Sterndünen gehören zu den beeindruckendsten und geheimnisvollsten geologischen Strukturen, die aus Wüsten aufragen und auch auf dem Mars und auf dem größten Saturnmond Titan zu finden sind.
Experten der University of Aberystwyth in Wales und der University of London haben nun das Alter einer Sterndüne im Erg (Sandmeer) Chebbi, einem abgelegenen Gebiet im Südosten Marokkos an der Grenze zu Algerien bestimmt und Details über ihre Entstehung und ihre Bewegung durch die Wüste aufgedeckt.
Sterndünen mit vier ausstrahlenden Armen
„Sterndünen sind außergewöhnlich, eines der Naturwunder der Welt. Vom Boden aus sehen sie wie Pyramiden aus, aber aus der Luft sieht man einen Gipfel und von ihm in drei oder vier Richtungen ausstrahlende Arme, die sie wie Sterne aussehen lassen“, sagt Geoff Duller von der Abteilung für Geografie und Geowissenschaften in Aberystwyth.
Ihre Studie ist im Fachjournal „Scientific Reports“ veröffentlicht.
Erg Chebbi: Sandmeer inmitten der Sahara
Erg Chebbi ist ein Sandmeer inmitten der unendlichen Weiten der Sahara mit einer Ausdehnung von 18 mal 9 Kilometern, das asymmetrische Barchanoid-Dünen sowie Sterndünen umfasst. Unter ihnen ist auch Lala Lallia, was im Berberischen „höchster heiliger Punkt“ bedeutet. Auf Google Earth wird Lala Lallia als Hassilabied Gran Dune angezeigt: Eine gewaltige, 100 Meter hohe und 700 Meter breite Sterndüne mit strahlenden Armen, die sich im Süden Ostmarokkos nahe der Grenze zu Algerien im Nirgendwo der Sahara erstreckt.
Ein weiteres Beispiel für solche riesigen Sterndünen ist Star Dune im US-Bundesstaat Colorado. Diese höchste Düne Nordamerika misst von der Basis bis zur Spitze 225 Meter.
Das Besteigen dieser Dünen sei harte Arbeit, erklärt Geoff Duller. „Wenn man klettert, steigt man zwei hoch und rutscht einen wieder zurück. Aber es lohnt sich. Sie sind von oben einfach wunderschön.“
Lala Lallia: höchster heiliger Punkt
Dullers Team reiste in den Südosten Marokkos, um dort eine 100 Meter hohe und 700 Meter breite Düne im Sandmeer Erg Chebbi zu untersuchen, die als Lala Lallia weithin bekannt ist. Lala Lallia bedeutet in der Berbersprache „höchster heiliger Punkt“.
Die Forscher fanden heraus, dass die Basis der Düne rund 13 000 Jahre alt ist. Sie waren jedoch überrascht, dass der obere Teil der Struktur erst in den letzten etwa 1000 Jahren entstand. Die Dünenbasis baute sich bis vor etwa 9000 Jahren weiter auf.
„Dann stabilisierte sich die Oberfläche. Wir glauben, dass es etwas nasser war als heute. Wir können Spuren alter Pflanzenwurzeln erkennen, was darauf hindeutet, dass die Düne durch Vegetation stabilisiert wurde“, erklärt Duller. „Das scheint etwa 8000 Jahre lang so geblieben zu sein. Dann begann sich das Klima erneut zu ändern und diese Sterndüne begann sich zu bilden.“
Lala Lallia: eine Schöpfung des Windes
Laut Duller ist die Lala Lallia entstanden, weil der Wind in zwei entgegengesetzte Richtungen weht – aus dem Südwesten und dem Nordosten – und so zur Sandansammlung führt. Ein stetiger dritter Wind, der aus dem Osten weht, verschiebt die Düne langsam mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 Zentimeter pro Jahr nach Westen.
Sterndünen haben eine Pyramidenform und strahlende Arme. Sie sind in Wüsten einschließlich Sandmeeren in Afrika, Arabien, China und Nordamerika sowie außerhalb der Erde auf dem Mars und dem Jupitermond Titan weit verbreitet. Innerhalb von Sandmeeren sind sie die höchsten, größten und komplexesten Dünen, die wie wie etwa in der chinesischen Badain-Jaran-Wüste eine Höhe von bis zu 300 Meter erreichen.
Trotz ihrer Größe und Bedeutung innerhalb von Sandmeeren, oder möglicherweise gerade wegen ihrer Größe, sind Sterndünen der am wenigsten untersuchte Dünentyp.
Altersbestimmung mit Hilfe von Lumineszenz-Datierung
Um das Alter der Düne zu bestimmen, entwickelten die Geologen eine Lumineszenz-Datierungstechnik, um herauszufinden, wann Mineralien im Sand das letzte Mal dem Sonnenlicht ausgesetzt waren, um so ihr Alter zu bestimmen. „Wir schauen uns nicht an, wann der Sand entstanden ist, das ist vor Millionen von Jahren, sondern wann er abgelagert wurde“, so der Geologe.
