Ursprung und Entwicklung der marsähnlichsten Yardang‑Landformen im Qaidam‑Becken Nordwestchinas

Vom Wind geformte Landschaften auf Erde und Mars

Die Wüsten Nordwestchinas bergen einige der fremdartigsten Formen unseres Planeten: lange, stromlinienförmige Rücken, vom Wind herausgearbeitete Strukturen, sogenannte Yardangs. Diese Landformen sind den auf dem Mars beobachteten Merkmalen so ähnlich, dass Wissenschaftler sie als natürliches Labor zur Erforschung der Oberfläche des Roten Planeten nutzen. Die hier zusammengefasste Studie stellt eine auf den ersten Blick einfache Frage: Wann und warum entstand dieses ausgedehnte „marsähnliche“ Yardang‑Feld im Qaidam‑Becken Chinas?

Eine Wüste, die wie eine andere Welt aussieht

Das Qaidam‑Becken liegt hoch am nordöstlichen Rand des Tibetischen Plateaus, umgeben von drei Gebirgsketten und auf etwa 3.000 Metern über dem Meeresspiegel. Heute ist es hyperarid: der Niederschlag beträgt oft nur wenige Zentimeter pro Jahr, während die Verdunstung mehrere Meter erreichen kann. Die Vegetation ist spärlich, die Temperaturschwankungen extrem, und der Wind ist ein ständiger Bildhauer. Auf rund 38.800 Quadratkilometern finden sich erstaunliche Varianten von Yardangs – von flachen walähnlichen Formen bis zu scharfen Graten und pyramidalen Formen, von denen einige mehrere Kilometer lang sind. Ihre stromlinienförmigen Gestalten zeigen alle in dieselbe grobe Nordwest–Südost‑Richtung, ausgerichtet mit dominanten Winden, die durch Lücken in den Altun‑Bergen drücken. Bislang fehlte jedoch eine beckenweite Chronologie dafür, wann diese Formen entstanden und welche Umweltkräfte ihr Wachstum antrieben.

Von Urseen zu vom Wind geformten Rücken

Anhand der Untersuchung von sieben repräsentativen Yardang‑Aufschlüssen im ganzen Becken zeigen die Forscher, dass diese geformten Rücken eigentlich die erodierten Reste ehemaliger Seensedimente sind. Die Gesteine bestehen vorwiegend aus Tonsteinen und Schluffsteinen, abgelagert in Umgebungen, die von tiefen, ruhigen Seen bis zu flachen Ufern, sturmgepeitschten Flachwasserbereichen und salzigen Playas mit Mineralen wie Halit und Gips reichen. Diese weichen, geschichteten Ablagerungen sind nur schwach zementiert und brechen leicht durch Frost‑Tau‑Zyklen, das Wachstum von Salzkristallen und milde chemische Verwitterung auseinander, wodurch sie ideales Ausgangsmaterial für windbedingte Ausformung bieten. Unter der heutigen trockenen Wüste zeigen Bohrkerne, dass der Großteil des Beckens im frühen Abschnitt der Eiszeit von großen Seen eingenommen war, die eher ein Mosaik aus mehreren „Pfannen‑Seen“ als ein einheitliches Gewässer bildeten.

Die Zeit im Sand ablesen

Um zu bestimmen, wann die Seen austrockneten und Yardangs zu entstehen begannen, nutzte das Team zwei Methoden, die wie winzige Uhren in Mineralpartikeln wirken: Elektronenspinresonanz (ESR) und optisch stimulierte Lumineszenz (OSL). Beide Techniken messen, wie viel natürliche Strahlungsschädigung sich in Quarz‑ und Feldspatkristallen seit ihrer letzten Belichtung durch Sonnenlicht oder Wärme angesammelt hat. Achtzehn ESR‑Altersbestimmungen und vier OSL‑Daten aus sandreichen Schichten innerhalb der Yardang‑Sequenzen zeigen ein klares räumliches Muster im Becken. Im Nordwesten trockneten die obersten Seensedimente vor etwa 0,8 Millionen Jahren aus. Im zentralen Becken folgte die Austrocknung zwischen etwa 0,8 und 0,6 Millionen Jahren. Weiter südostwärts hielten sich die Seen länger und verschwanden erst zwischen ungefähr 0,5 und 0,3 Millionen Jahren. Da die Wind‑Ausformung kurz nach der Freilegung von Seeböden einsetzen würde, markieren diese Daten im Wesentlichen die gestaffelte Entstehung des modernen Yardang‑Feldes.

Eiszeiten, stärkere Winde und eine wandernde Küstenlinie

Der Zeitpunkt dieser Nordwest‑nach‑Südost‑Ausbreitung korreliert mit bedeutenden Verschiebungen im regionalen und globalen Klima. Vor etwa 0,8 Millionen Jahren, während eines wichtigen Wendepunkts im Eiszeitzyklus, bekannt als Mittelpleistozäne Transition, wuchsen die Eisschilde in Eurasien größer und persistenter. Dieses Wachstum verstärkte das Sibirische Hoch, eine riesige Kuppel aus kalter, dichter Luft, die das Winterwetter in Nordsibirien dominiert. Stärkere, kältere Hochdrucksysteme förderten trockenere Bedingungen und kräftigere nordwestliche Winde im Qaidam‑Becken, besonders durch Gebirgspässe im Nordwesten. Lokale Klimarekorde – von zunehmenden Salzablagerungen in Seekerndaten bis hin zu veränderten chemischen und Isotopensignaturen – zeigen, dass die Aridität nach etwa 0,8 Millionen Jahren und erneut nach rund 0,4 Millionen Jahren zunahm. Gleichzeitig kippte die tektonische Hebung der Altun‑Berge das Becken und drängte die Seen nach und nach in Richtung Südost. Die Kombination aus schrumpfenden Seen, stärkeren Winden und sich verändernder Topographie erklärt die gestufte Ausbreitung der Yardang‑Bildung vom windigen Nordwesten hin zum geschützteren Südosten.

Was das für das Verständnis des Mars bedeutet

Für Nicht‑Spezialisten lautet die Kernbotschaft: Diese markanten Wüstenrücken sind die Fossilien verschwundener Seen, vom Wind geformt, nachdem das Klima deutlich kälter und trockener wurde. Im Qaidam‑Becken begann dieser Wandel vor etwa 0,8 Millionen Jahren und vollzog sich in Schritten über rund eine halbe Million Jahre hinweg, gesteuert von Klimawechseln und langsamem Gebirgsaufbau. Auf dem Mars finden sich sehr ähnliche stromlinienförmige Rücken in geschichteten Ablagerungen, die wahrscheinlich als Seen oder Flussdeltas entstanden sind. Indem wir entschlüsseln, wie die erdgebundenen, marsähnlichsten Yardangs entstanden sind, untermauert diese Arbeit die Vorstellung, dass auch marsianische Yardangs eine Geschichte von einstigem Wasser gefolgt von langanhaltend trockenen, windigen Bedingungen erzählen. Anders ausgedrückt: Chinas Hochwüste zeigt nicht nur, wie Landschaften auf Eiszeit‑Klimaschwankungen reagieren, sie bietet auch ein wichtiges Fenster in die Umweltgeschichte eines anderen Planeten.

Zitation: Sun, J., Lü, T., Zhou, K. et al. Origin and evolution of the most Mars-like yardang landforms in the Qaidam Basin of Northwest China. Commun Earth Environ 7, 177 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03202-x

Schlüsselwörter: Yardangs, Qaidam‑Becken, Marsanaloga, Paläoklima, Winderosion