Gezien de vaak beperkte begroeiing van planten en de magere neerslag, kan het opbouwen van de bodem in woestijnen inderdaad een zeer langzaam proces zijn. Grote vlakten hebben slechts een karig laagje aarde, gewoonlijk bleek of witachtig van zout- of kalkafzettingen, of soms roestig rood van verweerd, ijzerrijk gesteente; stukken kale steen en actieve zandduinen kunnen helemaal geen grond hebben. Het is niet verwonderlijk dat droge klimaatkenmerken helpen bij het bepalen van de bepalende elementen van woestijnbodems.
Grondbeginselen van woestijnbodem
Vanwege de lage neerslag spoelt water woestijnbodems niet zo gemakkelijk weg van zouten en andere oplosbare mineralen als in vochtigere klimaatzones, wat betekent dat ze zich aanzienlijk kunnen ophopen. Die lage neerslag beperkt over het algemeen ook de hoeveelheid water in de bodem - verder verminderd door hoge temperaturen, die de snelheid van verdamping en transpiratie (het verlies van water uit planten) - en hoe diep het doordringt, wat helpt bij het bepalen van de algehele diepte van de woestijn bodem.
Wind, die in woestijnen aanzienlijk kan zijn, bevordert ook de verdamping – het gecombineerde waterverlies van verdamping en transpiratie - en dient als een belangrijk middel voor erosie, gezien de typisch schaarse bodembedekker van woestijnen; het stof en het fijne zand dat door de wind wordt opgeworpen, dienen, eenmaal afgezet, elders als grondopbouwende inputs.
Veel voorkomende woestijngrondsoorten: Aridisols en Entisols
De "typische" woestijngronden zijn Aridisols, die ten grondslag liggen aan bijna een vijfde van het aardoppervlak van de planeet. Deze bodems hebben meestal een bovenste horizon (of bodemlaag) die arm is aan organisch materiaal en vaak afzettingen van zout, calciet en gips bevatten. Maar zelfs in grote Aridisol-zones - die overeenkomen met de grote stukken subtropische en gematigde woestijnen - vind je uitgebreide voorbeelden van Entisols, dit zijn zeer jonge bodems in formatie, die zich bijvoorbeeld ontwikkelen op rotsplateaus, grindvlakten of stukken zandduinen die worden gekoloniseerd door grassen of andere planten.
De hoge concentraties calciumcarbonaat, silica en ijzeroxiden die vaak in woestijnbodems worden aangetroffen, kunnen samensmelten tot ondoordringbare lagen die bekend staan als harde pannen, die de neerwaartse stroming van water en de neerwaartse groei van plantenwortels kunnen belemmeren. Wetenschappers noemen dikke calciumcarbonaat hardpannencarbonate caliche, wijdverbreid in het droge Amerikaanse zuidwesten en andere droge gebieden over de hele wereld. Wind- of watererosie kan uiteindelijk de witachtige, kalkachtige caliche aan het oppervlak blootleggen door de bovenliggende bodemhorizonten weg te slijten; dit is een voorbeeld van een afgeknotte grond.
Biologische bodemkorsten
Een gemeenschappelijk kenmerk in veel woestijnen, biologische bodemkorsten - ook wel microfytische korsten genoemd - zijn vermengde gemeenschappen van cyanobacteriën, microschimmels, korstmossen, groene algen, levermossen en mossen. Cyanobacteriën rijgen matten van grond samen die vervolgens door andere organismen zijn gekoloniseerd. Biologische bodemkorsten kunnen zich in de loop van duizenden jaren ontwikkelen en veel ecosysteemdiensten leveren, waaronder: het beveiligen van de bodem tegen erosie, het opnemen van water en het omzetten van stikstof uit de lucht in een vorm die bruikbaar is voor: planten. Vrij onopvallend, tenzij je weet dat je ernaar moet zoeken, deze korsten kunnen gemakkelijk worden beschadigd door mensen die erover lopen of rijden.
Woestijnbodem en topografie
De topografie van woestijnlandschappen, zoals overal, beïnvloedt de lay-out van hun bodem. Alluviale fans en bajada's - fans die zijn opgegaan in met puin gevulde schorten - komen gewoonlijk langs woestijnbergketens. Van hun bovenloop tot hun tenen, waar ze overgaan in de vlaktes van woestijnbekkens, varieert hun bodem van grind en keien tot fijner en fijner gestructureerd zand, slib en klei. Laaggelegen woestijnbekkens die geen afvoer hebben, hopen vaak zout op dat achterblijft uit verdampt water, en de zoute gronden die het gevolg zijn, vormen een harde omgeving voor veel planten - hoewel bepaalde soorten, zoals tamarisk-bomen, shadscale-struiken en het toepasselijk genaamde zoutgras, zich hebben aangepast om dergelijke zoute voorwaarden.
Het belang van woestijnbodemtextuur
Het bepalende element van woestijngrond vanuit ecologisch oogpunt is de textuur; dat wil zeggen, de relatieve grootte van de deeltjes waaruit het bestaat. Dat komt deels omdat textuur helpt bij het bepalen van de beweging en het vasthouden (of niet) van water door de grond. Water sijpelt niet zo diep naar beneden in klei met een zeer fijne textuur als in grovere zandgronden, wat in woestijnklimaten betekent dat kleigronden de neiging hebben om grondiger uit te drogen. In de bovenste laag wordt meer water vastgehouden en verdampt, terwijl het diepere water in zandgrond langer vasthoudt. Over het algemeen zijn zandgronden in woestijnen dus meestal gunstiger voor plantengroei dan klei-gedomineerde gronden - een andere situatie dan in vochtigere klimaten, waar kleigronden de neiging hebben productiever te zijn vanwege meer water en voedingsstoffen retentie.
Woestijnbestrating
De bodem kan een rol spelen bij de vorming van andere onderscheidende soorten woestijnterrein naast caliche-ontsluitingen en biologische korsten. Woestijnbestrating - een versie van de grindwoestijn die bekend staat als reg of serir in de Sahara en gebrabbel in Australië - beschrijft een oppervlak van dicht opeengepakte stenen, meestal onvruchtbaar. Terwijl geomorfologen (wetenschappers die de oorsprong van landvormen bestuderen) meerdere theorieën hebben over hoe woestijnverhardingen ontstaan, is een belangrijke verklaring suggereert dat stof dat door de wind tussen het grind wordt afgezet, geleidelijk een bodem met fijne textuur vormt die de rotsen in wezen als een enkele laag. Het oppervlak van woestijnverharding krijgt gewoonlijk een glanzende zwarte kleur - "woestijnvernis" - afgeleid van chemische verwering.