Die Quarzkörner haben demnach eine Eigenschaft wie ein Mini-Akku. „Sie können Energie speichern, die sie aus natürlich vorkommender Radioaktivität erhalten. Wenn wir es zurück ins Labor bringen, können wir es dazu bringen, diese Energie freizusetzen. Es kommt in Form von Licht heraus. Wir können das messen und die Helligkeit verrät uns, wann das Sandkorn das letzte Mal Tageslicht gesehen hat.“
Die gleiche Lumineszenz-Datierungstechnik wurde verwendet, um Überreste der vermutlich ältesten bekannten durch Menschen gemachten Holzkonstruktion der Welt zu datieren. Einer Anordnung von Baumstämmen am Ufer eines Flusses an der Grenze zu Sambia und Tansania, der vor der Entstehung des modernen Menschen entstand.
Info: Dünen
Sterndünen
Sterndünen, aufgrund ihrer Form auch Pyramidendünen genannt, sind die größte und komplexeste Art von Wüstensanddünen. Sie haben eine Pyramidenform und strahlende Arme und sind in modernen Wüsten einschließlich Sandmeeren in Afrika, Arabien, China und Nordamerika sowie auf dem Mars und dem Jupitermond Titan weit verbreitet. Innerhalb von Sandmeeren sind sie die höchsten Dünen und erreichen eine Höhe von bis zu 300 Meter etwa in der Badain-Jaran-Wüste in China. Doch trotz ihrer Größe und Bedeutung innerhalb von Sandmeeren, oder möglicherweise gerade wegen ihrer Größe, sind Sterndünen der am wenigsten untersuchte Dünentyp.
Sicheldüne
Diese auch Barchan genante Dünenform ist die am weitesten verbreitete Dünenform trockener Klimate. Ihre Entstehung geht auf die Wirbelbildung zwischen den Dünenkämmen zurück. Auf der Luvseite steigt die Oberfläche der Düne mit geringem Gefälle (ca. 15 Grad) an und fällt auf der Leeseite steil (ca. 30 Grad) ab. Zu den beiden Seiten, den Sichelenden, fällt die Höhe des Kammes der Düne ab.
Querdünen
Die Transversaldünen oder Reihendünen genannten Querdünen sind lang gestreckte Höhenrücken, die quer zur vorherrschenden Windrichtung angeordnet sind. Sie werden in Gebieten gebildet, in denen reichlich Sand vorhanden ist und eine Vegetation fehlt. Wichtig bei ihrer Bildung ist das Vorhandensein einer dominierenden Windrichtung, daher findet man Querdünen häufig an Sandküsten vor.
Längsdünen
Diese Longitudinaldünen sind lang gestreckte, parallel zur vorherrschenden Windrichtung verlaufende Sandrücken. Die Gebiete, in denen Längsdünen vorkommen, weisen oft nur eine geringe Sandanlieferung auf und haben eher einen rauen Untergrund. Diese Dünen erreichen Höhen bis zu 100 Meter und erstrecken sich zum Teil über viele Kilometer. Häufig vorzufinden sind solche kilometerlangen Sandwälle in der westlichen Sahara, infolge der starken, konstant in eine Richtung laufenden Passatwinde.
Draa-Dünen
Dabei handelt es sich um Riesen- oder Megadünen mit stabilen Kämmen. Im Gegensatz zu den anderen Dünentypen kommen sie ausschließlich in den großen Sandgebieten der Erde vor.
Parabeldünen
Die Parabel- oder Bogendüne ist der Sicheldüne ähnlich, jedoch schmaler und hat im Grundriss eine entgegengesetzte Krümmung. Sie ist teilweise mit Vegetation bewachsen. Parabeldünen entstehen in Regionen mit nennenswertem Niederschlag, der die Entwicklung einer lockeren Vegetationsdecke ermöglicht.
Leedünen
Leedünen sind Sandverwehungen auf der Leeseite eines Hindernisses, das durch die Teilung der Stromlinien des Luftstroms einen Windschatten bewirkt. Dadurch, dass die Wirbel im Windschatten schwächer sind als im Hauptwindstrom, setzen sich leewärts die Sandkörner ab.
Dünenfelder
Ansammlungen von mehreren Dünen werden Dünenfeld oder auch Dünenzug genannt. Diese Ansammlungen können dabei flächenhaften oder lang gestreckten Charakter haben.
Sterndünen
Dies auch Kreuz- oder Pyramidendünen genannten Sandstrukturen sind besonders hohe Dünen und entstehen durch jahreszeitlich sich überlagernde Windrichtungen bei Vorhandensein großer Sandmengen. Die Sterndünen können unter Umständen mehrere 100 Meter über die Umgebung aufragen. Dieser Dünentyp wandert nicht, vielmehr wird der Sand immer wieder umgeschichtet.