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Lexikon der Geographie: Erg

Erg, arabisches Wort für Dünengebiete gleich welcher Dimension, wird in der Geographie aber nur für große Dünenmeere oder Sandseen verwendet. Synonyme sind Edeyen (engl. Idehan) in der nördlichen Zentralsahara, Nefud (engl. Nafud) in Arabien und Kum in Zentralasien. Fast alle Ergs liegen randlich zu großen Abtragungsgebieten (meist Gebirgen), und bei vielen kann eine Entstehung aus riesigen Schwemmfächern nachgewiesen werden, so z. B. beim mit 650.000km2 größten Erg der Erde, der Rub' al Khali in Südarabien. Sandquellen können neben fluvialen Ablagerungen auch Strände und zerfallende Sandsteine mit passenden Sandkorngrößen – z.B. Äolianite – sein, wie in der Namib Südwestafrikas nachgewiesen. Fast alle Ergs weisen ähnliche Muster auf, deren wesentlichste Formenelemente Draa, Dünen und Gassen (unkorrekt Dünengassen oder Dünenkorridore) sind. Draa sind Riesen- oder Megadünen, die im Gegensatz zu Dünen ausschließlich in Ergs vorkommen und stets Paläoformen – meistens aus dem Pleistozän – sind. Kennzeichnend sind Hunderte von Kilometer lange Sandrücken (engl. whaleback) mit gleichmäßigen Abständen im km-Bereich (als Wellenlänge der Draa bezeichnet). Die Höhen können von wenigen Dekametern bis zu 200 m variieren, sind innerhalb desselben Ergs jedoch relativ einheitlich. Besonders häufig kommen Höhen um 100 m und Wellenlängen um 2 km vor. In den Gassen zwischen den Draa können die Oberflächen aus Reg, Serir, sogar Hamada oder nacktem Fels bestehen; sie können Eisen-, Kiesel-, oder Kalkkrusten tragen, Seeablagerungen aufweisen oder versandet sein. Sandige Gassen weisen – wie auch die unteren Draa-Flanken – häufig große flache Sandwellen quer zur Windrichtung auf, die Zibar genannt werden und auch auf Sandschwemmebenen und Sandtennen vorkommen.
Neben vielen Spekulationen gibt es nur ein Modell zur Draa-Entstehung, das alle Phänomene widerspruchsfrei erklären kann: das Modell der gegenläufigen Doppelspiralen in der atmosphärischen Grenzschicht oder Reibungsschicht der Atmosphäre ( Abb. 1). Bei richtungskonstanten und gleichmäßig starken Winden bilden sich über erhitzten Oberflächen (ohne störendes Relief) durch Überlagerung von aufsteigender Warmluft mit dem sich in der Reibungsschicht spiralig drehenden Wind (Ekman-Spirale) parallele gegenläufige Wirbelrollen aus. Die absteigenden Äste bewirken Deflation und schaffen die Gassen; zwischen den aufsteigenden Ästen wird Sand zu Draa angehäuft. Einmal als Sandrücken vorhanden, verstärken sie den Heißluftaufstieg und bewirken, dass die Spiralen ortsgebunden bleiben. Da die Reibungsschicht häufig um 1 km mächtig ist, erklärt dies die weit verbreitete Wellenlänge von 2 km. Wichtige Voraussetzungen zur Ausbildung der Doppelspiralen sind ebene Oberflächen von mindestens 20 km Länge, geringe Bodenreibung und damit geringe Windscherung und bei einheitlicher Richtung besonders große Windgeschwindigkeiten (mindestens 36 km/h). Letzteres setzt größere Luftdruckgefälle als heute voraus, was im Pleistozän gegeben war. Draa werden daher auch unkorrekt als Altdünen oder Paläodünen, d.h. als unter nicht mehr herrschenden Klimabedingungen entstandene Dünen, bezeichnet und heute nicht mehr gebildet. Die Deflation der Gassen hört auf, wenn der feste Grund unter den Lockersanden erreicht ist. Handelt es sich nur um dünne Krusten oder Seeablagerungen, so können diese verwittern und der darunter liegende Sand wird ebenfalls deflatiert. So entsteht der Eindruck von Terrassen und Erosionsdünen. Viel seltener als die beschriebenen longitudinalen Draa (parallel zur Windrichtung) sind transversale Draa, deren Sandrücken senkrecht zur Windrichtung verlaufen, z.B. in der nördlichen Großen Sandsee in Ägypten. Hierfür existiert noch kein anschauliches Wirbelrollen-Modell.
