Désert

Un désert est une zone de paysage aride où il y a peu de précipitations et, par conséquent, les conditions de vie sont hostiles à la vie végétale et animale. Le manque de végétation expose la surface non protégée du sol aux processus de dénudation . Environ un tiers de la surface terrestre de la Terre est aride ou Semi-aride . Cela comprend une grande partie des régions polaires , où peu de précipitations se produisent, et qui sont parfois appelées déserts polaires ou “déserts froids”. Les déserts peuvent être classés par la quantité de précipitations qui tombe, par la température qui y règne, par les causes de la désertification ou par leur situation géographique.

Valle de la Luna (“Vallée de la Lune”) dans le désert d’ Atacama au Chili , le désert non polaire le plus sec du monde Sable et dunes du désert libyen Dunes de sable dans le Rub’ al Khali (“quartier vide”) aux Emirats Arabes Unis

Les déserts sont formés par des processus d’ altération , car de grandes variations de température entre le jour et la nuit exercent des pressions sur les roches, qui se brisent par conséquent en morceaux. Bien que la pluie se produise rarement dans les déserts, il y a des averses occasionnelles qui peuvent entraîner des crues soudaines. La pluie qui tombe sur les roches chaudes peut les faire éclater, et les fragments et les gravats qui en résultent éparpillés sur le sol du désert sont encore érodés par le vent. Cela ramasse des particules de sable et de poussière, qui peuvent rester en suspension dans l’air pendant de longues périodes, provoquant parfois la formation de tempêtes de sable ou de poussière.. Les grains de sable soufflés par le vent frappant tout objet solide sur leur chemin peuvent abraser la surface. Les roches sont lissées et le vent trie le sable en dépôts uniformes. Les grains finissent par former des feuilles de sable plates ou sont entassés dans des Dunes de sable ondoyantes . D’autres déserts sont des plaines plates et pierreuses où tout le matériau fin a été emporté par le vent et dont la surface est constituée d’une mosaïque de pierres lisses. Ces zones sont connues sous le nom de trottoirs désertiques et peu d’ érosion supplémentaire a lieu. D’autres caractéristiques du désert comprennent des affleurements rocheux , un substratum rocheux exposé et des argiles autrefois déposées par l’eau courante. Des lacs temporaires peuvent se former et des marais salantspeut être laissé lorsque les eaux s’évaporent. Il peut y avoir des sources d’eau souterraines, sous forme de sources et d’infiltrations d’ aquifères . Là où ceux-ci se trouvent, des oasis peuvent se produire.

Les plantes et les animaux vivant dans le désert ont besoin d’adaptations spéciales pour survivre dans cet environnement hostile. Les plantes ont tendance à être dures et nerveuses avec des feuilles petites ou inexistantes, des cuticules résistantes à l’eau et souvent des épines pour dissuader les herbivores . Certaines plantes annuelles germent , fleurissent et meurent quelques semaines après la pluie, tandis que d’autres plantes à longue durée de vie survivent pendant des années et ont des systèmes racinaires profonds capables de capter l’humidité souterraine. Les animaux ont besoin de se rafraîchir et de trouver suffisamment de nourriture et d’eau pour survivre. Beaucoup sont nocturnes et restent à l’ombre ou sous terre pendant la chaleur de la journée. Ils ont tendance à être efficaces pour conserver l’eau, extraire la plupart de leurs besoins de leur nourriture et concentrer leur urine .. Certains animaux restent en état de dormance pendant de longues périodes, prêts à redevenir actifs lors des rares pluies. Ils se reproduisent alors rapidement tant que les conditions sont favorables avant de retourner en dormance.

Les gens ont lutté pour vivre dans les déserts et les terres semi-arides environnantes pendant des millénaires. Les nomades ont déplacé leurs troupeaux là où le pâturage est disponible, et les oasis ont fourni des opportunités pour un mode de vie plus sédentaire. La culture des régions semi-arides favorise l’érosion des sols et est l’une des causes de l’augmentation de la désertification . L’ agriculture dans le désert est possible à l’aide de l’irrigation , et la Vallée Impériale en Californie fournit un exemple de la façon dont des terres auparavant stériles peuvent être rendues productives par l’importation d’eau d’une source extérieure. De nombreuses routes commerciales ont été forgées à travers les déserts, en particulier à travers le Sahara, et étaient traditionnellement utilisés par des caravanes de chameaux transportant du sel, de l’or, de l’ivoire et d’autres marchandises. Un grand nombre d’ esclaves ont également été emmenés vers le nord à travers le Sahara. Certaines extractions minérales ont également lieu dans les déserts, et la lumière du soleil ininterrompue offre un potentiel pour la capture de grandes quantités d’ énergie solaire .

Étymologie

Le désert anglais et ses apparentés romans (dont l’italien et le portugais deserto , le français désert et l’espagnol desierto ) viennent tous du latin ecclésiastique dēsertum (à l’origine “un lieu abandonné”), un participe de dēserere , “abandonner”. ^[1] La corrélation entre l’aridité et la population clairsemée est complexe et dynamique, variant selon la culture, l’époque et les technologies ; ainsi l’utilisation du mot désert peut prêter à confusion. En anglais avant le 20ème siècle, désert était souvent utilisé dans le sens de « zone non peuplée », sans référence spécifique à l’aridité ; ^[1] mais aujourd’hui le mot est le plus souvent utilisé dans son sens climatologique (une zone de faibles précipitations). ^[2] Des expressions telles que « île déserte » ^[3] et « Grand désert américain », ou les « déserts de Bohême » de Shakespeare ( Le Conte d’hiver ) dans les siècles précédents n’impliquaient pas nécessairement du sable ou de l’aridité ; leur objectif était la population clairsemée. ^[4]

Géographie physique

Un désert est une région de terre qui est très sèche parce qu’elle reçoit de faibles quantités de précipitations (généralement sous forme de pluie, mais il peut s’agir de neige, de brume ou de brouillard), est souvent peu couverte par les plantes et dans laquelle les cours d’eau s’assèchent. sauf s’ils sont alimentés par de l’eau provenant de l’extérieur de la zone. ^[5] Les déserts reçoivent généralement moins de 250 mm (10 po) de précipitations chaque année. ^[5] L’ évapotranspiration potentielle peut être importante mais (en l’absence d’eau disponible) l’évapotranspiration réelle peut être proche de zéro. ^[6] Les semi-déserts sont des régions qui reçoivent entre 250 et 500 mm (10 et 20 po) et lorsqu’elles sont recouvertes d’herbe, elles sont appelées Steppes . ^[7][8]

Classification

Le Sahara est le plus grand désert chaud du monde

Les déserts ont été définis et classés de plusieurs manières, combinant généralement les précipitations totales, le nombre de jours pendant lesquels elles tombent, la température et l’humidité, et parfois des facteurs supplémentaires. ^[8] Par exemple, Phoenix, Arizona , reçoit moins de 250 mm (9,8 po) de précipitations par an, et est immédiatement reconnu comme étant situé dans un désert en raison de ses plantes adaptées à l’aridité. Le versant nord de la chaîne Brooks en Alaska reçoit également moins de 250 mm (9,8 po) de précipitations par an et est souvent classé comme un désert froid. ^[9] D’autres régions du monde ont des déserts froids, y compris des régions de l’ Himalaya ^[10]et d’autres zones de haute altitude dans d’autres parties du monde. ^[11] Les déserts polaires couvrent une grande partie des zones libres de glace de l’Arctique et de l’Antarctique. ^{[12] [13]} Une définition non technique est que les déserts sont ces parties de la surface de la Terre qui ont une couverture végétale insuffisante pour soutenir une population humaine. ^[14]

L’évapotranspiration potentielle complète la mesure des précipitations en fournissant une définition scientifique d’un désert basée sur des mesures. Le bilan hydrique d’une zone peut être calculé à l’aide de la formule P – PE ± S , dans laquelle P est la précipitation, PE est le taux d’évapotranspiration potentielle et S est la quantité d’eau stockée en surface. L’évapotranspiration est la combinaison de la perte d’eau par évaporation atmosphérique et par les processus vitaux des plantes. L’évapotranspiration potentielle est donc la quantité d’eau qui pourrait s’évaporer dans une région donnée. Par exemple, Tucson, Arizonareçoit environ 300 mm (12 po) de pluie par an, mais environ 2 500 mm (98 po) d’eau pourraient s’évaporer au cours d’une année. ^[15] En d’autres termes, environ huit fois plus d’eau pourrait s’évaporer de la région qu’il n’en tombe réellement sous forme de pluie. Les taux d’évapotranspiration dans les régions froides telles que l’Alaska sont beaucoup plus faibles en raison du manque de chaleur pour faciliter le processus d’évaporation. ^[16]

