Inhoud
- Toendra Geografie
- Toendra Klimaat
- Behoud van energie in toendravegetatie
- Behoud van energie bij toendra-dieren
Op plaatsen waar energie en hulpbronnen schaars zijn, moeten organismen manieren vinden om te concurreren of energie te besparen om te overleven. Energie in een ecosysteem bestaat in verschillende vormen, waaronder warmte en lichtenergie van de zon; chemische energie in moleculen, zoals suikers, vetten, eiwitten en koolhydraten; warmte afgegeven door organismen tijdens metabolisme en verloren aan het milieu; en kinetische of bewegingsenergie. Het behoud van energie in een ecosysteem kan een verscheidenheid aan strategieën van de kant van organismen inhouden, waaronder het minimaliseren van het warmteverlies, het opslaan van chemische energie, het maximaliseren van de verzameling van zonne-energie en het beperken van beweging.
Toendra Geografie
De arctische toendra ligt in regio's net ten zuiden van de noordpool en ten noorden van de taiga of boreale bossen, meestal tussen de breedtegraden van 55 en 70 graden ten noorden. Sommige toendra-achtige plaatsen bestaan ook in de buurt van Antarctica, hoewel ze altijd met sneeuw of ijs bedekt zijn en geen echte toendra zijn. Vanwege de kanteling van de aarde ligt de zon laag aan de horizon en moeten haar stralen door meer atmosfeer reizen voordat ze de toendra bereiken, waardoor de totale zonne-energie wordt verminderd. De zomers in de Arctische toendra zijn kort - slechts 50 tot 60 dagen - maar rond de zonnewende schijnt de zon 24 uur of bijna 24 uur per dag. Op dat moment kan de toendra evenveel zonne-energie ontvangen als sommige tropische gebieden. De winter sleept echter lang en donker door en de dagen gaan voorbij met bijna geen zon, of de zon komt enkele uren boven de horizon op.
Toendra Klimaat
Vanwege de lage zonnestraling en aardrijkskunde is de toendra extreem koud in de winter (gemiddeld -30 graden F) en in de zomer meestal relatief koel (37 tot 54 graden F). Neerslag is laag - slechts 4 tot 10 centimeter per jaar - en valt meestal als sneeuw of ijs. Een permanent bevroren onderlaag van grond, permafrost genaamd, maakt de drainage slecht en koude temperaturen vertragen verdamping en ontleding, dus veel van de beschikbare energie en voedingsstoffen in de toendra bestaan in dood organisch materiaal. Tijdens de zomer ontdooien, moerassen verschijnen, en een overvloed aan bloeiende planten, zwermen insecten en miljoenen vogels profiteren van de vluchtige periode van warmte om voedsel op te slaan. Voordat de winter terugkeert, trekken sommige vogels en zoogdieren naar het zuiden, maar anderen blijven de duisternis en de koude temperaturen verdragen.
Behoud van energie in toendravegetatie
Toendraplanten en andere vegetatie hebben een aantal aanpassingen aan koude, wind en lage zonne-energie. Ze zijn meestal klein en groeien laag om warmte uit de grond te halen, zoals korstmossen en mossen; ze zijn donker van kleur - soms rood - om zonlicht beter te absorberen; ze concentreren veel van hun biomassa en voedselopslag in ondergrondse wortels, waar het warmer is; ze kunnen fotosynthese maken of de zonnenenergie benutten bij lage temperaturen en weinig licht; sommige, inclusief arctische wilg, hebben "met haar" bedekte bladeren om in warmte vast te houden; en ze kunnen groeien in bosjes of matten om zichzelf te beschermen tegen wind en kou, zoals getufte steenbreek. De meeste toendraplanten zijn vaste planten in plaats van eenjarige planten, die hun bladeren gedurende de winter houden om energie te besparen; en sommige hebben schotelvormige bloemen die het pad van de zon volgen en de zonne-energie concentreren. Toendra-planten versnellen ook het reproductieproces door te ontluiken of te delen in plaats van seksueel te reproduceren, wat meer tijd- en energie-verslindende zaadproductie met zich mee zou brengen. Bovendien helpt toendra-sneeuw planten te isoleren van de kou en wind.
Behoud van energie bij toendra-dieren
Veel toendra-dieren behouden warmte-energie door hun lichaamsvorm. Lemmings en beren zijn bijvoorbeeld kort en gedrongen met korte staarten, oren en ledematen; een lage oppervlakte-volume verhouding betekent dat er minder warmte ontsnapt uit het lichaam. Toendrazoogdieren en sommige vogels hebben ook dikke vacht of veren, meerdere lagen bont, waterdichte jassen of veren en / of veren of vacht aan de onderkant van hun voeten om warm te blijven. De poolvos wikkelt zijn bossige staart om zich heen als een deken als hij slaapt, en grizzly- en ijsberen hebben een dikke laag vet of blubber onder hun huid, die ze hard werken om zich op te hopen door zich gedurende de korte zomers te vergapen. Veel toendra-dieren zijn donker van kleur om de energie van de zon op te nemen, hoewel sommige in de winter wit worden om roofdieren beter te ontwijken. Interessant is dat bont en huid van ijsberen niet echt wit zijn. De vacht - die hol is en goed isoleert - is helder, reflecteert wit licht maar laat in de meeste zonlicht toe, dat wordt geabsorbeerd door de zwarte huid. In de winter besparen grizzlyberen en arctische grondeekhoorns energie door zes tot acht maanden in holen te slapen, kariboes verlagen hun metabolisme, muskusossen beperken hun activiteit en muggen vervangen de vloeistoffen in hun lichaam door een natuurlijk soort antivries genaamd glycerol om te voorkomen dat het bevriest.