Contenu
- Géographie de la toundra
- Climat de la toundra
- Conservation de l'énergie dans la végétation de la toundra
- Conservation de l'énergie chez les animaux de la toundra
Dans les endroits où l'énergie et les ressources sont rares, les organismes doivent trouver des moyens de concurrencer ou de conserver l'énergie pour survivre. L'énergie dans un écosystème existe sous plusieurs formes, y compris la chaleur et l'énergie lumineuse du soleil; énergie chimique dans les molécules, telles que les sucres, les graisses, les protéines et les glucides; chaleur dégagée par les organismes au cours du métabolisme et perdue dans l'environnement; et l'énergie cinétique ou de mouvement. La conservation de l'énergie dans un écosystème peut impliquer diverses stratégies de la part des organismes, notamment la réduction des pertes de chaleur, le stockage de l'énergie chimique, la collecte optimale de l'énergie solaire et la limitation des mouvements.
Géographie de la toundra
La toundra arctique se situe dans les régions situées juste au sud du pôle nord et au nord de la taïga ou des forêts boréales, principalement entre les latitudes de 55 et 70 degrés nord. Il existe également des zones semblables à la toundra près de l'Antarctique, bien qu'elles soient toujours couvertes de neige ou de glace et non pas de vraie toundra. En raison de l'inclinaison de la Terre, le soleil est bas sur l'horizon et ses rayons doivent traverser plus d'atmosphère avant d'atteindre la toundra, réduisant ainsi l'énergie solaire totale. Les étés dans la toundra arctique sont courts - seulement 50 à 60 jours - mais autour du solstice, le soleil brille 24 heures ou presque 24 heures par jour. À ce moment, la toundra peut recevoir autant d’énergie solaire que certaines zones tropicales. Cependant, l’hiver est long et sombre, et les jours passent presque sans soleil, ou le soleil se lève juste au-dessus de l’horizon pendant quelques heures.
Climat de la toundra
En raison du faible rayonnement solaire et de la géographie, la toundra est extrêmement froide en hiver (environ -30 ° F) et a tendance à être relativement froide (de 37 à 54 ° F) en été. Les précipitations sont faibles - seulement 4 à 10 pouces par an - et tombent généralement sous forme de neige ou de glace. Une sous-couche de sol gelée en permanence, appelée pergélisol, ralentit le drainage et les températures froides ralentissent l'évaporation et la décomposition. L'énergie et les nutriments disponibles dans la toundra sont donc en grande partie contenus dans la matière organique morte. Pendant la fonte des neiges, des tourbières apparaissent et une profusion de plantes en fleurs, des essaims d'insectes et des millions d'oiseaux profitent de la période de chaleur éphémère pour s'approvisionner en nourriture. Avant le retour de l'hiver, certains oiseaux et mammifères migrent vers le sud, mais d'autres restent pour supporter l'obscurité et les températures glaciales.
Conservation de l'énergie dans la végétation de la toundra
Les plantes de toundra et autres types de végétation possèdent de nombreuses adaptations au froid, au vent et à la faible énergie solaire. Ils ont tendance à être petits et à devenir trop bas pour capter la chaleur du sol, comme le lichen et les mousses; ils sont de couleur foncée - parfois rouge - pour mieux absorber les rayons du soleil; ils concentrent une grande partie de leur biomasse et de leur stockage alimentaire dans des racines souterraines, où il fait plus chaud; ils peuvent photosynthétiser ou exploiter l'énergie du soleil, à basses températures et à faible luminosité; certains, y compris le saule arctique, ont des feuilles recouvertes de "poils" pour piéger la chaleur; et ils peuvent se développer en touffes ou en nattes pour se protéger du vent et du froid, comme le saxifrage en touffe. La plupart des plantes de la toundra sont des plantes vivaces au lieu d’annuelles, elles gardent leurs feuilles pendant l’hiver pour économiser de l’énergie; et certaines ont des fleurs en forme de cuvette qui suivent la trajectoire du soleil, concentrant l'énergie solaire. Les plantes de la toundra accélèrent également le processus de reproduction en bourgeonnant ou en se divisant au lieu de se reproduire sexuellement, ce qui impliquerait une production de semences plus consommatrice de temps et d'énergie. De plus, la neige de toundra aide à isoler les plantes du froid et du vent.
Conservation de l'énergie chez les animaux de la toundra
De nombreux animaux de la toundra conservent l'énergie thermique grâce à la forme de leur corps. Les lemmings et les ours, par exemple, sont courts et trapus avec une queue courte, des oreilles et des membres; Un faible rapport surface / volume signifie que moins de chaleur s'échappe du corps. Les mammifères de la toundra et certains oiseaux ont également une fourrure ou des plumes épaisses, de multiples couches de fourrure, des manteaux imperméables ou des plumes et / ou des plumes ou de la fourrure sous leurs pieds pour se tenir au chaud. Le renard arctique enveloppe sa queue touffue autour de lui comme une couverture lorsqu'il dort. Les grizzlis et les ours polaires ont une épaisse couche de graisse ou de graisse qui leur est difficile à accumuler en se gaver pendant les courts étés. De nombreux animaux de la toundra sont de couleur sombre pour absorber l'énergie du soleil, bien que certains deviennent blancs en hiver pour mieux fuir les prédateurs. Fait intéressant, la peau et la fourrure de l'ours polaire ne sont pas blanches. La fourrure - qui est creuse et isole bien - est claire, réfléchissant la lumière blanche mais laissant passer la plupart des rayons du soleil, qui sont absorbés par la peau noire. En hiver, les grizzlis et les écureuils arctiques conservent leur énergie en dormant dans les tanières pendant six à huit mois, les caribous réduisent leur métabolisme, les bœufs musqués limitent leur activité et les moustiques remplacent les fluides de leur corps par un antigel naturel appelé glycérol garder de geler.