Les déserts sont parfois classés comme “chauds” ou “froids”, “semi-arides” ou “côtiers”. ^[14] Les caractéristiques des déserts chauds incluent des températures élevées en été ; une plus grande évaporation que les précipitations, généralement exacerbée par des températures élevées, des vents forts et l’absence de couverture nuageuse ; variation considérable de l’occurrence des précipitations, de leur intensité et de leur distribution; et une faible humidité. Les températures hivernales varient considérablement entre les différents déserts et sont souvent liées à l’emplacement du désert sur la masse continentale et à la latitude. Les variations quotidiennes de température peuvent atteindre 22 ° C (40 ° F) ou plus, la perte de chaleur par rayonnement la nuit étant augmentée par le ciel clair. ^[17]

Désert froid : surface de neige à la station Dome C , Antarctique

Les déserts froids, parfois appelés déserts tempérés, se produisent à des latitudes plus élevées que les déserts chauds, et l’aridité est causée par la sécheresse de l’air. Certains déserts froids sont éloignés de l’océan et d’autres sont séparés par des chaînes de montagnes de la mer, et dans les deux cas, il n’y a pas suffisamment d’humidité dans l’air pour provoquer beaucoup de précipitations. Le plus grand de ces déserts se trouve en Asie centrale. D’autres se produisent du côté oriental des montagnes Rocheuses , du côté oriental des Andes méridionales et du sud de l’Australie. ^[7]Les déserts polaires sont une classe particulière de désert froid. L’air est très froid et transporte peu d’humidité, donc peu de précipitations se produisent et ce qui tombe, généralement de la neige, est emporté par le vent souvent fort et peut former des blizzards, des dérives et des dunes similaires à celles causées par la poussière et le sable dans d’autres régions désertiques. En Antarctique , par exemple, les précipitations annuelles sont d’environ 50 mm (2 po) sur le plateau central et d’environ dix fois ce montant sur certaines grandes péninsules. ^[17]

Sur la base des seules précipitations, les déserts hyperarides reçoivent moins de 25 mm (1 po) de précipitations par an; ils n’ont pas de cycle saisonnier annuel de précipitations et connaissent des périodes de douze mois sans précipitations du tout. ^{[17] [18]}Les déserts arides reçoivent entre 25 et 200 mm (1 et 8 po) par an et les déserts semi-arides entre 200 et 500 mm (8 et 20 po). Cependant, des facteurs tels que la température, l’humidité, le taux d’évaporation et d’évapotranspiration et la capacité de stockage de l’humidité du sol ont un effet marqué sur le degré d’aridité et la vie végétale et animale qui peut être maintenue. La pluie tombant pendant la saison froide peut être plus efficace pour favoriser la croissance des plantes, et définir les limites des déserts et des régions semi-arides qui les entourent sur la seule base des précipitations est problématique. ^[17]

Un désert Semi-aride ou une steppe est une version du désert aride avec beaucoup plus de précipitations, de végétation et une humidité plus élevée. Ces régions présentent un climat Semi-aride et sont moins extrêmes que les déserts ordinaires. ^[19] Comme les déserts arides, les températures peuvent varier considérablement dans les semi-déserts. Ils partagent certaines caractéristiques d’un véritable désert et sont généralement situés au bord des déserts et des zones sèches continentales. Ils reçoivent généralement des précipitations de 250 à 500 mm (9,8 à 19,7 po), mais cela peut varier en raison de l’évapotranspiration et de la nutrition du sol. Les semi-déserts se trouvent dans le désert de Tabernas (et une partie du plateau espagnol), Le Sahel , la steppe eurasienne , la majeure partie de l’Asie centrale , leL’ouest des États-Unis , la majeure partie du nord du Mexique , certaines parties de l’Amérique du Sud (en particulier l’Argentine ) et l’ Outback australien . ^[20] Ils présentent généralement BSh (steppe chaude) ou BSk (steppe tempérée) dans la classification climatique de Köppen .

Les déserts côtiers se trouvent principalement sur les bords occidentaux des masses terrestres continentales dans les régions où les courants froids s’approchent de la terre ou les remontées d’eau froide montent des profondeurs de l’océan. Les vents frais qui traversent ces eaux ramassent peu d’humidité et les régions côtières ont des températures basses et des précipitations très faibles, les principales précipitations étant sous forme de brouillard et de rosée. L’amplitude des températures à l’échelle quotidienne et annuelle est relativement faible, étant respectivement de 11 °C (20 °F) et 5 °C (9 °F) dans le désert d’Atacama . Les déserts de ce type sont souvent longs et étroits et délimités à l’est par des chaînes de montagnes. Ils se produisent en Namibie , au Chili , dans le sud de la Californie et en Basse-Californie . D’autres déserts côtiers influencés par les courants froids se trouvent dansL’Australie occidentale , la péninsule arabique et la corne de l’Afrique , et les franges occidentales du Sahara. ^[17]

En 1961, Peveril Meigs a divisé les régions désertiques de la Terre en trois catégories en fonction de la quantité de précipitations qu’elles ont reçues. Dans ce système maintenant largement accepté, les terres extrêmement arides ont au moins douze mois consécutifs sans précipitations, les terres arides ont moins de 250 mm (9,8 po) de précipitations annuelles et les terres semi-arides ont une précipitation annuelle moyenne comprise entre 250 et 500 mm (9,8 po). et 19,7 pouces). Les terres extrêmement arides et arides sont considérées comme des déserts, tandis que les terres semi-arides sont généralement appelées Steppes lorsqu’elles sont des prairies. ^[8]

Les collines d’ Agasthiyamalai ont coupé Tirunelveli en Inde des moussons , créant une région d’ ombre pluviométrique .

Les déserts sont également classés, en fonction de leur situation géographique et des conditions météorologiques dominantes, comme alizés, latitudes moyennes, ombre pluviométrique, déserts côtiers, de mousson ou polaires . ^[21] Les déserts d’alizés se produisent de chaque côté des latitudes de cheval à 30° à 35° Nord et Sud. Ces ceintures sont associées à l’anticyclone subtropical et à la descente à grande échelle d’air sec se déplaçant des hautes altitudes vers les pôles. Le désert du Sahara est de ce type. ^[22] Les déserts de latitude moyenne se produisent entre 30° et 50° Nord et Sud. Ils se trouvent principalement dans des zones éloignées de la mer où la majeure partie de l’humidité s’est déjà précipitée à cause des vents dominants. Ils comprennent les déserts de Tengger et de Sonora .^[21] Les déserts de mousson sont similaires. Ils se produisent dans des régions où de grandes différences de température se produisent entre la mer et la terre. L’air chaud et humide s’élève au-dessus de la terre, dépose son contenu en eau et retourne vers la mer. Plus à l’intérieur des terres, les régions reçoivent très peu de précipitations. Le désert du Thar près de la frontière indo-pakistanaise est de ce type. ^[21]

Dans certaines parties du monde, les déserts sont créés par un effet d’ Ombre de pluie . La portance orographique se produit lorsque les masses d’air s’élèvent pour passer au-dessus des hauteurs. Au cours de ce processus, ils se refroidissent et perdent une grande partie de leur humidité par les précipitations sur le versant Au vent de la chaîne de montagnes . Lorsqu’ils descendent du Côté sous le vent , ils se réchauffent et leur capacité à retenir l’humidité augmente, de sorte qu’une zone avec relativement peu de précipitations se produit. ^[23] Le désert de Taklamakan en est un exemple, situé à l’ombre de la pluie de l’ Himalaya et recevant moins de 38 mm (1,5 po) de précipitations par an. ^[24]D’autres zones sont arides du fait qu’elles sont très éloignées des sources d’humidité disponibles les plus proches. ^[25]

Les déserts montagnards sont des lieux arides à très haute altitude ; l’exemple le plus frappant se trouve au nord de l’Himalaya, dans les monts Kunlun et le plateau tibétain . De nombreux emplacements de cette catégorie ont des altitudes supérieures à 3 000 m (9 800 pieds) et le régime thermique peut être hémiboréal . Ces endroits doivent leur profonde aridité (les précipitations annuelles moyennes sont souvent inférieures à 40 mm ou 1,5 po) à leur éloignement des sources d’humidité disponibles les plus proches et sont souvent sous le vent des chaînes de montagnes. Les déserts montagnards sont normalement froids, ou peuvent être extrêmement chauds le jour et très froids la nuit, comme c’est le cas des pentes nord-est du mont Kilimandjaro . ^[26]

