Kaltewuste
(auch
Frostschuttwuste oder -gebiet
) ist der
geozonale
Oberbegriff fur die fast
vegetationsfreien
Areale der
polaren Klimazone
, die nicht dauerhaft von Eis und Schnee bedeckt sind. Der Begriff stammt aus der
Geographie
und bezeichnet verallgemeinernd einen bestimmten
Landschaftstyp
der globalen
Maßstabsebene
. Je nach Disziplin existieren unterschiedliche Definitionen, siehe Abschnitt
?Definition“
.
Charakteristisch fur die verschiedenen Formen der Kaltewuste ist eine offene, steinige oder sandige und zum großten Teil fast vegetationsfreie Landschaft uber
Permafrostboden
. Vielfach sind die
Flechtenkrusten
auf den Felsen die einzigen sichtbaren Lebewesen. In geschutzten Bereichen kommen zudem vorwiegend
Moose
und
Graser
vor.
Aus Sicht der
Geobotanik
(Pflanzengeographie)
ist die Kaltewuste ein naturlicher
Vegetations
typ
, der vor allem unter den Bedingungen der
Klimate der (hoch)polaren Eis- und Kaltewusten
entsteht. In ihrer erdumspannenden
(
geozonalen
)
Ausdehnung gehort die Kaltewuste zu den
Vegetations
zonen
. Zudem kommen vergleichbare
Pflanzenformationen
weltweit in den
Hohenstufen
der Gebirge vor, die als
nicht
zonale Vegetationstypen
den Kaltewusten zugeordnet werden konnen.
Aus Sicht der
Okologie
gehort die Kaltewuste zu den großtmoglichen (abstrakten)
Okosystemen
, die zusammen die
Biosphare
bilden. Sie selbst wird aus typischen
Biomen
oder
Okoregionen
gebildet, die sich wiederum aus den zugehorigen kleinraumigen (konkreten)
Bio-
und
Okotopen
zusammensetzen.
[Anmerkung 1]
Diese untergliedern wiederum das erdumspannende
Polare Zonobiom
bzw. die
Polare/Subpolare Okozone
.
Biogeographisch betrachtet werden die Eiswusten (
Eisschilde
und
Gletscher
) der Erde
nicht
den Kaltewusten zugerechnet, da hier keinerlei Pflanzen und Tiere mehr leben konnen.
Die nordliche (arktische) Vegetationszone der Kaltewuste reicht in ihrer maximalen Ausdehnung etwa von 83° nordlicher Breite (
Kap Morris Jesup
auf
Gronland
) bis 66° (am
Polarkreis
auf der
Baffininsel
). Die sudliche (antarktische) Zone erstreckt sich von 85° sudlicher Breite (eisfreie Gipfel des
Transantarktischen Gebirges
) bis etwa 63° (auf der antarktischen Halbinsel
Grahamland
). Aufgrund der wenigen Landgebiete in der Sud-Hemisphare macht die dortige Kaltewuste nur einen geringen Teil der gesamten Flache aus. Die Kaltewusten gehen polwarts in die Zone der
Eisschilde
und Richtung Aquator in die
Tundren
uber.
Die nicht zonalen Kaltewusten der
Gebirge
kommen weltweit in nahezu allen
Hochgebirgen
oberhalb der
Mattenregion
vor und werden dort als
nivale Hohenstufe
bezeichnet. Bei besonders ausgepragter Trockenheit konnen sie bis in die
alpine Hohenstufe
hinabreichen und werden dann bisweilen als
alpine Wuste
bezeichnet.
Die großten unzerstorten Kaltewusten der Erde liegen auf den
Konigin-Elisabeth-Inseln
Kanadas. Im
tibetischen Hochland
liegen die großten Flachen außerhalb der polaren Zone.
Bezogen auf die
potentielle naturliche Vegetation
sind heute ca. 2 % der irdischen Landoberflache Kaltewusten.
[2]
Tatsachlich sind Anfang des 3. Jahrtausends rund 85 % der Kaltewusten in einem
weitgehend unbeeinflussten, naturlichen Zustand
. Diese Gebiete sind unbesiedelt. Uber 10 % sind noch naturnah und relativ gering beeinflusst. Diese Flachen liegen vor allem in der Nachbarschaft von Kustensiedlungen oder auch in Hochgebirgen. Unter 5 % wurden intensiv verandert und durch
anthropogene Landschaften
uberpragt.
