Ночью температура в пустыне Сахаре может в среднем опускаться на 24 °C.
Если вы отправляетесь в однодневную поездку в пустыню Сахара, расположенную в Северной Африке, вам захочется взять с собой много воды и солнцезащитного крема. Но если вы планируете остаться там на ночь, то вам лучше взять с собой удобный и тёплый спальный мешок.
Это связано с тем, что после захода солнца температура в Сахаре может резко падать: от среднего максимума в 38 °C в течение дня до среднего минимума в минус 4 градуса по Цельсию ночью, согласно NASA.
Итак, почему этот резкий температурный сдвиг происходит в засушливых пустынях, таких как Сахара? И как местные животные и растения справляются с такими совершенно дикими перепадами?
Изображение: unsplash.com
Жара и влажность
Причина, по которой в засушливых пустынях — засушливые регионы, покрывающие около 35% суши, — так жарко днём и одновременно так холодно ночью, заключается в сочетании двух ключевых факторов: песка и влажности.
В отличие от термоса песок не очень хорошо сохраняет тепло. Согласно отчёту Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, Калифорния, когда тепло и свет от солнца попадают на песчаную пустыню, песчинки в верхнем слое пустыни его поглощают, а также отдают тепло обратно в воздух. Днём песчаное излучение солнечной энергии перегревает воздух и вызывает резкое повышение температуры. Но ночью большая часть тепла в песке быстро излучается в воздух, при этом нет солнечного света, который мог бы его разогреть, поэтому становится куда холоднее, чем раньше.
Однако одно это явление не объясняет столь резкого падения температуры. В конце концов, когда солнце садится на тропический пляж, вам не нужно надевать зимнее пальто.
Основная причина резкого изменения температуры в том, что воздух пустыни чрезвычайно сухой. В засушливых пустынях, таких как Сахара и пустыня Атакама в Чили, влажность — количество водяного пара в воздухе — практически равна нулю, мало того, в отличие от песка, вода обладает огромной способностью накапливать тепло.
Согласно World Atlas, водяной пар в воздухе улавливает тепло от земли, как гигантское невидимое одеяло, и не даёт ему рассеиваться в атмосфере. Воздух с высокой влажностью также требует больше энергии для нагрева, а это означает, что требуется больше времени для рассеивания этой энергии и охлаждения окружающей среды. Таким образом, недостаток влажности в пустынях позволяет этим засушливым местам быстро нагреваться, но также ещё и достаточно быстро остывать.
Изображение: NASA
Адаптация к экстремальным температурам
Несмотря на эти резкие перепады температур, животные, обитающие в пустыне, хорошо приспособлены к местным резким перепадам температуры.
Рептилии, самая многочисленная и разнообразная группа животных в пустыне, хорошо приспособлены к экстремальным колебаниям температуры, потому что они хладнокровны, или эктотермные существа, что означает, что им не нужно вкладывать энергию в поддержание постоянной температуры тела. Другими словами, рептилии могут использовать эту энергию где угодно, например, на охоте. Многим рептилиям также выгодно то, что они маленькие, что позволяет им находить тенистые укромные уголки днём или более тёплые камни ночью.
Однако крупные теплокровные, или эндотермические млекопитающие, такие как верблюды, слишком велики, чтобы прятаться от солнца, и не могут позволить температуре своего тела упасть. И тем не менее верблюды выживают, поддерживая постоянную температуру тела как в жарких, так и в холодных условиях. По словам Денардо, они делают это, имея много утеплителя в виде толстого и густого меха, который не даёт им слишком сильно нагреваться днём и потерять слишком много тепла ночью.
В то же время птицы пустыни задействуют испарительное охлаждение, при котором они используют воду для отвода тепла от своего тела, что-то вроде того, как потеют люди — с помощью ряда различных методов (например, некоторые стервятники, чтобы остыть, мочатся на свои лапы). При этом их способность летать на большие расстояния между источниками воды или собирать пищу означает, что им не нужно сильно беспокоиться о сбережении воды, как другим животным пустыни.
Что касается растений, то они более уязвимы к экстремальным температурам.
Вот почему культовые пустынные растения, такие как кактусы, разработали ряд средств защиты, вроде шипов и токсинов, чтобы защитить свою драгоценную воду от хищников. Однако низкие температуры ночью могут быть смертельными для растений, потому что вода ночью в их тканях замерзает и расширяется, что может привести к необратимым повреждениям. Поэтому растения растут только в местах, где температура воздуха каждую ночь не опускается ниже нуля более чем на пару часов.
Изменяющийся климат
Учёные всё ещё пытаются выяснить, как изменение климата может повлиять на засушливые места и организмы, но «мы определённо увидим изменения», — говорит Денардо. — Для большинства пустынь мы прогнозируем среднее повышение температуры на 3–4 градуса по Фаренгейту [1,7–2,2 °C]».
Исследования показывают, что «ночи будут теплее, но это не так плохо, как тёплые дни», — отметил Денардо.
Настоящая же проблема заключается в том, что изменение климата может повлиять на количество годовых осадков, от которых зависят животные пустыни.