Manche Ergs enthalten oder bestehen ganz aus Sterndünen (arab. Ghourd), so z.B. der Große Östliche Erg in der Sahara. Die Ghourd – riesige Sandhaufen mit wie Arme ausgreifenden Dünen – treten vorwiegend in Reihen mit Wellenlängen von Draa-Dimensionen auf, es sind also Stern-Draa. Für die Bildung gibt es noch kein befriedigendes Modell. Möglich wäre eine Grenzlage im Bereich zweier starker (pleistozäner) Windsysteme, im Großen Östlichen Erg z.B. der Passate (N) und der ektropischen Westwinde (außertropische Westwindzirkulation) (NW-W), die sich jahreszeitlich verschieben. Von manchen Autoren wird ein trimodales Windsystem angenommen, was bei Simulationen auch funktioniert, aber nur zur Bildung von einzelnen kleinen sternförmigen Dünen führt, also nicht zur Draabildung. Aus Arabien werden ovale Sanddome oder Sandberge (auch Pyramidendünen genannt) beschrieben, die in größeren Gruppen auftreten und wahrscheinlich auch zu den Draa gehören. Im Namib-Erg gibt es den seltenen Fall echter Pyramidenformen entlang alter fluvialer Erosionsfurchen.
Wegen der heute schwächeren Winde sind die Draa – und häufig auch die Gassen – mit Längsdünen oder Querdünen (Dünentypen) besetzt und werden unkorrekt als komplexe Dünen bezeichnet. Querdünen können Gassen vollständig versperren und dann ein Gittermuster mit den longitudinalen Draa bilden, das als Gitterdünen bezeichnet wird, korrekterweise jedoch Draa-Dünen-Gitter heißen müsste. Echte Gitterdünen sind selten, weil sie starke Windrichtungsänderung voraussetzen, finden sich jedoch am Rande großer Ergs. Bei geringeren Dimensionen bleiben zwischen dem Gitter tiefe Kessel erhalten: es entstehen Kesseldünen ( Abb. 2).
Manche Ergs liegen in Gebieten, die heute feuchter sind als zur Entstehungszeit und sind bewachsen (z.B. in der Kalahari oder am Südrand der Sahara). Diese Draa werden häufig als fossile Dünen bezeichnet, wobei weder Düne noch fossil (von lat. fossa=Graben) korrekt ist, weil sie nicht begraben sind. Bei Vegetationszerstörung – z.B. durch Überweidung – bilden sich hier auch aktuell Dünen. Dieser Vorgang – häufig mit Desertifikation verbunden – wird als Dünenreaktivierung bezeichnet, was auch nicht ganz korrekt ist, weil Teile von Draa in Form von Dünen reaktiviert werden. In geologischen Zeiträumen können wiederholte Prozesse der Dünenstabilisierung (durch Bodenbildung und Bewachsung) in Feuchtphasen und der Reaktivierung in Trockenphasen zu unterschiedlich alten Dünengenerationen führen. So sind z.B. in den Wahiba-Sanden in Oman neben den Draa der beschriebenen Dimensionen und den Dünen noch Draa kleinerer Dimensionen, sog. Mesodünen, gefunden worden. Aufgrund dieser Tatsache, und weil mit der Methode der Rasterelektronenmikroskopie die Spuren von Milieuänderungen auf den Quarzkornoberflächen gelesen werden können, stellen Ergs Klima-Archive dar, die Aufschluss über das Paläoklima geben können. Die zeitliche Einordnung der Prozesse wird durch die Methode der Thermolumineszenz-Datierung ermöglicht.

HBe


Erg 1: Erg 1: Schema der gegenläufigen Wirbelrollen (auch Taylor-Görtler-Bewegung genannt) in der atmosphärischen Grenzschicht; Draabildung erfolgt unterhalb der Wolkenbänder.

Erg 2: Erg 2: Etwa 20 m hohe Kesseldünen am Südrand des Namib-Erg.

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Stephan Meyer

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