Salzwüsten gehören zu den bizarrsten Landschaften, die die Erde zu bieten hat. Neben den fast unwirklichen Farben von Himmel und Erde sind es besonders die Formen, die Hunderttausende Touristen jedes Jahr staunen lassen.
"In Salzwüsten ist das Erste, was man sieht – wenn nicht das Einzige, was man sieht – ein endloser Flickenteppich aus Sechsecken und anderen regelmäßigen Formen", sagt Lucas Göhring von der Nottingham Trent University’s School of Science and Technology laut einer Presseerklärung. Allein im kalifornischen Death Valley haben bislang 50 Millionen Schaulustige dieses Naturphänomen bewundert.
An Versuchen, das auffällige Phänomen zu erklären, fehlte es bislang nicht. So nahm man an, dass sich in der austrocknenden Salzkruste Risse bilden, an denen sich die Muster formieren. Einer anderen Hypothese zufolge bilden sich die Muster aufgrund der Ausdehnung der Salzkruste beim Wachsen. Doch beide Ansätze konnten weder die sechseckige Form noch deren konstante Abmessungen erklären: Die Waben messen durchweg zwischen einem und zwei Metern im Durchmesser.
Um dem Rätsel auf den Grund zu gehen, rückten Lucas Goehring und sein Team dem Phänomen von verschiedenen Seiten auf den Leib. In Laborexperimenten ließen sie Salzkrusten entstehen, errechneten mit Zahlenmodellen die Abmessungen der entstehenden Strukturen und beobachteten in zwei Feldstudien in Kalifornien die Entstehung der sechseckigen Muster unter natürlichen Bedingungen.
Walzenförmige Bewegungen im Untergrund
Wie das Forschungsteam um die Erstautorin Jana Lasser von der Technischen Universität Graz nun im Fachmagazin Physical Review X berichtet, deuten die Beobachtungen und Messungen auf treibende Kräfte unter der Salzkruste hin: Unter der obersten Schicht aus getrockneten Salzen sind Salzwüsten keineswegs trocken. Das Wasser ist zwar zu salzhaltig, um es genießen zu können, aber es fließt frei zwischen den umgebenden Sandkörnchen.
Die schönsten Wüsten der Welt in Bildern
Das Team um Erstautorin Jana Lasser von der Technischen Universität Graz konnte nachweisen, dass es – ähnlich wie in einem Topf mit erhitztem Wasser – in der Mitte der Waben aufsteigt und an deren Rändern absinkt. Statt der Temperaturunterschiede sorgen in den Salzwüsten allerdings Unterschiede der Dichte für die "Konvektion" genannte Bewegung: Nahe der Oberfläche verdunstet Wasser, und das dichte, schwerere Wasser sinkt an den Rändern der Waben nach unten.
Eine einzelne solche Struktur wäre kreisförmig; doch dort, wo mehrere solcher Formen wachsen, schließen sie sich wabenförmig zusammen. In Wüsten mit besonders hohem Salzgehalt bilden sich entlang dieser "Bruchlinien" durch Verdunstung die typischen, weithin sichtbaren Salz-Wälle. "Die Oberflächenstrukturen spiegeln das langsame Umwälzen der salzhaltigen Wassers im Boden wider", sagt Lucas Goehring. Die Salzwüste ist gar nicht so starr, wie sie auf den oberflächlichen Betrachter wirkt.