Les déserts polaires tels que les vallées sèches de McMurdo restent libres de glace en raison des vents catabatiques secs qui descendent des montagnes environnantes. ^[27] Les anciennes zones désertiques actuellement dans des environnements non arides, comme les Sandhills du Nebraska , sont connues sous le nom de paléodéserts. ^[21] Dans le système de classification climatique de Köppen , les déserts sont classés comme BWh (désert chaud) ou BWk (désert tempéré). Dans le système de classification climatique de Thornthwaite, les déserts seraient classés comme des climats mégathermiques arides . ^{[28] [29]}

Processus d’altération

Exfoliation des roches altérées au Texas , États-Unis

Les déserts ont généralement une large plage de températures diurnes et saisonnières, les températures diurnes élevées chutant fortement la nuit. La plage diurne peut aller jusqu’à 20 à 30 ° C (36 à 54 ° F) et la surface de la roche subit des écarts de température encore plus importants. ^[30] Pendant la journée, le ciel est généralement clair et la majeure partie du rayonnement solaire atteint le sol, mais dès que le soleil se couche, le désert se refroidit rapidement en irradiant la chaleur dans l’espace. Dans les déserts chauds, la température pendant la journée peut dépasser 45 ° C (113 ° F) en été et plonger sous le point de congélation la nuit en hiver. ^[31]

Un centimètre carré
(0,16 pouce carré) de sable soufflé par le vent du désert de Gobi

Ces grandes variations de température ont un effet destructeur sur les surfaces rocheuses exposées. Les fluctuations répétées exercent une pression sur la roche exposée et les flancs des montagnes se fissurent et se brisent. Des strates fragmentées glissent dans les vallées où elles continuent de se briser en morceaux à cause du soleil implacable le jour et du froid la nuit. Les strates successives sont exposées à d’autres intempéries. Le soulagement de la pression interne qui s’est accumulée dans les roches souterraines depuis des éternités peut les faire éclater. ^[32] L’exfoliation se produit également lorsque les surfaces extérieures des roches se séparent en flocons plats. On pense que cela est dû aux contraintes exercées sur la roche par des dilatations et des contractions thermiques répétées qui induisent une fracturation parallèle à la surface d’origine.^[30] Les processus d’altération chimique jouent probablement un rôle plus important dans les déserts qu’on ne le pensait auparavant. L’humidité nécessaire peut être présente sous forme de rosée ou de brouillard. L’eau souterraine peut être attirée à la surface par évaporation et la formation de cristaux de sel peut déloger les particules de roche sous forme de sable ou désintégrer les roches par exfoliation. Des grottes peu profondes se forment parfois au pied des falaises par ce moyen. ^[30]

Au fur et à mesure que les montagnes du désert se décomposent, de vastes zones de roches et de gravats éclatés se produisent. Le processus se poursuit et les produits finaux sont soit de la poussière, soit du sable. La poussière se forme à partir d’argile solidifiée ou de dépôts volcaniques tandis que le sable résulte de la fragmentation de granites plus durs , de calcaire et de grès . ^[33] Il existe une certaine taille critique (environ 0,5 mm) en dessous de laquelle il n’y a pas d’autre altération des roches induite par la température, ce qui fournit une taille minimale pour les grains de sable. ^[34]

Au fur et à mesure que les montagnes s’érodent, de plus en plus de sable est créé. À des vitesses de vent élevées, les grains de sable sont ramassés à la surface et soufflés, un processus connu sous le nom de saltation . Les grains tourbillonnants en suspension dans l’air agissent comme un mécanisme de sablage qui broie les objets solides sur son passage lorsque l’ énergie cinétique du vent est transférée au sol. ^[35] Le sable finit par se déposer dans des zones planes appelées champs de sable ou mers de sable, ou empilé dans des dunes. ^[36]

Tempêtes de poussière et tempêtes de sable

Tempête de poussière sur le point d’engloutir un camp militaire en Irak, 2005

Les tempêtes de sable et de poussière sont des événements naturels qui se produisent dans les régions arides où la terre n’est pas protégée par une couverture végétale. Les tempêtes de poussière commencent généralement dans les marges du désert plutôt que dans les déserts eux-mêmes où les matériaux les plus fins ont déjà été soufflés. Lorsqu’un vent régulier commence à souffler, de fines particules se trouvant sur le sol exposé commencent à vibrer. À des vitesses de vent plus élevées, certaines particules sont soulevées dans le courant d’air. Lorsqu’ils atterrissent, ils heurtent d’autres particules qui peuvent être projetées en l’air à leur tour, déclenchant une réaction en chaîne . Une fois éjectées, ces particules se déplacent de l’une des trois manières possibles, selon leur taille, leur forme et leur densité ; suspension , salageou fluage. La suspension n’est possible que pour les particules de moins de 0,1 mm (0,0039 po) de diamètre. Lors d’une tempête de poussière, ces fines particules sont soulevées et transportées à des hauteurs allant jusqu’à 6 km (3,7 mi). Ils réduisent la visibilité et peuvent rester dans l’atmosphère pendant des jours, transportés par les alizés sur des distances allant jusqu’à 6 000 km (3 700 mi). ^[37] Des nuages ​​de poussière plus denses peuvent se former dans des vents plus forts, se déplaçant à travers la terre avec un bord d’attaque gonflé. La lumière du soleil peut être effacée et il peut devenir aussi sombre que la nuit au niveau du sol. ^[38] Dans une étude d’une tempête de poussière en Chine en 2001, on a estimé que 6,5 millions de tonnes de poussière étaient impliquées, couvrant une superficie de 134 000 000 km ² (52 000 000 milles carrés). La taille moyenne des particules était de 1,44 μm. ^[39]Un phénomène à plus petite échelle et de courte durée peut se produire dans des conditions calmes lorsque l’air chaud près du sol monte rapidement à travers une petite poche d’air plus frais et à basse pression au-dessus, formant une colonne tourbillonnante de particules, un diable de poussière . ^[40]

Particules soufflées par le vent : 1. Fluage 2. Saltation 3. Suspension 4. Courant éolien

Les tempêtes de sable se produisent avec beaucoup moins de fréquence que les tempêtes de poussière. Ils sont souvent précédés de violentes tempêtes de poussière et se produisent lorsque la vitesse du vent augmente à un point tel qu’il peut soulever des particules plus lourdes. Ces grains de sable, jusqu’à environ 0,5 mm (0,020 po) de diamètre, sont projetés dans l’air mais retombent rapidement sur terre, éjectant d’autres particules dans le processus. Leur poids les empêche de voler longtemps et la plupart ne parcourent que quelques mètres (yards). Le sable coule au-dessus de la surface du sol comme un fluide, s’élevant souvent à des hauteurs d’environ 30 cm (12 po). ^[37]Dans un coup régulier très violent, 2 m (6 pi 7 po) est à peu près aussi haut que le flux de sable peut monter car les plus gros grains de sable ne sont pas du tout en suspension dans l’air. Ils sont transportés par fluage, roulés sur le sol du désert ou effectuant de courts sauts. ^[38]

Lors d’une tempête de sable, les particules de sable soufflées par le vent se chargent électriquement . De tels champs électriques , dont la taille peut atteindre 80 kV/m, peuvent produire des étincelles et causer des interférences avec les équipements de télécommunications. Ils sont également désagréables pour les humains et peuvent provoquer des maux de tête et des nausées. ^[38] Les champs électriques sont causés par la collision entre les particules en suspension dans l’air et par les impacts de grains de sable salissants atterrissant sur le sol. Le mécanisme est peu connu mais les particules ont généralement une charge négative lorsque leur diamètre est inférieur à 250 μm et positive lorsqu’elles sont supérieures à 500 μm. ^{[41] [42]}

Principaux déserts

Les plus grands déserts non polaires du monde

Les déserts occupent environ un tiers de la surface terrestre de la Terre. ^[8] Les bas-fonds peuvent être des plaines couvertes de sel . Les Processus éoliens sont des facteurs majeurs dans la formation des paysages désertiques. Les déserts polaires (également considérés comme des “déserts froids”) ont des caractéristiques similaires, sauf que la principale forme de précipitation est la neige plutôt que la pluie . L’ Antarctique est le plus grand désert froid du monde (composé d’environ 98 % d’épaisseur de calotte glaciaire continentale et de 2 % de roche stérile). Une partie de la roche stérile se trouve dans les soi-disant vallées sèches de l’Antarctique qui ne reçoivent presque jamais de neige, qui peuvent avoir des lacs salins incrustés de glacequi suggèrent une évaporation bien supérieure aux rares chutes de neige en raison des forts vents catabatiques qui évaporent même la glace.

