Zagadki Globu Przyroda · Historia · Geografia

Geografia

Pustynia nad oceanem: dlaczego w Atakamie prawie nie pada

Atakama leży przy Pacyfiku, a jej wnętrze jest skrajnie suche. Zimna woda, układ wiatrów i góry sprawiają, że para wodna rzadko zamienia się tam w deszcz.

Pustynne wybrzeże Parku Narodowego Pan de Azúcar: skaliste zbocze z kaktusami, zatoka, ciemny ocean i pas mgły nad wzgórzami.

W najsuchszym wnętrzu Atakamy roczna suma opadów bywa mniejsza niż dwa milimetry. To dwa litry wody na metr kwadratowy przez cały rok, czyli dwie litrowe butelki. Pacyfik leży tuż obok, a jednak deszcz jest tu wydarzeniem, które zapamiętuje się na lata. Żeby zobaczyć, dlaczego ocean nie wystarcza, trzeba prześledzić drogę powietrza nad zimną wodą i po drugiej stronie Andów. [1]

Zimny ocean i ciepłe wieko nad nim

U wybrzeży Chile i Peru płynie Prąd Humboldta, nazywany też Prądem Peruwiańsko-Chilijskim. Wieje nad nim wiatr, który odsuwa wodę powierzchniową od brzegu. Na jej miejsce z głębin podnosi się woda zimna. Ten pionowy ruch, nazywany upwellingiem, utrzymuje przy brzegu morze chłodniejsze niż na pełnym oceanie.

Chłodna woda robi z powietrza coś na pozór paradoksalnego. Powietrze tuż nad falą jest wilgotne, bo woda paruje, ale jest też zimne, a zimne powietrze mieści mniej pary niż ciepłe. Wyżej zalega powietrze cieplejsze, które opada z wyżu. Powstaje inwersja temperatury: im wyżej, tym cieplej, odwrotnie niż w zwykły słoneczny dzień nad lądem. [2]

Ta ciepła warstwa działa jak wieko. Chłodne powietrze pod nią nie może swobodnie unosić się, a bez wznoszenia nie ma chmur kłębiastych i ulewy. Wilgoć może się co najwyżej skroplić w płaską warstwę chmur lub mgły. W opisanych przez Garreauda profilach nad Antofagastą dolna warstwa powietrza miała około 800 metrów grubości, a powyżej temperatura wzrastała o ponad 5 stopni. [2] Z takiej chmury może mżyć albo osiąść mgła, ale na porządny deszcz brakuje jej grubości.

To dlatego bliskość oceanu nie gwarantuje deszczu. Zimna woda i stały wyż wspólnie trzymają opady z dala od brzegu, choć wilgoci w powietrzu wcale nie brakuje. [3]

Andy: druga zapadka, nie główna przyczyna

Popularne wyjaśnienie dodaje do tego góry. Wilgoć znad Amazonii i Atlantyku wędruje na zachód, ale po drodze natrafia na Andy, które w tej części kontynentu mają ponad cztery kilometry, a miejscami prawie sześć. Po ich wschodniej stronie pada obficie, po zachodniej zostaje już niewiele. [1]

Łatwo z tego zrobić wniosek, że Atakamę stworzył cień opadowy Andów. Klimatolog Rodrigo Garreaud z Uniwersytetu Chile pisze jednak wprost, że suchość północnego Chile wynika przede wszystkim z szerokości geograficznej i zimnej wody przy brzegu, a nie z gór. Andy są drugą zapadką: odcinają resztki wilgoci, które i tak docierają tu rzadko. [2]

Znaczenie ma też sam brzeg. Wybrzeże podnosi się tu stromo, od poziomu morza do około kilometra w ciągu kilkunastu kilometrów. Chłodne powietrze znad oceanu zostaje przy samej krawędzi lądu, a w głąb pustyni wchodzi już suche powietrze z wyższych warstw. [2]

Dlaczego właśnie ten pas

Atakama rozciąga się w północnym Chile, między 18 a 28 stopniem szerokości południowej, w pasie, w którym powietrze znad równika, po oddaniu deszczu nad tropikami, powoli opada. Opadanie ogrzewa je i osusza. [2] Przy powierzchni tworzy się stały wyż, który blokuje niżom wędrówkę na północ. [3]

Najsuchszy fragment tego pasa to rdzeń między 19 a 22 stopniem szerokości, obejmujący część Kordyliery Nadbrzeżnej i środkowego obniżenia. [1] To ważne, bo Atakama nie jest jednym numerem. Na obrzeżach rdzenia opady rosną, a w Andach wraz z wysokością robi się ich znacznie więcej: z mniej niż 20 mm na rok na wysokości 2300 metrów do ponad 300 mm na 5000 metrów. [1] Pustynia ma więc środek i brzegi, a nie jedną wspólną średnią.

