada. Ich podłoże stanowią duże bloki skalne i głazy, które pod wpływem wietrzenia termicznego rozpadają się na mniejsze fragmenty. Te z kolei pod wpływem wiatru ulegają korazji i przyjmują ostrokrawędziste kształty. Takim rodzajem pustyń jest występująca w północnej części Sahary Al‑Hamada al‑Hamra.

Tam, gdzie proces wietrzenia spowodował rozdrobnienie skał i ich przenoszenie, np. przez wody epizodycznych lub okresowych rzek, formują się pustynie żwirowe. W zależności od położenia geograficznego biorą swoje nazwy z języków lokalnych: serir (arabski), gobi (mongolski) czy reg (irański). Na pustyniach żwirowych następuje wietrzenie insolacyjne oraz korazja. Drobny materiał podlega wywiewaniu  przez wiatr. Efektem wywiewania jest pozostanie na powierzchni terenu drobnych kamieni i żwiru, które tworzą bruk deflacyjny.

Pustynie - galeria zdjęć

Materiał wywiewany z obszarów pustyń skalistych oraz żwirowych jest przenoszony przez wiatr dalej. W wyniku akumulacji piasku i pyłów powstają pustynie piaszczyste. Okazuje się, że typowe piaszczyste pola wydmowe stanowią mały odsetek wszystkich powierzchni pustyń na Ziemi. W Afryce, na Półwyspie Arabskim czy w Australii pustynie piaszczyste zajmują od 15 do 30% terenów określanych jako suche. Szacuje się, że zaledwie 1/9 obszaru Sahary to lotne piaski, a w Ameryce eoliczny piasek pokrywa mniej niż 1% powierzchni pustynnej. Charakterystycznym ich elementem są różnego rodzaju wydmy, przemieszczające się pod wpływem wiatru. Tego rodzaje pustynie w krajach arabskich nazywane są ergami, szamo w Chinach, a w Turkmenistanie kumami. Najbardziej rozległe obszary pustyń piaszczystych występują na Półwyspie Arabskim (Ar‑Rab al‑Chali), w centralnej Azji (Kara‑kum i Kyzył‑kum), Australii (Wielka Pustynia Piaszczysta) i płn. części Sahary (Wielki Erg Wschodni oraz Wielki Erg Zachodni).

Specyficznym rodzajem pustyń są pustynie ilaste. Ich powierzchnia pokryta jest bardzo drobnoziarnistym osadem. Zajmują one niewielkie powierzchnie dna okresowych jezior i dolin rzecznych. Wyjątkowy wygląd tych pustyń wynika z właściwości iłów, które po opadach deszczu pęcznieją, ale podczas odparowywania wody, przeciwnie, kurczą się. W ten sposób powstaje charakterystyczna, popękana, twarda skorupa.

Jeśli na powierzchni wyschniętych obszarów dodatkowo wytrąca się sól lub gips, takie pustynie określamy mianem pustyni solnych. Szczególnie licznie występują one w Ameryce Południowej, gdzie noszą nazwę salar. Niektóre z nich mogą tworzyć się nawet na wysokości kilku tysięcy metrów nad poziomem morza, w śródgórskich kotlinach lub na płaskowyżach. Stanowią one cenne źródło surowców mineralnych, nie tylko soli czy gipsu, ale również saletrysaletrasaletry czy boraksuboraksboraksu.

saletra
boraks
Warunki powstawania i rodzaje pustyń - film edukacyjny
RC6JJC4PGQSOK
Film nawiązujący do treści materiału - dotyczy warunków powstawania i rodzaje pustyń.
Polecenie 1

Scharakteryzuj główne przyczyny lokalizacji obszarów pustynnych w określonych szerokościach geograficznych. Wymień czynniki sprzyjające powstawaniu pustyń w tych miejscach. Oceń wpływ pustyń na życie i działalność ludzi oraz rozwój cywilizacji.

R1V93JRPOK671
(Uzupełnij).
Ciekawostka

Pył to ziarenka drobniejsze niż ziarna piasku. Wiatr może przenosić je na duże odległości. Grube warstwy pyłu, pochodzące głównie z obszarów pustynnych i peryglacjalnych (leżących na przedpolach lądolodów), przeniesione i osadzone przez wiatr nazywamy lessem.

R1LXSS8LQ1RS1
Obszar o największej na świecie akumulacji lessu – Wyżyna Lessowa we wschodnich Chinach
Źródło: Till Niermann, (edycja – Krzysztof Jaworski), dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2299288, licencja: CC BY-SA 3.0.