Les dix plus grands déserts ^[43]

Rang	Désert	Superficie (km 2 )	Superficie (m2)
1	Désert Antarctique (Antarctique)	14 200 000	5 482 651
2	Désert arctique (Arctique)	13 900 000 [ contradictoire ]	5 366 820
3	Désert du Sahara (Afrique)	9 200 000	3 552 140
4	Grand Australien (Australie)	2 700 000	1 042 476
5	Désert d’Arabie (Moyen-Orient)	2 330 000	899 618
6	Désert de Gobi (Asie)	1 295 000	500 002
7	Désert du Kalahari (Afrique)	900 000	347 492
8	Désert de Patagonie (Amérique du Sud)	673 000	259 847
9	Désert de Syrie (Moyen-Orient)	500 000	193 051
dix	Désert du Grand Bassin (Amérique du Nord)	490 000	190 000

Les déserts, chauds et froids, jouent un rôle dans la modération de la température de la Terre. En effet, ils réfléchissent davantage la lumière entrante et leur albédo est supérieur à celui des forêts ou de la mer. ^[44]

Caractéristiques

Vue aérienne de Makhtesh Ramon , un cirque d’érosion d’un type unique au Néguev

Beaucoup de gens pensent que les déserts sont constitués de vastes étendues de Dunes de sable ondoyantes, car c’est ainsi qu’ils sont souvent représentés à la télévision et dans les films, ^[45] mais les déserts ne ressemblent pas toujours à cela. ^[46] À travers le monde, environ 20 % du désert est constitué de sable, variant de seulement 2 % en Amérique du Nord à 30 % en Australie et plus de 45 % en Asie centrale. ^[47] Là où le sable se produit, il est généralement en grande quantité sous la forme de nappes de sable ou de vastes zones de dunes . ^[47]

Une nappe de sable est une étendue solide et presque horizontale de particules partiellement consolidées dans une couche dont l’épaisseur varie de quelques centimètres à quelques mètres. La structure de la nappe est constituée de fines couches horizontales de limon grossier et de sable à grain très fin à moyen, séparées par des couches de sable grossier et de gravier fin d’une épaisseur d’un seul grain. Ces particules plus grosses ancrent les autres particules en place et peuvent également être regroupées à la surface de manière à former une chaussée désertique miniature. ^[48]De petites ondulations se forment sur la couche de sable lorsque le vent dépasse 24 km/h (15 mph). Ils se forment perpendiculairement à la direction du vent et se déplacent progressivement sur la surface à mesure que le vent continue de souffler. La distance entre leurs crêtes correspond à la longueur moyenne des sauts effectués par les particules lors de la saltation. Les ondulations sont éphémères et un changement de direction du vent les amène à se réorganiser. ^[49]

Schéma montrant la formation des dunes de barkhane, avec le vent soufflant de la gauche

Les Dunes de sable sont des accumulations de sable soufflé par le vent entassées en monticules ou en crêtes. Ils se forment sous le vent de sources abondantes de sable sec et meuble et se produisent lorsque les conditions topographiques et climatiques provoquent le dépôt de particules en suspension dans l’air. Lorsque le vent souffle, la saltation et le fluage se produisent du côté Au vent de la dune et des grains de sable individuels se déplacent vers le haut. Lorsqu’ils atteignent la crête, ils tombent en cascade de l’autre côté. La pente Au vent a généralement une pente de 10 ° à 20 ° tandis que la pente sous le vent est d’environ 32 °, l’angle auquel le sable sec meuble glissera. Au fur et à mesure que ce mouvement des grains de sable induit par le vent se produit, la dune se déplace lentement sur la surface du sol. ^[50] Les dunes sont parfois solitaires, mais elles sont plus souvent regroupées en champs de dunes. Lorsqu’elles sont étendues, elles sont appelées mers de sable ou ergs .. ^[51]

La forme de la dune dépend des caractéristiques du vent dominant. Les dunes de Barchan sont produites par des vents forts soufflant sur une surface plane et sont en forme de croissant avec le côté concave à l’opposé du vent. Lorsqu’il y a deux directions à partir desquelles les vents soufflent régulièrement, une série de longues dunes linéaires appelées seifdes dunes peuvent se former. Ceux-ci se produisent également parallèlement à un vent fort qui souffle dans une direction générale. Les dunes transversales sont perpendiculaires à la direction du vent dominant. Les dunes étoilées sont formées par des vents variables et ont plusieurs crêtes et faces de glissement rayonnant à partir d’un point central. Ils ont tendance à se développer verticalement; ils peuvent atteindre une hauteur de 500 m (1 600 pieds), ce qui en fait le type de dunes le plus haut. Les monticules de sable arrondis sans face glissante sont les rares dunes en forme de dôme, que l’on trouve sur les bords Au vent des mers de sable. ^[51]

Champs de dunes de gypse, White Sands National Park , New Mexico, United States

Dans les déserts où de grandes quantités de montagnes calcaires entourent un bassin fermé , comme dans le parc national de White Sands, dans le centre-sud du Nouveau-Mexique , les eaux de ruissellement occasionnelles transportent le calcaire et le gypse dissous dans une casserole basse à l’intérieur du bassin où l’eau s’évapore, se déposant. le gypse et formant des cristaux connus sous le nom de sélénite . Les cristaux laissés par ce processus sont érodés par le vent et déposés sous forme de vastes champs de dunes blanches qui ressemblent à des paysages enneigés. Ces types de dunes sont rares et ne se forment que dans des bassins arides fermés qui retiennent le gypse hautement soluble qui serait autrement emporté dans la mer. ^[52]

Chaussée désertique balayée par le vent de petites pierres lisses et serrées dans le désert de Mojave

Une grande partie de la superficie des déserts du monde est constituée de plaines plates couvertes de pierres dominées par l’érosion éolienne. Dans la “déflation éolienne”, le vent enlève continuellement des matériaux à grains fins, qui deviennent du sable soufflé par le vent. Cela expose un matériau à grain plus grossier, principalement des cailloux avec quelques pierres ou galets plus gros , ^{[36] [47]} laissant un trottoir désertique , une zone de terre recouverte de pierres lisses étroitement tassées formant un tessellémosaïque. Différentes théories existent quant à la façon exacte dont la chaussée est formée. Il se peut qu’après que le sable et la poussière aient été emportés par le vent, les pierres se mettent en place; alternativement, des pierres précédemment enfouies peuvent, d’une certaine manière, remonter à la surface. Très peu d’érosion supplémentaire a lieu après la formation d’une chaussée et le sol devient stable. L’évaporation amène l’humidité à la surface par capillarité et les sels de calcium peuvent être précipités, liant les particules ensemble pour former un conglomérat désertique . ^[53] Avec le temps, les bactéries qui vivent à la surface des pierres accumulent un film de minéraux et de particules d’argile, formant un revêtement brun brillant connu sous le nom de vernis du désert . ^[54]

D’autres déserts non sablonneux sont constitués d’affleurements exposés de substrat rocheux , de sols secs ou d’aridisols et d’une variété de formes de relief affectées par l’écoulement de l’eau , telles que des ventilateurs alluviaux , des puits ou des playas , des lacs temporaires ou permanents et des oasis. ^[47] Une hamada est un type de paysage désertique constitué d’un haut plateau rocheux où le sable a été enlevé par des Processus éoliens. D’autres formes de relief comprennent des plaines largement couvertes de graviers et de rochers anguleux, dont les particules les plus fines ont été arrachées par le vent. Celles-ci sont appelées « reg » au Sahara occidental, « serir » au Sahara oriental, « gibber plains » en Australie et « saï » en Asie centrale. ^[55] Le plateau du Tassili en Algérie est un fouillis impressionnant d’affleurements de grès érodés, de canyons, de blocs, de pinacles, de fissures, de dalles et de ravins. Dans certains endroits, le vent a creusé des trous ou des arcs, et dans d’autres, il a créé des piliers en forme de champignon plus étroits à la base qu’au sommet. ^[56] Sur le plateau du Colorado , c’est l’eau qui a été la force d’érosion dominante. Ici, des rivières, comme le Colorado, se sont frayé un chemin au cours des millénaires à travers le haut sol du désert, créant des canyons de plus d’un mile (6 000 pieds ou 1 800 mètres) de profondeur par endroits, exposant des strates vieilles de plus de deux milliards d’années. ^[57]

Eau

Atacama , le désert non polaire le plus sec du monde, faisant partie de la Diagonale aride d’Amérique du Sud

