Dans les endroits où l'énergie et les ressources sont rares, les organismes doivent trouver des moyens de rivaliser ou de conserver leur énergie pour survivre. L'énergie dans un écosystème existe sous plusieurs formes, y compris la chaleur et l'énergie lumineuse du soleil; l'énergie chimique dans les molécules, telles que les sucres, les graisses, les protéines et les hydrates de carbone; la 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 une variété de stratégies de la part des organismes, notamment la réduction de la chaleur, le stockage de l'énergie chimique, la maximisation de la collecte de l'énergie solaire et la limitation des mouvements. p> 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 aussi des endroits semblables à la toundra près de l'Antarctique, bien qu'ils soient toujours recouverts de neige ou de glace et ne soient pas de véritables toundras. En raison de l'inclinaison de la Terre, le soleil se couche bas à l'horizon, et ses rayons doivent traverser davantage 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-là, la toundra peut recevoir autant d'énergie solaire que certaines régions tropicales. L'hiver traîne sur les longues et sombres, cependant, et les jours passent presque sans soleil, ou le soleil se lève juste au-dessus de l'horizon pendant quelques heures.
Toundra Climat
En raison du faible ensoleillement rayonnement et géographie, la toundra est extrêmement froide en hiver (moyenne de -30 degrés F) et tend à être relativement fraîche (37 à 54 degrés F) en été. Les précipitations sont faibles - seulement de 4 à 10 pouces par année - et tombent habituellement sous forme de neige ou de glace. Une sous-couche de sol gelée en permanence, appelée pergélisol, rend le drainage médiocre et les températures froides ralentissent l'évaporation et la décomposition, de sorte qu'une grande partie de l'énergie et des nutriments disponibles dans la toundra existe dans la matière organique morte. Pendant les dégels d'été, des tourbières apparaissent, et une profusion de plantes en fleurs, de nuées d'insectes et de millions d'oiseaux profite de la chaleur fugace pour s'approvisionner en nourriture. Avant que l'hiver ne revienne, certains oiseaux et mammifères migrent vers le sud, mais d'autres restent pour supporter l'obscurité et les températures glaciales.
Les plantes de la toundra et d'autres végétaux possèdent un certain nombre d'adaptations au froid, au vent et à l'énergie solaire basse. Ils ont tendance à être petits et à pousser bas pour obtenir la chaleur du sol, tels que le lichen et les mousses; ils sont de couleur foncée - parfois rouge - pour mieux absorber la lumière du soleil; ils concentrent une grande partie de leur biomasse et du stockage des aliments dans les racines souterraines, où il fait plus chaud; ils peuvent photosynthétiser, ou exploiter l'énergie du soleil, à basse température et à faible luminosité; certains, y compris le saule arctique, ont des feuilles couvertes de «poils» qui emprisonnent la chaleur; et ils peuvent se développer en touffes ou tapis pour se protéger du vent et du froid, comme la saxifrage touffue. La plupart des plantes de la toundra sont des vivaces plutôt que des plantes annuelles, gardant leurs feuilles pendant l'hiver pour économiser de l'énergie. et certains ont des fleurs en forme de plat qui suivent le chemin du soleil, concentrant l'énergie solaire. Les plantes de la toundra accélèrent également le processus de reproduction en bourgeonnant ou en divisant au lieu de se reproduire sexuellement, ce qui impliquerait une production de graines plus consommatrice de temps et d'énergie. De plus, la neige de la toundra aide à protéger les plantes contre le froid et le vent.
Conservation de l'énergie dans les animaux de la toundra
De nombreux animaux de la toundra conservent leur énergie thermique. Les lemmings et les ours, par exemple, sont courts et trapus avec de courtes queues, des oreilles et des membres; un faible rapport entre la surface et le volume signifie moins de chaleur qui s'échappe du corps. Les mammifères de la toundra et certains oiseaux ont aussi de la fourrure épaisse ou des plumes, de multiples couches de fourrure, des manteaux ou des plumes imperméables et /ou des plumes ou de la fourrure sur le dessous de leurs pieds pour se garder au chaud. Le renard arctique enveloppe sa queue touffue comme une couverture quand il dort, et les grizzlis et les ours polaires ont une épaisse couche de graisse ou de graisse sous leur peau, qu'ils travaillent difficilement à se gaver pendant les étés courts. De nombreux animaux de la toundra sont de couleur foncée pour absorber l'énergie du soleil, bien que certains deviennent blancs en hiver pour mieux échapper aux prédateurs. Fait intéressant, la fourrure et la peau de l'ours polaire ne sont pas blanches. La fourrure - qui est creuse et qui isole bien - est claire, reflétant la lumière blanche mais laissant passer la plus grande partie de la lumière du soleil, qui est absorbée par la peau noire. En hiver, les grizzlis et les spermophiles conservent leur énergie en dormant dans les tanières pendant six à huit mois, les caribous abaissent leur métabolisme, les boeufs musqués limitent leur activité et les moustiques remplacent les fluides de leur corps par un antigel naturel appelé glycérol. pour éviter le gel.