[3]
[Anmerkung 2]
Als Kaltewuste bezeichnet man Gebiete im Ubergang von der Tundra zu den Eiswusten, die weniger als 10 %, aber mehr als 1 % Pflanzenbedeckung aufweisen. Der ganzjahrig gefrorene
Permafrostboden
verhindert das Eindringen von Wurzeln und die Lufttemperatur ist so kalt, dass das
Pflanzenwachstum
erheblich eingeschrankt ist. Daher finden sich auch fur
Tiere
nur sehr eingeschrankte Lebensraume. Ein weiteres Merkmal der polaren Kaltewusten sind trockene Luft sowie starke
Winde
(
Blizzards
). Durch den fehlenden Schutz einer Pflanzendecke bzw. der daraus entstehenden
Humusschicht
kommt es bei den eisigen Temperaturen zur sogenannten
Frostverwitterung
der Gesteine. Das Produkt wird ?Frostschutt“ genannt.
Etwa neun Prozent der irdischen Landoberflache liegen unter einem Eisschild, der die eisfreien Kaltewusten begrenzt. 16 % davon entfallen auf das gronlandische Inlandeis. Die großte Eiswuste auf der Erde ist die
Antarktis
, die rund 83 % davon ausmacht. Im antarktischen Inland ist es extrem trocken, da die kalte Luft nur sehr wenig Feuchtigkeit aufnehmen kann. Niederschlage gehen oft an den antarktischen Kusten nieder und erreichen die zentralen Gebiete nicht mehr. Die dort befindlichen Eisdecken erhalten im Jahr oft nur eine hauchdunne Deckschicht von neuem Eis hinzu, weshalb machtigere Eis-Ansammlungen in Senken oft aus sehr altem Eis bestehen. Selten kommt es durch Verwehungen und
Sublimation
von Eis zu offenen, eisfreien Wustenlandschaften, die aus vegetationslosen
Frostschuttfeldern
oder Felsboden bestehen. Man nennt diese Gebiete ?
Antarktische Trockentaler
“.
In allen gebirgigen Eiswusten kommen zudem sogenannte
Nunatakker
vor; Bergkuppen, die uber das Eis herausragen. Als Lebensraum fur Flechten und Algen werden sowohl die Nunatakker, als auch die antarktischen Trockentaler wiederum den Kaltewusten zugerechnet.
Die Kaltewusten der Erde liegen in der
polaren Klimazone
und sind damit in der Regel durch sehr kalte
Klimata
mit langen, kalten Wintern und kurzen, kalten Sommern gekennzeichnet. Im kaltesten Monat steigen die Durchschnittstemperaturen grundsatzlich nicht uber 0
°C
; wobei das Minimum unter ?50 °C liegt. Neun bis zwolf Monate liegt Schnee. Der warmste Monat liegt im Mittel kaum uber +5 °C; zum Teil bleibt die Temperatur selbst im Sommer unter ?10 °C. Dennoch sind auch in diesen hohen Breiten Maximaltemperaturen von +20 °C moglich. Das
langjahrige Temperaturmittel
liegt zwischen ?30 °C und ?17 °C.
[4]
Fur die polaren Kaltewusten kommt zudem eine fur das Pflanzenwachstum erschwerende sehr geringe
Sonneneinstrahlung
hinzu, die allerdings im Hochsommer durch die
Mitternachtssonne
z. T.
kompensiert
wird.
Mit Durchschnittswerten von 80?200 mm (in einigen Kustengebieten uber 400 mm) sind die Jahressummen der Niederschlage niedrig bis sehr niedrig.
[4]
Da sie fast ausschließlich als Schnee fallen, wird das Klima auch als
nival
bezeichnet. Die lange Frostperiode und die niedrigen Temperaturen fuhren zu einer geringen
Verdunstungsrate
, so dass der
Wasserhaushalt
am Erdboden trotz der geringen Niederschlagsmengen
humid
(feucht) ist.
[5]
Die
Vegetationsperiode
ist mit unter 30 Tagen sehr kurz.
Nach der
effektiven Klimaklassifikation
von Koppen / Geiger spricht man bei den vorgenannten Bedingungen vom sogenannten
Eisklima
(Kurzel: EF).
In den Kaltewusten verbleibt die sehr durftige Bodenbildung auf Fels und Sand zumeist in
Rohbodenstadien
.