L’un des endroits les plus secs de la planète est le désert d’Atacama . ^{[58] [59] [60] [61] [62]} Il est pratiquement dépourvu de vie parce qu’il est empêché de recevoir des précipitations par les montagnes des Andes à l’est et la chaîne côtière chilienne à l’ouest. Le courant froid de Humboldt et l’ anticyclone du Pacifique sont essentiels pour maintenir le climat sec de l’Atacama. Les précipitations moyennes dans la région chilienne d’ Antofagastan’est que de 1 mm (0,039 po) par an. Certaines stations météorologiques de l’Atacama n’ont jamais reçu de pluie. Les preuves suggèrent que l’Atacama n’a peut-être pas eu de précipitations significatives de 1570 à 1971. Il est si aride que les montagnes qui atteignent 6 885 m (22 589 pieds) sont complètement exemptes de glaciers et, dans la partie sud de 25°S à 27 ° S, peut avoir été sans glacier tout au long du Quaternaire , bien que le pergélisol s’étende jusqu’à une altitude de 4 400 m (14 400 pieds) et soit continu au-dessus de 5 600 m (18 400 pieds). ^{[63] [64]} Néanmoins, il y a de la vie végétale dans l’Atacama, sous la forme de plantes spécialisées qui obtiennent l’humidité de la rosée et des brouillards qui soufflent du Pacifique. ^[58]

Crue éclair dans le Gobi

Quand la pluie tombe dans les déserts, comme elle le fait parfois, c’est souvent avec une grande violence. La surface du désert en est la preuve avec des canaux de cours d’eau secs appelés arroyos ou oueds qui serpentent à sa surface. Celles-ci peuvent connaître des crues soudaines , devenant des torrents déchaînés avec une rapidité surprenante après une tempête qui peut se trouver à plusieurs kilomètres. La plupart des déserts se trouvent dans des bassins sans drainage vers la mer, mais certains sont traversés par des rivières exotiques provenant de chaînes de montagnes ou d’autres zones à fortes précipitations au-delà de leurs frontières. Le Nil , le fleuve Colorado et le fleuve Jaunefaire cela, perdant une grande partie de leur eau par évaporation lorsqu’ils traversent le désert et élevant le niveau des eaux souterraines à proximité. Il peut également y avoir des sources d’eau souterraines dans les déserts sous forme de sources , d’ aquifères , de rivières souterraines ou de lacs. Là où ceux-ci se trouvent près de la surface, des puits peuvent être creusés et des oasis peuvent se former où la vie végétale et animale peut s’épanouir. ^[47] Le système aquifère de grès nubien sous le désert du Sahara est la plus grande accumulation connue d’ eau fossile . Le Great Man-Made River est un projet lancé par le Libyen Mouammar Kadhafi pour exploiter cet aquifère et approvisionner en eau les villes côtières.^[65] L’oasis de Kharga en Égypte mesure 150 km (93 mi) de long et est la plus grande oasis du désert libyen. Un lac occupait cette dépression dans les temps anciens et d’épais dépôts d’argile sableuse en résultaient. Des puits sont creusés pour extraire l’eau du grès poreux qui se trouve en dessous. ^[66] Des infiltrations peuvent se produire dans les parois des canyons et des piscines peuvent survivre à l’ombre profonde près du cours d’eau asséché en dessous. ^[67]

Des lacs peuvent se former dans des bassins où il y a suffisamment de précipitations ou d’eau de fonte des glaciers situés au-dessus. Ils sont généralement peu profonds et salins, et le vent soufflant sur leur surface peut provoquer un stress, déplaçant l’eau sur les zones basses voisines. Lorsque les lacs s’assèchent, ils laissent derrière eux une croûte ou une croûte dure . Cette zone d’argile, de limon ou de sable déposé est connue sous le nom de playa . Les déserts d’Amérique du Nord comptent plus d’une centaine de playas, dont beaucoup sont des reliques du lac Bonneville qui couvrait des parties de l’Utah, du Nevada et de l’Idaho au cours de la dernière période glaciaire lorsque le climat était plus froid et plus humide. ^[68] Il s’agit notamment du Grand Lac Salé , du lac Utah ,Lac Sevier et de nombreux lits de lacs asséchés. Les surfaces planes et lisses des playas ont été utilisées pour les tentatives de records de vitesse des véhicules à Black Rock Desert et Bonneville Speedway et l’ United States Air Force utilise Rogers Dry Lake dans le désert de Mojave comme pistes pour les avions et la navette spatiale . ^[47]

Écologie et biogéographie

Les déserts et semi-déserts abritent des écosystèmes à biomasse et productivité primaire faibles ou très faibles sous des climats arides ou semi-arides. On les trouve principalement dans les ceintures de haute pression subtropicales et les principales zones d’ ombre des pluies continentales . La productivité primaire dépend de faibles densités de petits photoautotrophes qui entretiennent un réseau trophique clairsemé . La croissance des plantes est limitée par les précipitations, températures extrêmes et vents desséchants. Les déserts ont une forte variabilité temporelle dans la disponibilité des ressources en raison de la quantité totale de précipitations annuelles et de la taille des événements pluviométriques individuels. Les ressources sont souvent éphémères ou épisodiques, ce qui déclenche des mouvements sporadiques d’animaux et une dynamique écosystémique « d’impulsion et de réserve » ou de « boom-bust ». L’érosion et la sédimentation sont élevées en raison de la faible couverture végétale et des activités des grands mammifères et des humains. Les plantes et les animaux des déserts sont pour la plupart adaptés à des déficits hydriques extrêmes et prolongés , mais leur phénologie reproductive répond souvent à de courts épisodes de surplus. Les interactions concurrentielles sont faibles. ^[69]

Flore

Xérophytes : cactus Cardón dans le désert de Basse-Californie, région de Cataviña, Mexique

Les plantes sont confrontées à de graves défis dans les environnements arides. Les problèmes qu’ils doivent résoudre incluent comment obtenir suffisamment d’eau, comment éviter d’être mangé et comment se reproduire. La photosynthèse est la clé de la croissance des plantes. Cela ne peut avoir lieu que pendant la journée car l’énergie du soleil est nécessaire, mais pendant la journée, de nombreux déserts deviennent très chauds. L’ ouverture des stomates pour laisser entrer le dioxyde de carbone nécessaire au processus provoque l’ évapotranspiration et la conservation de l’eau est une priorité absolue pour la végétation désertique. Certaines plantes ont résolu ce problème en adoptant le métabolisme acide crassulacé , leur permettant d’ouvrir leurs stomates la nuit pour laisser entrer le CO _{2 , et de les refermer le jour,}^[70] ou en utilisant la fixation du carbone C4 . ^[71]

De nombreuses plantes du désert ont réduit la taille de leurs feuilles ou les ont complètement abandonnées. Les cactus sont des spécialistes du désert, et chez la plupart des espèces, les feuilles ont été supprimées et la chlorophylle déplacée dans les troncs dont la structure cellulaire a été modifiée pour leur permettre de stocker l’eau. Lorsque la pluie tombe, l’eau est rapidement absorbée par les racines peu profondes et retenue pour leur permettre de survivre jusqu’à la prochaine averse, qui peut prendre des mois ou des années. ^[72] Les cactus saguaro géants du désert de Sonora forment des “forêts”, fournissant de l’ombre à d’autres plantes et des lieux de nidification pour les oiseaux du désert. Saguaro pousse lentement mais peut vivre jusqu’à deux cents ans. La surface du tronc est pliée en accordéon, lui permettant de se dilater, et un gros spécimen peut contenir huit tonnes d’eau après une bonne averse. ^[72]

Les cactus sont présents en Amérique du Nord et du Sud avec une origine post-Gondwana. D’autres plantes xérophytes ont développé des stratégies similaires par un processus connu sous le nom d’ évolution convergente . ^[73] Ils limitent la perte d’eau en réduisant la taille et le nombre de stomates, en ayant des revêtements cireux et des feuilles poilues ou minuscules. Certains sont à feuilles caduques, perdant leurs feuilles pendant la saison la plus sèche, et d’autres recourbent leurs feuilles pour réduire la transpiration. D’autres stockent l’eau dans des feuilles ou des tiges succulentes ou dans des tubercules charnus. Les plantes du désert maximisent l’absorption d’eau en ayant des racines peu profondes qui s’étendent largement ou en développant de longues racines pivotantes qui descendent jusqu’aux strates rocheuses profondes pour les eaux souterraines. ^[74] La salineen Australie a des feuilles succulentes et sécrète des cristaux de sel, ce qui lui permet de vivre dans les zones salines. ^{[74] [75]} En commun avec les cactus, beaucoup ont développé des épines pour éloigner les animaux brouteurs. ^[72]

L’arbre d’épine de chameau ( Acacia erioloba ) dans le désert du Namib est presque sans feuilles pendant les périodes sèches.

