據統計，地球上沙漠麵積1535萬平方公裏，占陸地的10．3％，而且這個數字似乎還在不斷增大。那麽，麵積如此廣大的沙漠究竟是怎樣形成的呢?
傳統的觀念認為，沙漠是地球上幹旱氣候的產物。從地球上沙漠分布來看，也證實了這一觀點。
然而，這一理論並不能解釋所有沙漠的成因。比如塔爾沙漠，它的上空濕潤多水，而且當西南季風來臨時，那裏的空氣中，水汽含量幾乎可與熱帶雨林區相比，但它的地上卻是沙漠遍野。科研人員經過研究，認為塵埃是形成沙漠的主要原因。
他們發現，塔爾沙漠上空混濁不堪，每平方公裏上空平均飄浮塵埃達1噸半多，分布高度比城市上空要高。塵埃白天遮住了陽光，大氣呈灰蒙蒙的，有些暗紅色，夜間也不見群星。塵埃在這裏竟製服了濕氣，使地麵隻能形成沙漠。
那麽，這麽多的塵埃又源於何處呢?
有的學者指出，塔爾沙漠的塵埃最初是人類造成的，後來沙漠又加劇了它的密度。
持這一觀點的人還以世界上最大的沙漠——撒哈拉沙漠的演變為證據來進一步說明。
撒哈拉沙漠的大部分地區在遠古時代曾是一片植物茂盛的肥沃土地，綠葉蔥翠，百花豔麗，禽獸成群，萬木競榮……1957年考古學家在撒哈拉沙漠找到8000年前的岩壁畫，以及後來找到的闊葉樹種和化石，都為此提供了證據。後來，由於人類破壞了原有生態，才“製造”了沙漠，幹旱的氣候不是元凶，它隻是提供了形成沙漠的適宜條件。
但也有人不完全同意上述觀點，認為撒哈拉沙漠的形成最初是很緩慢的，直至公元前5000年，不知從什麽地方飛來鋪天蓋地的黃沙，才使此地變成了遼闊無邊的沙漠瀚海。然而若問這不期而至、突如其來的黃沙又是從哪裏飛來的呢?遺憾的是，沒有人能確切地回答出來。
甚至還有人提出在人類尚未出現在地球上以前，那些沙漠是怎樣產生的呢?人類不適當的開發自然，固然會使豐美的草原森林退化成沙漠，但是沙漠本身成為一種生態類型，早在人類出現以前就存在了。
到底是誰製造了沙漠?是人類?還是氣候?還是人類和幹旱氣候共同製造了沙漠?這個問題尚在爭論中。
戈壁荒漠“丹青”
走過美國幹旱的西南部地區，或是穿過中國西部蒼涼的戈壁荒漠邊緣，或是越過阿根廷安第斯山的沙漠，你都會看到一幅奇異的景象。這些幹旱地區光禿禿的岩石上經常會蒙上一層神秘而亮麗多彩的外衣。仿佛是有什麽人或物曾在沙漠上揮灑丹青。
剝去這層外衣，你就會看到這到底是怎麽回事。這些岩石有一層極薄的“光澤表麵”。它由岩石表麵的菌群生成，通過氧化的微量金屬如錳等來汲取能量，這些金屬是由空中的灰塵和偶而降雨落下的岩屑積聚而成的。
這一神秘地貌正向我們揭示一個重要的情況。它將有助於解開某些地方過去氣候的秘密，科學家原來一直認為這些地方缺乏記錄氣候的特征。雖然還處於起步階段，但這層表麵最終會解開一個氣候學的重要謎團，並且能告訴我們今後是否會發生氣候突變。
不再是“大黑洞”
岩石表麵一直是個少有人研究的難題。但紐約拉蒙特一多爾蒂地球觀測站的劉坦卓(音)和沃利?布勒克已將它變成了一個重要的研究工具。劉是世界最著名的研究沙漠表麵的專家。布勒克是海洋學家，並且一直致力於研究過去的氣候。
盡管看起來存在的時間很久，但許多沙漠其實很不穩定。氣候上一些小小的變化就會導致它們發生巨大變化，比如在原來是沙丘的地方出現濃密的灌木叢甚至森林。像撒哈拉沙漠6000年前就是一片灌木叢，但沒過多長時間就變成了沙漠。
這種敏感性使沙漠成了氣候多變的一個重要因素。但問題是它們也是氣候曆史上的大黑洞，因為它們缺少可供研究的冰核，湖泊沉積物或樹木年輪也很少見。你所能研究的差不多隻是岩石和沙子。盡管沙漠覆蓋了地球表麵的很大一部分，但我們對它的過去幾乎一無所知，而它未來的變化也難以預測。
那麽，靠岩石表麵是否可以把沙漠氣候與布勒克所揭示的一些全球大的變化聯係起來呢?劉認為可以。岩石表麵的化學成分非常多樣化。雖然鐵的成分相對穩定，但其它像錳、鈣、鋇等成分的密度變化很大。這種化學組合就決定了表層的顏色。富含錳的岩石呈黑色，較光滑，錳含量減少時，顏色就會轉為棕色。刮開岩石表層你就能看到其他顏色，尤其是桔黃色。透過顯微鏡甚至能看到紅、黃、藍色。劉認為這些表層成分的變化將是推測過去氣候的關鍵。
有些表麵的形成可能是上一次冰川的作用，至少也是在大約10萬年前的問冰期時代。它們現在也隻有約200微米厚，但這可能已經是極限了。岩石在整塊剝落之前隻能承受這樣厚度的表麵。