[6]
Die Kaltewusten sind
Wusten
im engsten Sinne ? nahezu leblose Frostschuttwusten, die zumeist aus Kies und Geroll bestehen. Typisch fur den Ubergangsbereich zu den Tundren ist das unruhige Bodenrelief, das haufig durch Kuppen und Mulden oder netz- bzw. ringartig angeordnete Walle gekennzeichnet ist. Es handelt sich dabei um sogenannte
Frostmusterboden
. Im Wesentlichen fuhrt das kurzzeitige, alljahrlich erneut stattfindende Auf- und Abtauen des Bodens uber dem Permafrost zu diesen ungewohnlichen Strukturen.
Durch die vorgenannten
abiotischen Faktoren
ist die vorhandene Menge an Biomasse extrem niedrig (unter 2 t/ha Trockenmasse).
Nur 0,4 % aller
Gefaßpflanzen
der Erde leben in der Arktis. Zudem ist die Verbreitung fast aller dort lebender Arten
nicht
auf die Polargebiete beschrankt. Die Pflanzendichte und -vielfalt nimmt polwarts ab. In der Kaltewuste bleiben die Moose und einige wenige
Blutenpflanzen
der isolierten, inselartigen Standorte kleinwuchsig (2?5 cm) und bilden kein zusammenhangendes Wurzelgeflecht aus. Solche Standorte entstehen zum Beispiel in parabolartigen Bodensenken, deren Form die einfallende Sonnenstrahlung bundelt. Zwei typische Blutenpflanzen, die bis hart an den Rand der Eisschilde vorkommen sind der
Gegenblattrige Steinbrech
und der
Arktische Mohn
. Die dominierenden Lebensformen der Kaltewuste sind jedoch
Algen
und
Flechten
?
symbiotische Lebensgemeinschaften
aus Grunalgen und Pilzen.
[7]
Flechten sind absolut frosthart. Die Krustenflechten, die auf Steinen leben und extrem harte, oftmals an Landkarten erinnernde Muster bilden (
Landkartenflechte
), bleiben auch bei Minusgraden
photosynthetisch
aktiv. Auf Fels sind Flechten wichtige Pionierorganismen, die entweder dem Gestein aufsitzen oder sogar in den Stein eindringen.
Bevor der Mensch eine Handvoll
Neophyten
einschleppte, wuchsen in der gesamten
Antarktis
nur zwei Blutenpflanzen: die
Antarktische Schmiele
(
Deschampsia antarctica
) und das Nelkengewachs
Antarktische Perlwurz
(
Colobanthus quitensis
). Der weitaus großte Teil der antarktischen Kaltewuste ist bis auf einige wenige Flechten vegetationslos. Die Anzahl der Flechtenarten ist hier deutlich geringer als in der Arktis.
Die Tierwelt der Kaltewusten ist noch weitaus sparlicher als die Pflanzenwelt und konzentriert sich besonders auf die Kustengebiete. Hier kommen
Robben
an Land und bruten viele
Seevogel
.
Das
Symboltier der arktischen Kaltewuste ist wohl der
Eisbar
, wahrend es in der Antarktis wohl die
Pinguine
sind.
Bis auf die Kustenbereiche der hochpolaren Inseln Kanadas, die von
Inuit
besiedelt wurden, waren die lebensfeindlichen Kaltewusten nie Wohnort indigener Volker. Erst die Europaer haben seit Ende des 19. Jahrhunderts einige wenige Forschungs- bzw. militarische Stationen eingerichtet, die zum Teil langerfristig bewohnt sind. Hinzu kommen die Wintersportanlagen in den Frostschuttbereichen einiger Hochgebirge.
Landwirtschaftlicher Anbau ist in der Kaltewuste aufgrund des Klimas nicht moglich. Seit jeher ist die einzige traditionelle Nutzungsform Jagd und Fischfang an den Kusten dieser Gebiete.
[6]
Unter den Kaltewusten liegen reichhaltige Bodenschatze, die bislang nicht gefordert wurden. Die durch den Klimawandel zukunftig bessere Zuganglichkeit der Arktis auf dem Seeweg hat bei den Anrainerstaaten Uberlegungen dahingehend in Gang gesetzt. Die Hindernisse sind jedoch bislang so groß und kostspielig, dass kurz- und mittelfristig nicht mit einer Ausbeutung gerechnet werden muss.
[8]
In der gesamten Antarktis darf vorlaufig bis 2048 im Rahmen des
?Weltparks Antarktis“
keine Rohstoffforderung stattfinden.
Die großte Veranderung fur die Kaltewusten resultiert aus der
globalen Erwarmung
, die in den hohen Breiten des Nordens deutlich uber dem Durchschnitt liegt. Die Eisschilde werden sich verkleinern und Platz fur weitere Frostschuttgebiete machen, wahrend sich die Tundra sehr langsam zu den Polen hin ausbreiten wird.
