04 Trockene Mittelbreiten PDF

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liegen in kontinentalen Bereichen auf der SHK kaum vorhanden (nur Neuseeland und Patagonien) rund 10% Festlandfläche Verbreitung

polwärts an die boreale Zone thermische Abgrenzung zu den tropisch/subtropischen Trockengebieten

Grenzen

Grenze zu den Feuchten Mittelbreiten dort, wo in der Vegetationsperiode über 200mm NS fallen und >4 Monate humid Sommer außergewöhnlich heiß und trocken (Wassermangel) Winter dafür ziemlich kalt Klimawandel

Jahreszeitenklima mit hoher Jahrestemperaturamplitude

Schnee normal, Schneedecke bleibt teilweise mehrere Monate liegen

allgemein: Entstehung von Ökozonen

Strahlungbilanz im Sommer ähnlich hoch wie in den Trockengebieten (wg. größerer Tageslängen)

etwas aus dem Kapitel Verbreitung Klima

Frost (Kältestress)

Einleitung

etwas aus dem Kapitel Klimawandel Bezeichnung als winterkalte Trockengebiete

NS bis 700mm (siehe subzonale Differenzierung)

30% der Erde gehören zu den Trockengebieten, davon liegt der größere Anteil in tropisch/subtropischen Gebieten

2-4 Monate Vegetationsperiode liegen in der Westwindzone, aber in Lee-Lagen oder sehr kontinental, also geringe NS, höhere Temperaturamplituden und Einstrahlungen

Waldsteppe (Grenzökoton)

Langgrassteppe

Wassermangel auch während der Regenzeit als Ungunstfaktor

Waldinseln treten noch auf, werden aber weniger Gräser bis 150cm

Regenfeldbau kaum oder nur mit speziellen Methoden (Dry Farming, Beregnung, trockenresistente Arten) möglich xeromorphe Merkmale der Vegetation

WASSINDTROCKENGEBIETE

NS > 100mm während der Vegetationsperiode: Steppen Subzonale Differenzierung nach der Aridität

Flüsse führen nur episodisch Wasser

20-40cm hohe Gräser

EURASIEN: latitudinale Abfolge beginnend mit Waldsteppe im Norden NORDAMERIKA: longitudinale Abfolge mit Langgrassteppen im Osten

NS < V

Wüstensteppe als Übergang zwischen Kurzgrassteppe und Halbwüste

Die Trockenen Mittelbreiten bestehen in ihren Kernräumen aus Wüsten und Halbwüsten

Mischgrassteppe als Übergang zwischen Lang- und Kurzggrassteppe

Die Grenzräume zu den (Halb-)Wüsten heißen Steppen (in den Mittelbreiten und Subtropen), sonst Savannen

NS < 100mm Halbwüsten

Im Unterschied zu tropischen Savannen sind Grasteppen völlig baumfrei wegen Wassermangel und Klima, außerdem begünstigt der Humus Graswachstum

NS < 50mm: Wüsten Art der Verwitterung: hauptsächlich physikalisch

Im Unterschied zu tropischen Savannen befinden sich in der Steppe C3-Pflanzen (in Savannen C4-Pflanzen; diese können auch bei geschlossenen Stomata weiterhin Photosynthese betreiben)

Abfluss v.a. durch Frühlings-Schmelzwasser bestimmt Flüsse sind episodisch und teilweise endorheisch (ohne Abfluss ins Meer, wie die Wolga)

Blätter werden kleiner und dicker (Verringerung der Vedunstung)

Salzverwitterung

Stomate werden kleiner und mehr in der Anzahl

Insolationsverwitterung

Dichte der Blattaderung steigt Sträucher verlieren zwischenzeitlich ihre Blätter

Relief, Gewässer und Verwitterung

Anpassungen an das Klima: xeromorphe Merkmale

Behaarung zum Einfangen von Wasserdampf Wachsschichten zur Minderung der Verdunstung

