El desierto de Chihuahua (en inglés: Chihuahuan Desert) es el desierto más extenso de América del Norte, con un área de 450 000 km², aunque algunos investigadores consideran inclusive un área de 520 000 km², lo que hace que sea el 36 % del total de área desértica del continente. Se encuentra a ambos lados de la frontera de los Estados Unidos y México: en Estados Unidos ocupa los valles y cuencas del centro del estado de Nuevo México, así como la región al oeste del río Pecos, en el estado de Texas y el sureste de Arizona; en México es parte de las Sierras y Llanuras del Norte, cubriendo parte de los estados de Sonora, Chihuahua, Coahuila, Durango y Zacatecas. De los cuatro grandes desiertos norteamericanos, el desierto de Chihuahua es el que se encuentra más al este y al sur en el continente. Recibe su nombre por ser en el estado de Chihuahua donde se iniciaron los estudios de este ecosistema.
El terreno consiste principalmente de valles separados por varias pequeñas cordilleras, de las cuales destacan el norte de la Sierra Madre Occidental, la Sierra Madre Oriental, la Sierra del Carmen, las montañas Sacramento, las montañas Sandía, las montañas Manzano, las montañas Magdalena-San Mateo, los Montes Chisos, las Montañas Guadalupe, y las montañas Davis. Estos forman islas de microclimas frescos y húmedos dentro del desierto, que llegan a albergar biomas tales como pastizales, bosques caducifolios y bosques de coníferas.
El desierto de Chihuahua presenta una altitud que varía entre los 600 y los 1675 msnm. Como consecuencia, tiende a tener un clima ligeramente más templado y húmedo durante el verano comparado con el desierto de Sonora-Arizona, ubicado al oeste, aunque, usualmente, las temperaturas oscilan entre los 35 y los 40 °C durante el día. El clima invernal varía de moderadamente templado a muy frío, dependiendo de la altitud. La precipitación es más abundante comparado el desierto de Chihuahua con la mayor parte del desierto de la Gran Cuenca y los desiertos de Sonora y Mojave; de cualquier forma, esta es menor a los 250 mm por año, con la mayor parte de la lluvia cayendo durante la temporada de monzón, al final del verano. Con excepción de las regiones ubicadas a mayor elevación, la precipitación en forma de nieve es escasa y suele ocurrir en invierno, con las corrientes de aire polar del norte.
A diferencia del desierto de Sonora, en donde abundan grandes cactus y pequeños árboles, el desierto de Chihuahua es predominantemente un desierto de matorrales y pastizales. Entre las especies que destacan están el creosote, gobernadora o hediondilla (Larrea tridentata) y el hojasén o hierba del hule (Flourensia cernua), que es una especie característica y se le encuentra más dispersa, aunque puede llegar a cubrir áreas extensas bajo determinadas condiciones de humedad y suelo. Otras plantas comunes en la parte norte del desierto incluyen arbustos como el chamizo o costilla de vaca (Atriplex canescens), la mariola (Parthenium incanum), el guayule (Parthenium argentatum), y el mezquite dulce (Prosopis glandulosa). De igual forma existen suculentas, como algunas cactáceas de pequeñas a medianas, tales como la cholla (Cylindropuntia imbricata), yucas o palmitas (Yucca elata, Yucca torreyi), y agaves tales como la lechuguilla (Agave lechuguilla), característica de este desierto. Las plantas de pastizales también son comunes, como la navajita negra (Bouteloua eriopoda) y el toboso común o zacate galleta (Hilaria mutica). Otro tipo de plantas comunes son el ocotillo (Fouquieria spendens), el sotol (Dasylirion sp.), la biznaga de agua o cacto de barril (Ferocactus wislizenii), y el peyote (Lophophora williamsii).
En el desierto de Chihuahua son algunos animales típicos de este el conejo del desierto (Sylvilagus audubonii); la liebre de California (Lepus californicus); el ratón de cactus (Peromyscus eremicus); el zorro veloz (Vulpes velox); el zorro kit o norteño (Vulpes macrotis); el perrito de la pradera mexicano (Cynomys mexicanus); el perrito de la pradera de cola negra (Cynomys ludovicianus), el perrito de la pradera de Gunnison (Cynomys gunnisoni); la rata de maderas (Neotoma albigula); el murciélago pálido (Antrozous pallidus); el bisonte americano (Bison bison); el coyote (Canis latrans); el lobo gris mexicano (Canis lupus baileyi); el lobo gris chihuahueño (Canis lupus familiaris); el berrendo o antílope americano (Antilocapra americana); el zorrillo encapuchado (Mephitis macroura); el gato montés (Lynx rufus); el oso negro americano (Ursus americanus); el ciervo mulo o venado bura (Odocoileus hemionus); la ratona o matraca desértica (Campylorhynchos brunneicapillus); el correcaminos norteño (Geococcyx californianus); la serpiente de cascabel del Mojave (Crotalus scutulatus); la culebra chirrionera (Masticophis flagellum); el huico de Nuevo México o lagartija cola de látigo (Cnemidophorus neomexicanus); el sapo manchado (Bufo punctatus); y la salamandra tigre (Ambystoma tigrinum).
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