El terme ha adquirit, però, un sentit geològic i biològic. Hom ha proposat de definir-lo com el límit al qual tendeixen els climes mediterrani, tropical i continental. Modernament en són considerades com les principals característiques la migradesa de les precipitacions i una absència gairebé total de fauna i de flora. Així, el terme ha ampliat el seu contingut i engloba deserts freds, com ara el centreoriental d’Islàndia, deserts temperats, com els de la mar d’Aral, i deserts càlids, com és ara el del Sàhara.
Els deserts càlids i temperats es caracteritzen per temperatures extremes, amb una gran oscil·lació diària i anual, un total de precipitacions anuals baix (inferior a 200 mm), un règim de circulació hidrogràfica esporàdic, una vegetació pobra, que deixa el sòl nu, i, moltes vegades, una absència de sòl. Els deserts càlids i temperats són generalment entre els 20° i els 40° (lat nord i sud). Els més importants de l’hemisferi nord són el del Sàhara, amb uns 9 milions de km2, el d’Aràbia, amb 2,5 milions, el del Turquestan, amb gairebé 2 milions, i el del sud-oest dels Estats Units d’Amèrica i del nord de Mèxic, amb un total d’1,3 milions; menys importants són el de Takla Makan, de Gobi, l’Iraní i el Thar. A l’hemisferi sud es destaquen el d’Austràlia, amb 3,3 milions de km2, el de la Patagònia, amb 673.400 km2, i, més petits, el de Kalahari, d’Atacama i de Namib. El conjunt de terres amb menys de 200 mm de pluja anuals té 20.720.000 km2, és a dir, el 14% de la superfície total de les terres emergides. El règim de les precipitacions és molt irregular. Moltes vegades la manca de pluja és originada per l’existència de barreres fisiogràfiques o per la influència de corrents freds. La circulació és, en general, endorreica o bé, fins i tot, arreica. Les temperatures oscil·len molt; al Sàhara hom ha enregistrat 70° d’oscil·lació en un sol dia, i les temperatures màximes hi han assolit els 80°C.
Morfològicament, els deserts presenten com a característica els monts-illa, restes d’antigues serralades totalment desfetes per la intensa erosió; hi predominen també les dunes. Ara bé, l’erosió química hi és insignificant, com ho demostra l’obelisc del Central Park de Nova York, que en cinquanta anys ha sofert més meteorització que en els seus tres mil anys de permanència al desert. L’antiguitat dels deserts és difícil de precisar, però en termes geològics són moderns, i molts encara presenten dipòsits d’al·luvió, antics cursos fluvials i llacs. Les superfícies d’alguns deserts no són tan nues com aparenten, sinó que en la capa superficial més immediata hi creixen i viuen representants de quatre dels cinc regnes d’éssers vius: moneres, protoctists, plantes inferiors i fongs. Aquests organismes contribueixen a la fixació de carboni i nitrogen. A més, influeixen en el comportament de l’aigua al sòl. Es tracta d’espècies altament adaptades als canvis de disponibilitat d’aigua, sigui en forma de rosada o de pluges ocasionals. Formen una crosta que protegeix el terreny de l’erosió eòlica, absorbeix aigua i afavoreix la germinació de llavors de les plantes vasculars.
L’acció de l’home, juntament amb les causes naturals, provoquen que la superfície mundial desertitzada s’incrementi any rere any. La superpoblació humana i la d’animals a les zones de sequera (al Sahel, per exemple), l’explotació inadequada d’alguns terrenys (al Mid West nord-americà), la utilització abusiva de l’aigua en explotacions agrícoles intensives (a l’Índia) o la guerra (a Etiòpia o al Txad), entre altres causes, provoquen la transformació de les terres agrícoles en pastures àrides, l’erosió del sòl fèrtil, la salinització i la disminució de les capes freàtiques. Anualment més de 25.000 milions de tones de terres fèrtils són transportades per l’aigua o els vents cap als oceans. A conseqüència d’aquest procés, les zones desèrtiques s’incrementen uns sis milions d’hectàrees anuals arreu del món, mentre que uns altres vint milions d’hectàrees anuals s’empobreixen greument i deixen d’ésser zones fèrtils per a iniciar el procés de desertització. En el progrés del desert es barregen tant les qüestions d’ordre polític, econòmic, tecnològic o mediambientals com les de caire natural, especialment la sequera. Així, en l’avanç del Sàhara per la regió del Sahel els factors antròpics potencien la sequera i viceversa. Els estats com el Txad, el Sudan o Etiòpia en són un clar testimoni; la barreja de nacions-tribus en un mateix estat ha comportat freqüents conflictes polítics que sovint han degenerat en conflictes bèl·lics. Aquests darrers no solament fan disminuir els escassos recursos econòmics dels estats afectats sinó que, a la vegada, afecten el terreny agrícola (sovint convertit en objectiu estratègic) i expulsen bona part de la població rural que el conrea; per tant, aquestes terres, ja situades en una zona de clima àrid o semiàrid, es transformen en terrenys erms davant del desert.
