Wer hat keine Haut? Wüste "trockene Haut" konzentriert sich auf eine magische

Die Gurbantunggut-Wüste im Junggar-Becken im Norden Xinjiangs umfasst eine Fläche von etwa 48.800 Quadratkilometern, wovon 97 % feste und halbfeste Sanddünen sind. Es handelt sich um die größte feste und halbfeste Wüste Chinas. Wenn Sie diese Wüste betreten, werden Sie unter Ihren Füßen einen großen grauschwarzen „Teppich“ sehen, der die winzigen Sandkörner einfängt und verhindert, dass sie vom Wind weggetragen werden.

Bei diesen „Teppichen“ handelt es sich eigentlich um biologische Bodenkrusten, die durch das Zusammenklumpen extrem trockenheitsresistenter Moose gebildet werden. Wenn Sie sich in der riesigen Wüste befinden, bemerken Sie die Existenz einer biologischen Bodenkruste möglicherweise nicht, weil sie so unauffällig aussieht. Doch gerade durch den Schutz dieser Erdkrustenschicht wird die Windgeschwindigkeit deutlich reduziert und die Stabilität des Sandes effektiv aufrechterhalten.

Quelle am südöstlichen Rand der Gurbantunggut-Wüste. Foto von Zang Yongxin vom Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Die biologische Bodenkruste ist ein komplexer lebender Organismus, der aus der Kombination von Blaualgen, Moosen, Flechten, Pilzen und anderen Kryptophytenbestandteilen besteht, die in vielen Landschaften mit Böden häufig vorkommen. Einfach ausgedrückt ist die biologische Bodenkruste ein häufiges Krustenbildungsphänomen auf der Oberfläche von festen, halbfesten Wüsten und der Wüste Gobi und wird auch als „Wüstenhaut“ bezeichnet.

Die Bakterien, aus denen die biologische Kruste besteht, können ein extrazelluläres Polysaccharid absondern, das die Sandpartikel zusammenhält, und auch das Myzel von Pilzen und Actinomyceten trägt zur Bindung der Sandpartikel bei. Einige Fadenalgen in der Algenkruste können mehr klebrige Polysaccharide absondern, die den Sand zusätzlich zementieren und zusammenbinden, wodurch die Stabilität der Oberfläche deutlich erhöht wird. Flechten- und Mooskrusten im späten Sukzessionsstadium verfügen über ein stärkeres Sandbindungsvermögen als Algenkrusten.

Die biologischen Krusten, die in der Wüste wachsen, ob einzellige Algen oder Moose mit differenzierten Wurzeln, Stängeln und Blättern, haben ein gemeinsames Merkmal: Sie sind grün. Grün bedeutet, dass Pflanzen Photosynthese betreiben können, indem sie unter Einstrahlung von sichtbarem Licht Kohlendioxid und Wasser in organische Stoffe umwandeln und Sauerstoff freisetzen. Das heißt, sie können Kohlenstoff fixieren.

Biologische Bodenkrusten können zudem den Nährstoffgehalt des Bodens erhöhen. Biologische Bodenkrusten enthalten einige äußerst leistungsfähige Arten, die durch biologische Stickstofffixierung unerwünschten Stickstoff aus der Luft binden und an die umgebenden Pflanzen und den Boden abgeben können. Die biologische Kruste auf der Oberfläche der gesamten Gurbantunggut-Wüste kann jedes Jahr etwa 4.500 Tonnen Stickstoff fixieren. Wissenschaftler nennen diese winzigen Organismen „natürlichen Gründünger“ und sie sind sehr wichtig für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen mit flachen Wurzeln.

Es ist ersichtlich, dass die biologische Kruste einer der Hauptproduzenten in Trockengebieten ist und als Träger der Zirkulation wichtiger Nährstoffe wie Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in Trockengebieten fungiert. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Erhöhung und Erhaltung der Bodennährstoffe in trockenen Gebieten.

„Wüstenhaut“ kann nicht nur wie menschliche Haut atmen, ausscheiden und produzieren und so die Stabilität des Wüstenökosystems aufrechterhalten, sondern sie kann auch „ihre Farbe ändern“.

Zhang Yuanming, ein Forscher am Xinjiang-Institut für Ökologie und Geographie, entdeckte dieses Geheimnis vor mehr als 20 Jahren zufällig und hat seitdem begonnen, das Mysterium der „Wüstenhaut“ zu erforschen. Er entdeckte, dass die „Farbveränderung“ darauf zurückzuführen war, dass die dominierende Art, aus der die Kruste besteht – das Wüstenmoos – ein Organismus ist, der sehr empfindlich auf Veränderungen des äußeren Wassers reagiert. Bei Dürre und Wassermangel befinden sich Moose in einem Ruhezustand und erscheinen dunkelbraun. Sobald sie auf verfügbares Wasser stoßen, strecken sie innerhalb weniger Sekunden ihre Blätter aus und verfärben sich von schwarz nach grün. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass Wüstenmoose selbst bei einem Wasserverlust von 98 % nicht an Wassermangel sterben. „Selbst im trockenen Zustand sterben sie nicht ab und erwachen sofort wieder zum Leben“ ist eine weitere ihrer magischen Eigenschaften.

Das „ultimative Ziel“ der Sandkontrolle besteht darin, „Sand“ in „Erde“ umzuwandeln und eine wertvolle „Wüstenhaut“ zu bilden – eine biologische Bodenkruste. Derzeit entwickelt sich die künstliche biologische Bodenkrustentechnologie, die die Bildung einer biologischen Bodenkruste durch die Einimpfung von Cyanobakterien, Flechten, Moosen und anderen Kryptophyten auf der Sandoberfläche fördert, zu einer der bahnbrechenden Erforschungen und wirksamsten biologischen Strategien zur Kontrolle der Landverwüstung. Ich glaube, dass diese „Wüstenhaut“, die man nicht nach ihrem Aussehen beurteilen kann, in naher Zukunft eine größere Rolle bei der Erhaltung des Sandökosystems spielen wird.