Deszcz, który jednak przychodzi

Na stacji Yungay, w suchym wnętrzu pustyni na 24 stopniu szerokości południowej, przez cztery lata zanotowano pięć epizodów deszczu. Cztery z nich zostawiły od 0,1 do 0,3 mm, czyli tyle, ile cienka warstwa rosy. Piąty, 11 maja 1997 roku, dał 2,3 mm i tylko on zwilżył glebę na dłużej. [4]

To pokazuje, czym naprawdę jest zdanie o tym, że tutaj nigdy nie pada. To skrót od zapisów konkretnej stacji w konkretnych latach, a nie opis całej pustyni ani prawo fizyki. Wystarczy inny punkt pomiarowy albo dłuższy okres, żeby obraz się zmienił.

W marcu 2015 roku zmienił się gwałtownie. Wyż osłabł, a nad pustynię przeniósł się odcięty niż, czyli wir oderwany od głównego nurtu wiatrów zachodnich. Niż ściągnął wilgotne powietrze znad tropików, a ocean wcześniej nagrzał się o ponad dwa stopnie. W ciągu doby spadło od około 25 do 50 mm. [3] To więcej niż roczna norma rdzenia i dość, by wywołać powodzie oraz duże zniszczenia.

Zapis geologiczny pokazuje, że takie epizody nie są wyłącznie współczesną anomalią. W osadach z ostatnich 215 tysięcy lat widać okresy wilgotniejsze, z krótkotrwałymi jeziorami, które pojawiały się w rytm cieplejszej wody przy brzegu, a nie w rytm opadów na pobliskim Altiplano. [1]

Woda, która przychodzi mgłą

Chłodny ocean sprzyja powstawaniu niskich chmur i mgły, a inwersja zatrzymuje wilgotne powietrze blisko powierzchni. Miejscowi nazywają ją camanchaca. Mgła może nasuwać się na nadbrzeżne zbocza, zwłaszcza nocą i rano. [5]

W oazach mgłowych to ważne źródło wody dla roślin. Żyją tam kaktusy i krzewy, a w Parku Narodowym Fray Jorge przetrwały nawet fragmenty wilgotnego lasu, który normalnie rośnie ponad tysiąc kilometrów na południe. [5]

Ludzie nauczyli się również korzystać z mgły. Siatki rozstawione na jej drodze przechwytują kropelki, które następnie spływają do zbiorników. Zespół związany z Pontificia Universidad Católica de Chile przygotował mapę potencjału pozyskiwania takiej wody. Model wskazuje miejsca, w których mgła może być użytecznym uzupełnieniem skromnych opadów, ale nie jest to gwarancja stałego uzysku w każdym punkcie wybrzeża. [5]

Dużo wody, mało deszczu

Deszcz potrzebuje powietrza, które unosi się, stygnie i oddaje wilgoć. Nad Atakamą powietrze robi coś przeciwnego: opada, ogrzewa się i wysusza. Ocean dostarcza pary, ale brak wznoszenia zostawia ją w cienkiej warstwie przy ziemi, skąd trafia do chmur i mgły, rzadko do deszczu.

Dlatego pytanie o pustynię nad oceanem ma dobrą odpowiedź, ale nie tę najprostszą. Nie chodzi o to, że brakuje wody. Chodzi o to, że zwykle brakuje warunków, które pozwoliłyby jej spaść w postaci deszczu. Kiedy ten mechanizm choć na chwilę zawodzi, w ciągu jednej nocy potrafi spaść więcej deszczu niż przez kilka lat.

Źródła

  1. B. Ritter i in., „Climatic fluctuations in the hyperarid core of the Atacama Desert during the past 215 ka”, Scientific Reports 9, artykuł 5270, 27 marca 2019. https://www.nature.com/articles/s41598-019-41743-8
  2. R. D. Garreaud, „The climate of northern Chile: mean state, variability and trends”, Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de Conferencias) 41, 2011, s. 5-11. https://www.redalyc.org/pdf/571/57120784004.pdf
  3. T. Di Liberto, „Flooding in the Atacama Desert: How did that happen?”, NOAA Climate.gov, 24 kwietnia 2015. https://www.climate.gov/news-features/event-tracker/flooding-atacama-desert-how-did-happen
  4. C. P. McKay i in., „Temperature and Moisture Conditions for Life in the Extreme Arid Region of the Atacama Desert: Four Years of Observations Including the El Niño of 1997-1998”, Astrobiology 3(2), 2003, s. 393-406. https://www.astro.uantof.cl/wp-content/uploads/2015/06/McKay_etal_2003_AtacamaMet.pdf
  5. UC Chile Atacama Desert Center, „First Fog Water Map Created in Chile”, 2025. https://www.uc.cl/en/news/first-fog-water-map-created-in-chile/
  6. Zdjęcie: Bachelot Pierre J-P, „Parque Nacional Pan de Azucar”, Wikimedia Commons, licencja CC BY-SA 3.0. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Parque_Nacional_Pan_de_Azucar.jpg, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/. Kadr 16:9 został przycięty i jest udostępniany na tej samej licencji CC BY-SA 3.0.