Geowissenschaft

Lernziele

• Beschreiben Sie die Art und Weise, wie Partikel vom Wind getragen werden.
• Diskutieren Sie verschiedene Möglichkeiten, wie Winderosion Landoberflächen verändert.
• Beschreiben Sie, wie sich Sanddünen bilden.
• Beschreiben Sie die Art von Ablagerungen, die durch windgetragene Schluffe und Tone entstehen.

Vokabular

• Deflation
• Wüstenpflaster
• Wüstenlack
• Los
• Sand Düne
• Rutschfläche
• Ventifakte

Einleitung

Die Kraft des Windes zur Erosion hängt von der Partikelgröße ab, Windstärke und davon, ob die Partikel aufgefangen werden können. Wind ist eine wichtigere Erosionskraft in trockenen als in feuchten Regionen.

Transport von Partikeln durch Wind

Wind transportiert kleine Partikel, wie Schlick und Ton, über große Entfernungen, sogar über den halben Kontinent oder ein ganzes Meeresbecken. Die Partikel können tagelang in der Schwebe bleiben. Der Wind nimmt die Partikel leichter auf, wenn der Boden gestört ist, wie zum Beispiel auf einer Baustelle oder einer Sanddüne. Genau wie fließendes Wasser transportiert der Wind Partikel sowohl als Geschiebe als auch als Schwebstoffe. Bei Wind besteht das Geschiebe aus sandgroßen Partikeln, von denen sich viele durch Saltation bewegen (Abbildung unten). Das Schwebegut besteht aus sehr kleinen Partikeln aus Schluff und Ton.

Winderosion

Wind ist in trockenen Regionen eine stärkere erosive Kraft als in feuchten Regionen, weil die Winde stärker sind. In feuchten Gebieten binden Wasser und Vegetation den Boden, so dass er schwerer aufgenommen werden kann. In trockenen Regionen werden kleine Partikel selektiv aufgenommen und transportiert. Wenn sie entfernt werden, wird die Bodenoberfläche niedriger und felsiger, was zu einer Deflation führt. Was übrig bleibt, ist Wüstenpflaster (Abbildung unten), eine Oberfläche, die mit kieselgroßen Partikeln bedeckt ist, die nicht so leicht vom Wind bewegt werden können.

Die vom Wind bewegten Partikel verrichten die Arbeit des Abriebs. Wenn ein Korn auf ein anderes Korn oder eine andere Oberfläche trifft, erodiert es diese Oberfläche. Abrasion durch Wind kann natürliche oder vom Menschen geschaffene Oberflächen, wie z. B. Gebäude, polieren. Steine, die durch den Abrieb von Sandpartikeln poliert und facettiert wurden, werden Ventifakte genannt (Abbildung unten).

Exponierte Felsen in Wüstengebieten entwickeln oft eine dunkelbraune bis schwarze Beschichtung, die Wüstenlack genannt wird. Der Wind transportiert lehmgroße Partikel, die bei hohen Temperaturen chemisch mit anderen Substanzen reagieren. Die Beschichtung besteht aus Eisen- und Manganoxiden (Abbildung unten).

Windablagerung

Wüsten und Meeresküsten haben manchmal Sanddünen (Abbildung unten). Stranddünen haben je nach ihrem Standort unterschiedliche Zusammensetzungen. Stranddünen bestehen meist aus Quarz, da in feuchten Gebieten andere Mineralien zu Ton verwittern. In den Tropen können Sanddünen aus Kalziumkarbonat bestehen, was häufig vorkommt. In Wüsten können Sanddünen aus einer Vielzahl von Mineralien zusammengesetzt sein. Es findet wenig Verwitterung statt, so dass weniger stabile Mineralien zurückbleiben.

Dünensande sind normalerweise sehr einheitlich in Größe und Form. Die Partikel sind sandgroß, da größere Partikel für den Wind zu schwer sind, um sie in der Schwebe zu transportieren. Partikel sind abgerundet, da abgerundete Körner leichter rollen als eckige Körner.