Die
Artenvielfalt
(und die daruber hinausgehende
Biodiversitat
) der Kaltewuste ist extrem niedrig (200?600 Arten pro ha).
[6]
Nach Angaben der
IUCN
standen 2003 ca. 7 % der Gesamtflache unter Schutz.
[9]
Die in der Infobox genannten exemplarischen Großschutzgebiete enthalten jeweils einen großtmoglichen Anteil des Vegetationstyps Kaltewuste. Zudem handelt es sich ausschließlich um Gebiete, bei denen die Erhaltung (oder Wiederherstellung) eines moglichst unbeeinflussten Naturzustandes vorrangig ist und die im internationalen Vergleich als streng geschutzt betrachtet werden konnen.
Aufgrund ihrer Gleichartigkeit und der extrem geringen Artenvielfalt wird eine weitere Untergliederung der Kaltewusten in weitere
Pflanzenformationen
kaum vorgenommen. Lediglich eine Aufteilung in polare und alpine Kaltewusten ist wegen der abweichenden klimatischen Bedingungen und der Kleinraumigkeit der Frostschuttgebiete in den Hochgebirgen sinnvoll.
Die Umweltstiftung
WWF
USA hat eine beispielhafte weltweite Klassifizierung nach Okoregionen vorgenommen. Die Abgrenzungen dieser Regionen beruhen auf einer Kombination verschiedener biogeographischer Konzepte. Sie sind fur die Zwecke und Ziele des
Naturschutzes
besonders gut geeignet.
[Anmerkung 4]
Der Begriff Kaltewuste (Polar Desert) gehort nach den WWF-Kategorien zum Haupt-Biom (?Major habitat types“) der Tundra. 37 Okoregionen (?Ecoregions“) untergliedern dieses Haupt-Biom. Davon werden vier Regionen als Kaltewusten betrachtet (?Polare Wusten in der Barents- u. Karasee“, ?Polare Wuste der Neusibirischen Inseln“, ?Polare Wuste der Wrangelinsel“ und ?Polare Wuste der Ostantarktis“). In sechs weiteren Okoregionen machen Kaltewusten wesentliche Anteile der Flachen aus.
Die Oberflache vieler Planeten durfte ebenfalls unserer Vorstellung von einer Kaltewuste entsprechen. Der einzige bekannte Planet mit nachgewiesen kaltewustiger Oberflache ist jedoch der
Mars
. Er ist zugleich sehr trocken, obwohl es an den Marspolen auch anteilig Wassereis gibt.
Der trockenste Ort, den man kennt, ist der
Erdmond
. Wegen seiner fehlenden Atmosphare schwanken die Temperaturen dort mondtaglich zwischen ?233 und +123 °C. Ein Ort auf dem Mond schwankt somit in 28 Tagen zwischen heißer Steinwuste und extremer Kaltewuste. Der weitaus großte Teil seiner Oberflache ist nahezu vollig frei von Wassermolekulen.
- Georg Grabherr:
Farbatlas Okosysteme der Erde
, Ulmer, Stuttgart 1997,
ISBN 3-8001-3489-6
.
- Richard Pott:
Allgemeine Geobotanik
. Berlin / Heidelberg 2005,
ISBN 3-540-23058-0
, S. 353?398.
- J. Pfadenhauer, F. Kotzli: Vegetation der Erde. Springer-Spektrum, Heidelberg 2014.
ISBN 978-3-642-41949-2
.
- ↑
Die einzelnen Vegetationstypen, Biome und Okoregionen, wie auch ihre zonalen Entsprechungen Vegetationszonen, Zonobiome und Okozonen, sind
nicht
deckungsgleich! Verschiedene Autoren, unterschiedliche Parameter und fließende Grenzen sind die Ursache. Weitergehende Informationen bietet der Artikel
Zonale Modelle der Biogeographie
. Eine animierte Kartendarstellung verdeutlicht die Problematik im Artikel
Geozone
.
- ↑
Die genannten Prozentwerte sind (z. T.) gemittelte Werte aus verschiedenen Veroffentlichungen. Die Abweichungen sind unvermeidbar, da es in der Realitat keine eindeutigen Grenzen zwischen benachbarten Landschaftstypen gibt, sondern nur mehr oder weniger breite Ubergangsraume.
- ↑
Die Farbwahl wurde aus Grunden der besseren Erkennbarkeit gegenuber der Originalkarte ?Vegetationszonen“ verandert.