Desert d’Arizona
© Fototeca.cat-Corel
L’augment demogràfic també és un factor important de desertització, perquè provoca la sobreexplotació de nombroses terres de conreu; aquestes terres, tanmateix, no són gaire adequades per a una explotació intensiva i s’esgoten al cap de pocs anys, la qual cosa incrementa l’efecte de la sequera. A més del Sàhara, hi ha altres indrets on el desert guanya terreny. Així, a l’Amèrica del Nord el desert també amenaça diverses zones del Mid West sobreexplotades agrícolament. A Europa, l’única zona veritablement desèrtica es troba a l’Estat espanyol; es tracta del desert de Tabernas, a Almeria, que té una extensió d’11.625 hectàrees. Aquesta zona és un perfecte exemple de com l’erosió pot afectar zones desforestades i com la creixent desforestació de la península Ibèrica pot provocar un procés de desertització.
Als Països Catalans els incendis forestals i la pèrdua de masses boscoses poden comportar també el risc d’un procés d’erosió i desertització a llarg termini; així, els grans incendis forestals del 1986 a Catalunya foren un veritable senyal d’alarma. Al País Valencià la magnitud atesa pel fenomen dels incendis forestals —molt greus el 1985— també han fet evident la necessitat d’adoptar mesures més efectives de prevenció i combat. En aquest sentit, el 1989 hom aconseguí una reducció del 50% en la superfície cremada (malgrat l’augment del nombre d’incendis). Això no obstant, el desert no sempre avança, ja que hi ha llocs on experimenta un retrocés; així, hom pot esmentar el cas del desert Simpson, a Austràlia, on al mig del desert en una zona sempre considerada seca —la del llac Eyre— ha estat detectat un jaciment d’aigua mitjançant una imatge de satèl·lit. La utilització de sensors remots en l’estudi dels deserts és un mètode recent. Hom ha comprovat que no hi ha dos deserts del mateix color; així, el desert del Sàhara és d’un to vermellós, mentre que els deserts de l’Àsia Central són grocs.
La vegetació i la fauna
La vegetació del desert es redueix a les espècies que, com els ombròfits i els xeròfits, han pres, gràcies, a unes adaptacions especials, formes amb capacitat de viure en aquestes condicions adverses. Els ombròfits duen una vida latent gràcies a la resistència de les llavors o dels òrgans perdurants subterranis, la qual cosa els permet de reviure, de florir i de fructificar aprofitant la més minsa pluja. Els xeròfits hi poden viure epigeus aprofitant petites quantitats d’aigua. Els principals exemples de vegetals xeromorfs són les plantes suculentes (cactàcies, amb espines en comptes de fulles i tiges plenes d’aigua de reserva), les mates espinoses, amb troncs assimiladors, i les gramínies, amb un sistema d’arrels molt desenvolupat. Quan les plantes poden atènyer les aigües subterrànies, hi ha clapes de vegetació (oasi).
La fauna del desert no és gaire abundant en espècies, però és molt característica. Els individus presenten una sèrie d’estructures físiques i fisiològiques destinades a protegir-los de la deshidratació i de la calor excessiva. Són, principalment, rèptils, insectes i aràcnids. En tots l’excreció d’aigua és mínima, i els sauris i les serps excreten orina gairebé sòlida. Ingereixen l’aigua continguda en els aliments, o bé la de la rosada. Gairebé tots són nocturns; de dia s’amaguen sota les pedres o es colguen sota terra. Com que l’aliment hi és escàs, llur metabolisme és baix, o bé, com s’esdevé amb els ocells, els antílops i altres animals semblants, els cal efectuar grans migracions en cerca de substàncies nutritives. Llur coloració generalment és protectora o críptica, a fi de confondre'ls amb el medi ambient. Dels animals més corrents als deserts cal citar, entre els cordats, molts sauris i ofidis, diversos antílops, alguns carnívors, com el fennec i la hiena, els jerbus o rates saltadores del desert i el camell i alguns ocells de diverses famílies. Hi manquen completament els amfibis, i hi ha alguns peixos endèmics als tolls i a les torrenteres gairebé seques. Entre els invertebrats cal esmentar uns determinats coleòpters, alguns ortòpters, com la llagosta africana, i nombrosos aràcnids. Dels altres grups d’invertebrats només hi ha alguns mol·luscs terrestres.