Damit sich Sanddünen bilden können, müssen reichlich Sand und stetige Winde vorhanden sein. Ein starker Wind verlangsamt sich, oft über ein Hindernis wie einen Felsen oder etwas Vegetation, und wirft seinen Sand ab. Wenn sich der Wind nach oben und über das Hindernis bewegt, nimmt er an Geschwindigkeit zu. Er trägt die Sandkörner auf der sanft abfallenden, windzugewandten Seite der Düne durch Saltation nach oben. Wenn der Wind die Düne überquert, nimmt seine Geschwindigkeit ab. Der Sand fällt kaskadenartig den Kamm hinunter und bildet die Gleitfläche der Düne. Die Gleitfläche ist steil, weil sie sich im Schüttwinkel für trockenen Sand befindet, etwa 34° (Abbildung unten).

Der Wind lagert Dünensande Schicht für Schicht ab. Ändert der Wind seine Richtung, bilden sich Querschichten. Querbetten werden nach der Art und Weise benannt, wie jede Schicht in einem Winkel zum Boden geformt wird (Abbildung unten).

Die Arten von Sanddünen, die sich bilden, hängen von der Menge des verfügbaren Sandes, dem Charakter und der Richtung des Windes und der Art des Bodens ab, über den sich der Sand bewegt. Einige Dünenarten sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

• Eine Animation der Entstehung der Dünen im Great Sand Dunes National Park ist auf dieser Website zu sehen: http://www.nps.gov/grsa/naturescience/sanddunes.htm.

Löß

Windverwehter Schluff und Ton, der sich über eine große Fläche Schicht auf Schicht ablagert, sind Löss, was vom deutschen Wort „lose“ kommt (Abbildung unten). Lößablagerungen bilden sich im Windschatten von Gletscherauswaschungen oder Wüsten, wo feine Partikel vorhanden sind. Lössablagerungen bilden in vielen Regionen der Welt sehr fruchtbare Böden.

Feinkörniger Schlamm in der Tiefsee entsteht aus Schluffen und Tonen, die durch den Wind vom Land gebracht werden. Die Partikel lagern sich an der Meeresoberfläche ab und setzen sich dann langsam am Boden der Tiefsee ab und bilden braune, grünliche oder rötliche Tone. Auch vulkanische Asche kann sich auf dem Meeresboden absetzen.

Zusammenfassung der Lektion

• Wind kann kleine Partikel wie Sand, Schlick und Ton mit sich führen.
• Winderosion schleift Oberflächen ab und erzeugt Wüstenpflaster, Schlotfunde und Wüstenlacke.
• Sanddünen sind häufige Windablagerungen, die je nach Wind und Sandverfügbarkeit unterschiedliche Formen haben.
• Löß ist eine sehr feinkörnige, windgetragene Ablagerung, die für die Bodenbildung wichtig sein kann.

Wiederholungsfragen

1. Besprechen Sie den Schwebe- und Geschiebetransport durch Wind.
2. Beschreiben Sie, wie sich Wüstenboden bildet.
3. Beschreiben Sie die Faktoren, die für die Bildung von Sanddünen notwendig sind.
4. Benennen Sie vier Arten von Sanddünen, die sich in Wüstengebieten bilden.
5. Benennen Sie eine Art der Windablagerung.
6. Warum ist Winderosion in ariden Regionen wichtiger als in feuchten Gebieten?

Betrachtungspunkte

• Würden Orkanböen entlang einer Küste windbedingte Erosion hervorrufen?
• Was wäre nötig, um ein Wüstengebiet wieder in eine produktive Region für die Landwirtschaft umzuwandeln?
• Denkst du, dass Wind freiliegende Felsen formen könnte? Erklären Sie, wie dies geschehen könnte.