Certaines plantes du désert produisent des graines qui dorment dans le sol jusqu’à ce qu’elles se développent sous l’effet des pluies. Avec les annuelles , ces plantes poussent avec une grande rapidité et peuvent fleurir et produire des graines en quelques semaines, visant à terminer leur développement avant que le dernier vestige d’eau ne s’assèche. Pour les plantes vivaces, la reproduction a plus de chances de réussir si la graine germe dans une position ombragée, mais pas trop près de la plante mère pour être en concurrence avec elle. Certaines graines ne germeront pas tant qu’elles n’auront pas été soufflées sur le sol du désert pour scarifier le tégument. La graine de l’ arbre mesquite , qui pousse dans les déserts des Amériques, est dure et ne pousse pas même lorsqu’elle est plantée avec soin. Lorsqu’il a traversé l’intestin d’unantilope d’Amérique , il germe facilement et le petit tas de fumier humide offre un excellent départ à la vie loin de l’arbre parent. ^[72] Les tiges et les feuilles de certaines plantes abaissent la vitesse de surface des vents porteurs de sable et protègent le sol de l’érosion. Même les petits champignons et les organismes végétaux microscopiques trouvés à la surface du sol (appelés sols cryptobiotiques ) peuvent constituer un lien vital pour prévenir l’érosion et fournir un soutien à d’autres organismes vivants. Les déserts froids ont souvent de fortes concentrations de sel dans le sol. Ici, les graminées et les arbustes bas sont la végétation dominante et le sol peut être couvert de lichens . La plupart des arbustes ont des feuilles épineuses et les perdent pendant la partie la plus froide de l’année. ^[76]

Faune

Les animaux adaptés pour vivre dans les déserts sont appelés xérocoles . Il n’y a aucune preuve que la température corporelle des mammifères et des oiseaux s’adapte aux différents climats, qu’ils soient très chauds ou froids. En fait, à de très rares exceptions près, leur métabolisme de base est déterminé par la taille de leur corps, quel que soit le climat dans lequel ils vivent. ^[77] De nombreux animaux (et plantes) du désert montrent des adaptations évolutives particulièrement claires pour la conservation de l’eau ou la tolérance à la chaleur et sont donc souvent étudiés en physiologie comparée , en écophysiologie et en physiologie évolutive . Un exemple bien étudié est celui des spécialisations des reins des mammifères chez les espèces vivant dans le désert. ^[78]De nombreux exemples d’ évolution convergente ont été identifiés dans les organismes du désert, notamment entre les cactus et Euphorbia , les rats kangourous et les jerboas , les Phrynosoma et les lézards Moloch . ^[79]

Le coursier de couleur crème, Cursorius cursor , est un résident du désert bien camouflé avec sa coloration poussiéreuse , son contre -ombrage et ses marques de tête perturbatrices .

Les déserts présentent un environnement très difficile pour les animaux. Non seulement ils ont besoin de nourriture et d’eau, mais ils doivent également maintenir leur température corporelle à un niveau tolérable. À bien des égards, les oiseaux sont les plus capables de le faire parmi les animaux supérieurs. Ils peuvent se déplacer vers des zones de plus grande disponibilité alimentaire à mesure que le désert fleurit après les précipitations locales et peuvent voler vers des points d’eau lointains. Dans les déserts chauds, les oiseaux planeurs peuvent se retirer du sol surchauffé du désert en utilisant des thermiques pour planer dans l’air plus frais à de grandes hauteurs. Afin de conserver leur énergie, d’autres oiseaux du désert courent plutôt que de voler. Le coursier de couleur crème vole gracieusement sur le sol sur ses longues pattes, s’arrêtant périodiquement pour attraper des insectes. Comme les autres oiseaux du désert, il est bien camouflépar sa coloration et peut se fondre dans le paysage à l’arrêt. Le ganga des sables est un expert en la matière et niche sur le sol ouvert du désert à des dizaines de kilomètres (miles) du point d’ eau qu’il doit visiter quotidiennement. Certains petits oiseaux diurnes se trouvent dans des localités très restreintes où leur plumage correspond à la couleur de la surface sous-jacente. L’ alouette du désert prend de fréquents bains de poussière, ce qui lui permet de s’adapter à son environnement. ^[80]

L’eau et le dioxyde de carbone sont des produits métaboliques finaux de l’oxydation des graisses, des protéines et des glucides. ^[81] L’oxydation d’un gramme de glucide produit 0,60 gramme d’eau ; un gramme de protéine produit 0,41 gramme d’eau ; et un gramme de graisse produit 1,07 gramme d’eau, ^[82] permettant aux xérocoles de vivre avec peu ou pas d’accès à l’eau potable. ^[83] Le rat kangourou , par exemple, utilise cette eau du métabolisme et conserve l’eau à la fois en ayant un faible taux métabolique de base et en restant sous terre pendant la chaleur du jour, ^[84] réduisant la perte d’eau par sa peau et son système respiratoire lorsqu’il est au repos. ^{[83] [85]} Herbivoreles mammifères obtiennent l’humidité des plantes qu’ils mangent. Des espèces telles que l’ antilope addax , ^[86] dik-dik , la gazelle de Grant et l’ oryx sont si efficaces pour ce faire qu’elles n’ont apparemment jamais besoin de boire. ^[87] Le chameau est un superbe exemple de mammifère adapté à la vie désertique. Il minimise sa perte d’eau en produisant de l’urine concentrée et des excréments secs , et est capable de perdre 40 % de son poids corporel par perte d’eau sans mourir de déshydratation. ^[88] Les carnivores peuvent obtenir une grande partie de leurs besoins en eau à partir des fluides corporels de leurs proies. ^[89] De nombreux autres animaux du désert chaud sontnocturne , cherchant l’ombre pendant la journée ou vivant sous terre dans des terriers. À des profondeurs de plus de 50 cm (20 po), celles-ci restent entre 30 et 32 ​​° C (86 et 90 ° F) quelle que soit la température extérieure. ^[89] Jerboas , rats du désert , rats kangourous et autres petits rongeurs sortent de leurs terriers la nuit, tout comme les renards, les coyotes, les chacals et les serpents qui s’en nourrissent. Les kangourous se rafraîchissent en augmentant leur fréquence respiratoire, en haletant, en transpirant et en humidifiant la peau de leurs pattes antérieures avec de la salive . ^[90] Les mammifères vivant dans les déserts froids ont développé une plus grande isolation grâce à une fourrure corporelle plus chaude et à des couches isolantes de graisse sous la peau. La belette arctiquea un taux métabolique qui est deux ou trois fois plus élevé que ce à quoi on pourrait s’attendre pour un animal de sa taille. Les oiseaux ont évité le problème de la perte de chaleur par leurs pattes en n’essayant pas de les maintenir à la même température que le reste de leur corps, une forme d’isolation adaptative. ^[77] Le manchot empereur a un plumage dense, une sous-couche duveteuse, une couche d’isolation de l’air à côté de la peau et diverses stratégies de thermorégulation pour maintenir sa température corporelle dans l’un des environnements les plus difficiles de la Terre. ^[91]

L’ iguane du désert ( Dipsosaurus dorsalis ) est bien adaptée à la vie dans le désert.

Étant ectothermes , les reptiles sont incapables de vivre dans les déserts froids mais conviennent bien aux déserts chauds. Dans la chaleur du jour au Sahara, la température peut monter jusqu’à 50 °C (122 °F). Les reptiles ne peuvent pas survivre à cette température et les lézards seront prosternés par la chaleur à 45 ° C (113 ° F). Ils ont peu d’adaptations à la vie dans le désert et sont incapables de se rafraîchir en transpirant, ils s’abritent donc pendant la chaleur du jour. Dans la première partie de la nuit, alors que le sol irradie la chaleur absorbée pendant la journée, ils émergent et recherchent des proies . Les lézards et les serpents sont les plus nombreux dans les régions arides et certains serpents ont développé un nouveau mode de locomotionqui leur permet de se déplacer latéralement et de naviguer dans les hautes Dunes de sable. Ceux-ci incluent la vipère à cornes d’Afrique et le sidewinder d’Amérique du Nord, distincts sur le plan de l’évolution mais avec des modèles de comportement similaires en raison d’ une évolution convergente . De nombreux reptiles du désert sont des prédateurs embusqués et s’enterrent souvent dans le sable, attendant que leurs proies arrivent à portée. ^[92]

Les amphibiens peuvent sembler des habitants improbables du désert, en raison de leur besoin de garder leur peau humide et de leur dépendance à l’eau à des fins de reproduction. En fait, les quelques espèces que l’on trouve dans cet habitat ont fait des adaptations remarquables. La plupart d’entre eux sont fouisseurs, passant les mois chauds et secs à estiver dans des terriers profonds. Pendant leur séjour, ils perdent leur peau plusieurs fois et conservent les restes autour d’eux comme un cocon imperméable pour retenir l’humidité. Dans le désert de Sonora , le crapaud de Couch passe la majeure partie de l’année en sommeil dans son terrier. De fortes pluies sont le déclencheur de l’émergence et le premier mâle à trouver un bassin approprié appelle pour en attirer d’autres. Les œufs sont pondus et les têtards grandissent rapidement car ils doivent atteindremétamorphose avant que l’eau ne s’évapore. Au fur et à mesure que le désert s’assèche, les crapauds adultes se réenterrent. Les juvéniles restent à la surface pendant un certain temps, se nourrissent et grandissent, mais se creusent rapidement des terriers. Peu arrivent à l’âge adulte. ^[93] La grenouille qui retient l’eau en Australie a un cycle de vie similaire et peut estiver pendant cinq ans s’il ne pleut pas. ^[94] La grenouille de pluie du désert de Namibie est nocturne et survit à cause des brouillards marins humides qui arrivent de l’Atlantique. ^[95]

Les crevettes têtards survivent aux périodes sèches sous forme d’œufs, qui éclosent et se développent rapidement après la pluie.

