La biodiversité -- le degré de variabilité génétique et spécifique parmi les organismes -- dans un écosystème dépend, en grande partie, de l'hospitalité de cet écosystème à la vie. Il peut varier considérablement en fonction du climat, de la géographie et d'autres facteurs. Un ensoleillement suffisant, des températures constamment chaudes et des précipitations fréquentes et abondantes - toutes abondantes dans les forêts tropicales humides - ont tendance à produire la plus grande biodiversité parmi les écosystèmes.
Comparer la biodiversité
Les forêts tropicales, y compris les forêts pluviales à feuilles persistantes, les forêts de nuages, les forêts de feuillus saisonnières et les forêts de mangroves, ont la biodiversité la plus élevée de tous les biomes terrestres. Les forêts tropicales humides, en particulier, couvrent moins de 7 pour cent de la surface de la Terre, mais abritent environ la moitié de toutes les espèces végétales et animales existantes. Une petite parcelle peut produire des centaines d'espèces d'arbres - autant que toutes les forêts tempérées et boréales d'Amérique du Nord réunies - et une réserve au Pérou compte plus de 1 200 papillons différents. Les forêts tropicales sèches contiennent certaines des mêmes espèces que les forêts tropicales, mais moins d'espèces dans l'ensemble. Parmi les principaux types de forêts tempérées (conifères tempérés, forêts tropicales humides, forêts de feuillus et mixtes), les forêts tempérées les forêts de feuillus et mixtes - qui comprennent à la fois des espèces de feuillus et de conifères - ont le plus biodiversité. Certaines forêts de conifères tempérées ne sont constituées que de quelques espèces d'arbres, mais le bavardage et les chants de grandes variétés d'oiseaux remplissent souvent leurs frontières.
Géographie et climat comme facteurs de biodiversité
Principalement situées à moins de 28 degrés de l'équateur, toutes les forêts tropicales connaissent des températures constamment chaudes et un rayonnement solaire fort et assez uniforme toute l'année. Les forêts tropicales humides bénéficient en outre de pluies fréquentes et abondantes, en moyenne de six à 30 pieds par an. Tous ces facteurs favorisent une multitude d'invertébrés - selon certaines estimations, jusqu'à 30 millions d'espèces -- ainsi que les amphibiens, reptiles, plantes et autres organismes qui prospèrent par temps chaud et disponibles l'eau. Les forêts tempérées, généralement situées entre 37 et 60 degrés de latitude, connaissent des saisons fraîches à froides et chaudes à chaudes, ainsi qu'un rayonnement solaire et une durée du jour variant selon les saisons. Là où les précipitations sont régulières toute l'année, les forêts de feuillus dominent; les forêts de conifères plus sèches, avec leurs périodes de sécheresse estivale, ont une biodiversité plus limitée. Cependant, les forêts tropicales humides tempérées luxuriantes sont également principalement constituées de conifères. Ils connaissent des saisons plus modérées et des précipitations élevées - sauf pendant les sécheresses estivales - parce que de leur proximité avec l'océan et la chaîne de montagnes, et ils possèdent la biomasse la plus élevée de toutes les forêts écosystème. Pour toutes les forêts tempérées, des températures hivernales froides à inférieures au point de congélation limitent leur biodiversité, en particulier la diversité des espèces à sang froid. La chute saisonnière des feuilles dans les forêts décidues tropicales sèches et tempérées et une longue saison sèche dans les forêts tropicales sèches limitent également leur productivité et leur biodiversité.
L'histoire évolutive comme facteur de biodiversité
Une autre raison de la biodiversité exceptionnellement élevée dans les forêts tropicales humides peut être leur longue histoire évolutive. Pensées pour avoir existé environ 60 millions d'années, les forêts tropicales peuvent avoir été relativement peu affectées par glaciation et changements climatiques du dernier maximum glaciaire (LGM) par rapport à d'autres écosystèmes sur Terre. En revanche, les forêts de feuillus tempérées mixtes et les forêts de conifères ont été repoussées plus au sud pendant le LGM et leur taille a été considérablement réduite. Les forêts pluviales tempérées étaient autrefois dominées par des arbres à feuilles caduques, avant que les saisons sèches d'été n'en chassent la plupart. Avec les changements climatiques, les écosystèmes subissent souvent au moins une perte temporaire d'espèces. Les espèces de la forêt tropicale humide ont pu évoluer sur des périodes plus longues, s'adaptant à de nombreuses niches spécialisées.
Spécialisation de niche comme facteur de biodiversité
La spécialisation de niche peut être un autre facteur de biodiversité. Les arbres massifs et les multiples couches de la canopée des forêts tropicales humides, ainsi que les habitats variés offerts par les formations géologiques caractéristiques telles que les montagnes, encouragent le développement d'une spécialisation de niche, entraînant l'évolution de nouvelles espèce. Certains animaux arboricoles, vivant à des altitudes spécifiques dans la canopée des forêts tropicales humides, ne touchent jamais le sol au cours de leur vie. Les forêts de conifères ont tendance à avoir moins de couches forestières - parfois seulement deux - et donc moins de spécialisation de niche, bien que certaines forêts de pins comportent une couche arbustive. Les couches multiples dans les forêts de feuillus tempérées contribuent également à la division des niches et à une plus grande biodiversité. Le schéma grossier qui semble se dégager dans les forêts décidues tropicales et tempérées est le suivant: plus les arbres sont hauts, plus les strates sont nombreuses, plus les niches sont nombreuses et plus les espèces sont nombreuses.