- ↑
Die WWF-Okoregionen konnen sich aufgrund der Betrachtungsweise ? unter Einbeziehung der potenziell vorkommenden Pflanzen- und Tierarten ? durchaus bis in benachbarte Vegetationszonen hinein erstrecken. Die reine Betrachtung der Pflanzenformationen wird hier demnach nicht angewendet!
- ↑
Deutscher Wetterdienst Hamburg: ?Globalstrahlung Welt 1981?1990“
- ↑
gemittelter Wert aus umfangreichen Recherchen und Vergleichen in einschlagiger Fachliteratur →
siehe jeweilige Beschreibung / Quellen der im folgenden genannten Dateien
:
Vegetationszonen.png
,
FAO-Ecozones.png
,
Zonobiome.png
und
Oekozonen.png
. Zusammengetragen und ermittelt im Zuge der Erstellung der vorgenannten Landkarten fur Wikipedia →
siehe auch:
Tabellarische Ubersicht verschiedener Landschaftszonenmodelle und ihrer Anteile
(PDF; 114 kB)
- ↑
gemittelter Wert aus umfangreichen Recherchen und Vergleichen in einschlagiger Fachliteratur →
siehe Beschreibung der Datei
:
Wildnisweltkarte.png
. Zusammengetragen und ermittelt im Zuge der Erstellung der vorgenannten Landkarte fur Wikipedia →
siehe auch:
Tabellarische Ubersicht verschiedener Zahlen zum Wildnisprojekt
@1
@2
Vorlage:Toter Link/www.denkmodelle.de
(
Seite nicht mehr abrufbar
, festgestellt im April 2019.
Suche in Webarchiven
)
- ↑
a
b
In der Biogeographie existiert eine Vielzahl von Grenzwerten verschiedener Autoren, die voneinander abweichen, zum Teil veraltet sind und bis zur Jahrtausendwende nie verifiziert wurden
(siehe Quelle Beierkuhnlein & Fischer, S. 249 sowie
Geozonen#Datengrundlage
)
.
Die hier genannten Spannen der Jahresdurchschnittstemperaturen und -niederschlagssummen sind gemittelte Werte aus dem Bezugsrahmen, den Beierkuhnlein & Fischer geschaffen haben. Fur die detaillierteren Biom-Untergliederungen und unter Berucksichtigung konzeptionell festliegender Werte wurde auf die Einteilungen und Festlegungen von Post et al. (1982) und Muller-Hohenstein (1989) sowie die Nennung bei Nolzen (1996) zuruckgegriffen, da sie den Studienergebnissen am ehesten entsprechen.
- Carl Beierkuhnlein
u. Jan-Christopher Fischer:
Global Biomes and Ecozones ? Conceptual and Spatial Communalities and Discrepancies.
In:
Erdkunde.
Band 75, Nr. 4, 2021 (
erdkunde.uni-bonn.de
PDF).
ISSN
2702-5985
, S. 257?261 sowie erganzend Appendix III: ‘2D Kernel graphs for all condensed biomes’
doi:10.3112/erdkunde.2021.04.01b
.
- Mingkai Jiang, Benjamin Felzer, Uffe N Nielsen, Belinda E. Medlyn:
Biome?specific climatic space defined by temperature and precipitation predictability
, Research Paper in Wiley Global Ecology an Biogeography, September 2017,
doi:10.1111/geb.12635
, S. 1275?1277.
- W. M. Post, W. R. Emanuel, P. J. Zinke, A. G. Stangenberger.:
Grafik: Die Kohlenstoffvorrate im Mineralboden in Abhangigkeit von Klima und Vegetation
, in Anwendung des
life zone-Modelles
nach
Holdridge
1947, aus ‘‘Soil carbon pools and world life zones‘‘, in Nature 298, 1982, S. 156?159, ubernommen in Jurgen Schultz:
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4., vollig neu bearbeitete Auflage, Ulmer UTB, Stuttgart 2008,
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. S. 79.
- Klaus Muller-Hohenstein:
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- Heinz Nolzen (Hrsg.):
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- ↑
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(
Memento
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) 2000,
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Memento
vom 6. Oktober 2014 im
Internet Archive
)
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a
b
c
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(
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Chape, S. (Hg.), Spalding, M. (Hg.), Jenkins, M.D. (Hg.):
The World's Protected Areas: Status, Values and Prospects in the 21st Century.
University of California Press, 1. Auflage, Berkeley 2008,
ISBN 0-520-24660-8
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