Les invertébrés, en particulier les arthropodes , ont réussi à s’installer dans le désert. Les mouches , les coléoptères , les fourmis , les termites , les criquets , les mille- pattes , les scorpions et les araignées ^[96] ont des cuticules dures qui sont imperméables à l’eau et beaucoup d’entre eux pondent leurs œufs sous terre et leurs petits se développent loin des températures extrêmes à la surface. ^[97] La ​​fourmi argentée saharienne ( Cataglyphis bombycina ) utilise une protéine de choc thermiqued’une manière originale et fourrage en plein air lors de brèves incursions dans la chaleur du jour. ^[98] Le coléoptère noir à longues pattes en Namibie se tient sur ses pattes avant et lève sa carapace pour attraper la brume matinale sous forme de condensat, canalisant l’eau dans sa bouche. ^[99] Certains arthropodes utilisent les bassins éphémères qui se forment après la pluie et complètent leur cycle de vie en quelques jours. C’est ce que fait la crevette du désert , apparaissant “miraculeusement” dans des flaques nouvellement formées lorsque les œufs dormants éclosent. D’autres, comme les crevettes de saumure , les crevettes féeriques et les crevettes têtards , sont cryptobiotiqueset peuvent perdre jusqu’à 92% de leur poids corporel, se réhydratant dès qu’il pleut et que leurs mares temporaires réapparaissent. ^[100]

Relations humaines

Les humains utilisent depuis longtemps les déserts comme lieux de vie ^[101] et, plus récemment, ont commencé à les exploiter pour les minéraux ^[102] et la capture d’énergie. ^[103] Les déserts jouent un rôle important dans la culture humaine avec une littérature abondante. ^[104]

Histoire

Berger près de Marrakech menant son troupeau vers de nouveaux pâturages

Les gens vivent dans les déserts depuis des millénaires. Beaucoup, comme les Bushmen du Kalahari , les Aborigènes d’Australie et diverses tribus d’ Indiens d’Amérique du Nord , étaient à l’origine des chasseurs-cueilleurs . Ils ont développé des compétences dans la fabrication et l’utilisation d’armes, le suivi des animaux, la recherche d’eau, la recherche de plantes comestibles et l’utilisation des choses qu’ils ont trouvées dans leur environnement naturel pour répondre à leurs besoins quotidiens. Leurs compétences et leurs connaissances autonomes ont été transmises de génération en génération par le bouche à oreille. ^[101] D’autres cultures ont développé un mode de vie nomade en tant qu’éleveurs de moutons , de chèvres ,bovins , chameaux, yacks , lamas ou rennes . Ils ont parcouru de vastes zones avec leurs troupeaux, se déplaçant vers de nouveaux pâturages alors que les précipitations saisonnières et irrégulières encourageaient la croissance de nouvelles plantes. Ils emportaient avec eux leurs tentes faites de toile ou de peaux drapées sur des perches et leur régime alimentaire comprenait du lait, du sang et parfois de la viande. ^[105]

Caravane de sel voyageant entre Agadez et les mines de sel de Bilma

Les nomades du désert étaient aussi des commerçants. Le Sahara est une très grande étendue de terre qui s’étend du pourtour atlantique à l’Égypte. Des routes commerciales ont été développées reliant Le Sahel au sud à la fertile région méditerranéenne au nord et un grand nombre de chameaux ont été utilisés pour transporter des marchandises de valeur à travers l’intérieur du désert. Les Touareg étaient des commerçants et les marchandises transportées comprenaient traditionnellement des esclaves , de l’ivoire et de l’or allant vers le nord et du sel allant vers le sud. Des Berbères ayant une connaissance de la région étaient employés pour guider les caravanes entre les différentes oasis et puits . ^[106]Plusieurs millions d’esclaves ont peut-être été emmenés vers le nord à travers le Sahara entre les VIIIe et XVIIIe siècles. ^[107] Les moyens traditionnels de transport terrestre ont décliné avec l’avènement des véhicules à moteur, du transport maritime et du fret aérien, mais les caravanes voyagent toujours le long des routes entre Agadez et Bilma et entre Tombouctou et Taoudeni transportant le sel de l’intérieur vers les communautés en bordure du désert. ^[108]

Autour des bords des déserts, où il y avait plus de précipitations et où les conditions étaient plus propices, certains groupes se sont mis à cultiver des cultures. Cela peut s’être produit lorsque la sécheresse a causé la mort des animaux du troupeau, obligeant les bergers à se tourner vers la culture. Avec peu d’apports, ils étaient à la merci du temps et vivaient peut-être au niveau de subsistance . Les terres qu’ils cultivaient réduisaient la superficie disponible pour les éleveurs nomades, provoquant des conflits fonciers. Les franges semi-arides du désert ont des sols fragiles qui risquent de s’éroder lorsqu’ils sont exposés, comme cela s’est produit dans le Dust Bowl américaindans les années 1930. Les herbes qui retenaient le sol en place ont été labourées et une série d’années sèches a causé de mauvaises récoltes, tandis que d’énormes tempêtes de poussière ont emporté la couche arable. Un demi-million d’Américains ont été forcés de quitter leur terre dans cette catastrophe. ^[109]

Des dommages similaires sont causés aujourd’hui aux zones semi-arides qui bordent les déserts et environ douze millions d’hectares de terres sont transformés en désert chaque année. ^[110] La désertification est causée par des facteurs tels que la sécheresse, les changements climatiques, le travail du sol pour l’agriculture, le surpâturage et la déforestation. La végétation joue un rôle majeur dans la détermination de la composition du sol. Dans de nombreux environnements, le taux d’érosion et de ruissellement augmente considérablement avec une couverture végétale réduite. ^[111]

Extraction des ressources naturelles

Une usine minière près de Jodhpur , Inde

Les déserts recèlent d’importantes ressources minérales, parfois sur toute leur surface, leur conférant leurs couleurs caractéristiques. Par exemple, le rouge de nombreux déserts de sable provient de minéraux latéritiques . ^[112] Les processus géologiques dans un climat désertique peuvent concentrer les minéraux dans des gisements précieux. La lixiviation par les eaux souterraines permet d’extraire les minerais minéraux et de les redéposer, selon la nappe phréatique , sous forme concentrée. ^[102] De même, l’évaporation a tendance à concentrer les minéraux dans les lacs désertiques, créant des lits de lacs asséchés ou des playas riches en minéraux. L’évaporation peut concentrer les minéraux sous forme degisements d’ évaporites , y compris le gypse , le nitrate de sodium , le chlorure de sodium et les borates . ^[102] Les évaporites se trouvent dans le désert du Grand Bassin aux États-Unis , historiquement exploité par les “équipes de 20 mulets” tirant des charrettes de borax de Death Valley jusqu’au chemin de fer le plus proche . ^[102] Un désert particulièrement riche en sels minéraux est le désert d’Atacama , au Chili , où le nitrate de sodium a été extrait pour des explosifs et des engrais depuis environ 1850. ^[102] D’autres minéraux du désert sont le cuivredu Chili, du Pérou et de l’Iran , et du fer et de l’uranium en Australie . De nombreux autres métaux, sels et types de roches de valeur commerciale, tels que la pierre ponce , sont extraits des déserts du monde entier. ^[102]

Le pétrole et le gaz se forment au fond des mers peu profondes lorsque les micro-organismes se décomposent dans des conditions anoxiques et se recouvrent ensuite de sédiments. De nombreux déserts ont été à une certaine époque les sites de mers peu profondes et d’autres ont eu des gisements d’hydrocarbures sous-jacents transportés vers eux par le mouvement des plaques tectoniques . ^[113] Certains grands champs pétrolifères tels que Ghawar se trouvent sous les sables de l’Arabie saoudite. ^[102] Les géologues pensent que d’autres gisements de pétrole ont été formés par des Processus éoliens dans d’anciens déserts, comme cela peut être le cas avec certains des principaux gisements de pétrole américains. ^[102]

Agriculture

Desertec a proposé d’utiliser les déserts sahariens et arabes pour produire de l’énergie solaire pour alimenter l’Europe et le Moyen-Orient.