Morphogenese in allen Trockengebieten ähnlich! siehe 07

Chemische Verwitterungskrusten Äolische Prozesse

Staubstürme

Spüldenudation in feuchten Zeiten

Flora und Fauna

Badlands,gully-Bildung

Frostsprengung

verbesserte Saugspannung der Wurzeln Zonentypische, an Kälte gebundene Prozesse

Einrollen von Blättern nur unterirdische Pflanzenteile überdauern die kalte Jahreszeit Sprossmasse dominiert in Langgrassteppen

Phaeozeme bei höheren NS (~ Waldsteppe, 500-700mm)

sehr gute Ackerböden anfällig für Winderosion

Dry Farming mit Einschalten von Schwarzbrachen traditionelle Durchführung als (halb)nomadische Viehhaltung stationär

meist Rinder

bodenbildende Prozesse sind Humusanreicherung, Bioturbation, Verbraunung, Verlehmung und Lessivierung

Traditionelle Nutzung

gigantische Flächen modernes Ranching

extrem humusreich, bis ca. 100cm

Böden

Viehhaltung --> dominiert in Kurzgrassteppen

extreme Biomasseproduktion und Bioturbation Chernozeme (~Langgrassteppen, 300-600mm)

meist auf Naturweiden, teilweise ergänzende Futtergräser

fruchtbarste Böden entstehen v.a. aus Löss

hohes Risiko durch dürrebedingten Futtermangel

bodenbildende Prozesse sind Humusanreicherung, Bioturbation und weniger Verwitterung, weil trockener

dazwischen liegt die agronomische Trockengrenze, die Regenfeldbau garantiert (etwa 300mm NS)

ebenfalls noch humusreich und hohe biologische Aktivität

Dry Farming

Kastanozeme (~Kurzgrassteppen, 250-350mm)

Anbau trockenresistenter Pflanzen fruchtbare Böden

Landnutzung

bodenbildende Prozesse auch Humusakkumlation und Bioturbation, aber einfach geringer mit Chloriden und Sulfaten

Chancen

Salzböden

Durch moderne Methoden kann die Ackerbaugrenze verschoben werden (Dry Farming,..) Nutzung halomorpher Böden nach Auswaschung der Salze

Solonchake

bodenbildender Prozess ist die Versalzung durch fluvialen Eintrag, Verdunstung und aszendente Salzzufuhr

Solonchake oder Solonetze (~(Halb-)Wüsten, -100mm)

Dürrestress im Sommer selektive Defoliation Bodenverdichtung

Überweidung und Degradation von Naturweiden --> mehrjährige Ertagsminderungen

alkalisch halomorph

Winderosion

Crusting, Oberflächenabfluss, Erosion

vollkommen waldfrei

Kurzgrassteppe

aszendente Bodenwasserbewegungen domineren (pedocale Bodenentwicklung)

essentieller Beitrag zur Ernährung der Menschheit > 50% der Welternte

nur in Eurasien

auch Feuchtsteppe

Pflanzenwuchs durch Dürre eingeschränkt

mit Nitraten Beweidungsdruck und Erreichen der Tragfähigkeit (abhängig vom NS und Primärproduktion der Futtergräser)

Solonetze Probleme

Niederschlagsvariabilität Feuer Exportabhängigkeit durch Weltmarktproduktion Wasserverschwendung durch (falsche) Bewässerung ökologische Probleme durch Düngung, Antibiotika Bevölkerungswachstum und steigende Nachfrage nach Getreide maximale Tragfähigkeit --> Malthusianische Katastrophe: Bevölkerung wächst exponentiell, Nahrungsmittelproduktion aber nur linear --> Problem steigender Fleischkonsum

Schluss

bodenbildender Prozess ist die Trocknung während einer Trockenphase mit kapillarem Aufstieg, in der Regenphase kommt es zu einer deszendenten Verlagerung von Ton und Huminstoffen entlang der Trockenrisse...