智利北部阿塔卡马沙漠的沿海地区是地球上最干燥的地方之一，那里的年平均降雨量不到一毫米。很难想象植物能在如此恶劣的条件下生长，然而凤梨科植物Tillandsialandbeckii却做到了，这种植物通过将从附近海岸滚滚而来的雾气中的水分吸收起来，在沙漠中生存。

科学家们认为，这些植物还可以作为气候变化和雾水可用性的指标，人类也可以将雾水用作可持续的水源。

阿塔卡马沙漠的气候很大程度上是由沿智利-秘鲁海岸的南太平洋上的一个准永久高压圈形成的，该高压圈形成了一个热逆温层，大气底部温度越高，空气温度就越高。在逆温层，太平洋的潮湿冷空气与上面的干燥暖空气团分离。

结果，在离地面最近的空气层中形成了广泛的层积云，它们不会带来任何降雨。这一过程得到了洪堡海流的支持，洪堡海流是一股沿着南美洲海岸向北流动的太平洋冷流。雾是沿着云层接触地面的海岸形成的。由于阿塔卡马沙漠的干燥，这层雾在消散之前可以穿透内陆数公里。而雾的频率、强度和扩散会受到季节和时间的强烈波动。

阿塔卡马的生态系统非常容易受到雾频率和强度变化的影响。Tillandsialandbeckii植物在进化过程中已经适应了极端干旱，并且作为特有物种仅出现在阿塔卡马沙漠的雾生态系统中。

这种植物没有根，取而代之的是用它的老的、死的部分枝叶粘在沙子上，沙子像一个小沙丘一样聚集在它周围。这些植物用它们的薄叶子和嫩枝吸收雾气中的水分，一旦接触到水，嫩枝就会膨胀。

阿塔卡马沙漠中这类植被的分布仅限于沿海的狭窄区域，那里经常有雾。到太平洋的距离、盛行风向和地形（高度、倾角和对主风向的暴露）显著限制了雾生态系统的分布。通过分析卫星数据，科学家们可以看到Tillandsia种群位于海拔米至米之间，内陆3公里至45公里之间，主要分布在雾走廊沿线的沙地平原上，或位于暴露于西部或西南部的斜坡上。

一群群高达半米的植物，呈带状结构，垂直于盛行风向。因此，Tillandsia以最佳方式暴露在水分和养分供应下。行距、宽度和密度在很大程度上取决于可用雾水的量，因此也是一个良好的水资源可用性指示。

根据卫星和无人机数据，科学家们分析和模拟了植物种群，包括植物之间的生长率和遗传变异，以便更好地了解当前的条件。研究人员将Tillandsia分布的结果与安装在离海不同高度和距离的七个气候测量站的数据进行比较。在这些站，气温、相对湿度、风速和方向、雾水量、露水和树叶湿度都可以在十分钟内测量，并且相应的数据可以通过卫星传送到海德堡教育大学地理系。

多年的研究结果表明，从这种耐寒的沙漠植物中获得的经验可以用来帮助人类从雾中获取水分。在伊基克这样的沿海城市和沙漠边缘的小渔村，水资源非常有限。水权被私有化，相应地成本高昂。由于电池生产所用的铜和锂等原材料需要大量的水，因此在未来几年，需求将继续显著增加。

到目前为止，生活用水和饮用水主要来自地下水，但这些植物的分布和行为可能会给人类带来取水经验。Tillandsia种群的带状结构、生长速率和实测雾水量之间存在密切联系。在此基础上，我们可以建立一个独特的雾生态系统的地理生态位模型。这可用于分析捕雾网的合适位置，通过捕雾网可收集雾水，作为当地居民的可持续水源。