Les déserts sont de plus en plus considérés comme des sources d’ énergie solaire , en partie à cause de la faible couverture nuageuse. De nombreuses centrales solaires ont été construites dans le désert de Mojave, telles que les systèmes de production d’énergie solaire et l’installation d’énergie solaire d’Ivanpah . ^[120] De larges pans de ce désert sont recouverts de miroirs. ^[121]

Le potentiel de production d’énergie solaire à partir du désert du Sahara est énorme, le plus élevé au monde. Le professeur David Faiman de l’Université Ben Gourion a déclaré que la technologie existe maintenant pour répondre à tous les besoins mondiaux en électricité à partir de 10% du désert du Sahara. ^[122] Desertec Industrial Initiative était un consortium recherchant 560 milliards de dollars pour investir dans des installations solaires et éoliennes nord-africaines au cours des quarante prochaines années afin de fournir de l’électricité à l’Europe via des câbles passant sous la mer Méditerranée .. L’intérêt européen pour le désert du Sahara découle de ses deux aspects : l’ensoleillement diurne presque continu et l’abondance de terres inutilisées. Le Sahara reçoit plus de soleil par acre que n’importe quelle partie de l’Europe. Le désert du Sahara possède également l’espace vide totalisant des centaines de kilomètres carrés nécessaires pour abriter des champs de miroirs pour les centrales solaires. ^[123]

Le désert du Néguev , Israël , et la région environnante, y compris la vallée de l’Arava , reçoivent beaucoup de soleil et ne sont généralement pas arables . Cela s’est traduit par la construction de nombreuses centrales solaires . ^[103] David Faiman a proposé que des centrales solaires “géantes” dans le Néguev pourraient fournir tous les besoins d’Israël en électricité. ^[122]

Guerre

Guerre dans le désert : Bataille d’El Alamein , 1942

Les Arabes ont probablement été la première force organisée à mener des batailles réussies dans le désert. En connaissant les routes de retour et les emplacements des oasis et en utilisant des chameaux, les forces arabes musulmanes ont pu vaincre avec succès les forces romaines et perses entre 600 et 700 après JC lors de l’ expansion du califat islamique . ^[124]

Plusieurs siècles plus tard, les deux guerres mondiales ont vu des combats dans le désert. Lors de la Première Guerre mondiale , les Turcs ottomans sont engagés avec l’armée régulière britannique dans une campagne qui s’étend sur toute la péninsule arabique. Les Turcs ont été vaincus par les Britanniques, qui avaient le soutien de forces arabes irrégulières qui cherchaient à se révolter contre les Turcs dans le Hedjaz , rendu célèbre dans le livre de TE Lawrence Seven Pillars of Wisdom . ^{[125] [126]}

Au cours de la Seconde Guerre mondiale , la campagne du désert occidental a commencé en Libye italienne . La guerre dans le désert offrait aux tacticiens de grandes possibilités d’utiliser les grands espaces ouverts sans les distractions des victimes parmi les populations civiles. Les chars et les véhicules blindés ont pu parcourir de grandes distances sans entrave et des mines terrestres ont été posées en grand nombre. Cependant, la taille et la dureté du terrain signifiaient que toutes les fournitures devaient être acheminées à de grandes distances. Les vainqueurs d’une bataille avanceraient et leur chaîne d’approvisionnement deviendrait nécessairement plus longue, tandis que l’armée vaincue pourrait battre en retraite, se regrouper et se réapprovisionner. Pour ces raisons, la ligne de frontparcouru des centaines de kilomètres alors que chaque camp perdait et reprenait de l’élan. ^[127] Son point le plus à l’est était à El Alamein en Égypte , où les Alliés ont vaincu de manière décisive les forces de l’Axe en 1942. ^[128]

Dans la culture

Marco Polo arrivant dans une terre désertique avec des chameaux. Miniature du XIVe siècle de Il milione .

Le désert est généralement considéré comme un paysage aride et vide. Il a été décrit par des écrivains, des cinéastes, des philosophes, des artistes et des critiques comme un lieu d’extrêmes, une métaphore de tout, de la mort, de la guerre ou de la religion au passé primitif ou à l’avenir désolé. ^[129]

Il existe une abondante littérature sur le sujet des déserts. ^[104] Un premier récit historique est celui de Marco Polo (vers 1254-1324), qui a voyagé à travers l’Asie centrale jusqu’en Chine, traversant un certain nombre de déserts au cours de son trek de vingt-quatre ans. ^[130] Certains récits donnent des descriptions vivantes des conditions désertiques, bien que souvent les récits de voyages à travers les déserts soient entremêlés de réflexion, comme c’est le cas dans l’œuvre majeure de Charles Montagu Doughty , Travels in Arabia Deserta (1888). ^[131] Antoine de Saint-Exupéry a décrit à la fois son vol et le désert dans Vent, sable et étoiles ^[132] et Gertrude Bella beaucoup voyagé dans le désert d’Arabie au début du XXe siècle, devenant un expert sur le sujet, écrivant des livres et conseillant le gouvernement britannique sur les relations avec les Arabes. ^[133] Une autre femme exploratrice était Freya Stark qui a voyagé seule au Moyen-Orient, visitant la Turquie , l’Arabie , le Yémen , la Syrie , la Perse et l’Afghanistan , écrivant plus de vingt livres sur ses expériences. ^[134] Le naturaliste allemand Uwe George a passé plusieurs années à vivre dans les déserts, enregistrant ses expériences et ses recherches dans son livre, In the Deserts of this Earth .^[135]

Le poète américain Robert Frost a exprimé ses pensées sombres dans son poème, Desert Places , qui se termine par la strophe “Ils ne peuvent pas me faire peur avec leurs espaces vides / Entre les étoiles – sur les étoiles où aucune race humaine n’est. / Je l’ai tellement en moi plus près de chez moi / Pour me faire peur avec mes propres endroits déserts.” ^[136]

Déserts sur d’autres planètes

Vue du désert martien vue par le rover robotique Spirit en 2004

Mars est la seule autre planète du système solaire en dehors de la Terre sur laquelle des déserts ont été identifiés. ^[137] Malgré sa faible pression atmosphérique de surface (seulement 1/100 de celle de la Terre), les modèles de circulation atmosphérique sur Mars ont formé une mer de sable circumpolaire de plus de 5 millions de km ² (1,9 million de milles carrés) dans la région, plus grand que la plupart des déserts sur Terre. Les déserts martiens sont principalement constitués de dunes en forme de demi-lunes dans des zones planes à proximité des calottes polaires permanentes du nord de la planète. Les plus petits champs de dunes occupent le fond de nombreux cratères situés dans les régions polaires martiennes. ^[138] Examen de la surface des roches par faisceau laser depuis leMars Exploration Rover a montré un film de surface qui ressemble au vernis du désert trouvé sur Terre, bien qu’il puisse s’agir simplement de poussière de surface. ^[139] La surface de Titan , une lune de Saturne , a également une surface désertique avec des mers de dunes. ^[140]

Voir également

• Portail géographique
• Portail mondial

• Aridification
• Réseau d’information sur les terres arides
• Verdissement du désert
• Désertification
• Déserts d’Australie
• Centre international de recherche agricole dans les zones arides
• Liste des déserts
• Liste des déserts par zone
• Liste des déserts nord-américains
• Précipitations de sédiments
• Climat Semi-aride

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Bibliographie

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Lectures complémentaires

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• Macmahon, James (1988). Déserts . Guides nature de la National Audubon Society. Random House / Chanticleer Press. ISBN 978-0-394-73139-1.

Liens externes

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Wikimedia Commons a des médias liés aux déserts .

Wikivoyage propose un guide de voyage pour les Déserts .

• « Perspectives mondiales sur les déserts » . Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE). 2006. Archivé de l’original le 16/06/2006., un rapport de la série Global Environment Outlook (GEO).
  • Global Deserts Outlook en PDF dans les archives Web de la Bibliothèque du Congrès (archivé le 16 juin 2006)
  • Carte avec des scénarios de biodiversité pour les zones désertiques, tirée de Global Deserts Outlook Archivé le 14/07/2018 sur la Wayback Machine .