La toundra est un type de biome caractérisé par des températures extrêmement froides, une courte saison de croissance et de faibles quantités de précipitations annuelles. La toundra peut être trouvée dans l'Antarctique et sur les sommets des montagnes, mais la majorité se trouve dans l'Arctique. La toundra est un endroit inhospitalier et de nombreux organismes, tels que les amphibiens et les reptiles, ne peuvent être trouvés dans cet environnement impitoyable. Malgré les défis de la vie là-bas, plusieurs groupes d'organismes prospèrent dans la toundra et ces groupes constituent des chaînes et des réseaux alimentaires uniques de la toundra.
Chaînes et réseaux alimentaires
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Les chaînes alimentaires sont une description conceptuelle du flux d'énergie dans tout écosystème. La plupart des écosystèmes sont soutenus par la production primaire. Les principaux producteurs sont les plantes vasculaires et les algues qui produisent des matières organiques à partir de matières inorganiques comme les nutriments, les gaz atmosphériques et l'eau. L'énergie qui alimente ce processus vient du soleil. Chaque niveau successif de la chaîne est peuplé d'organismes qui se nourrissent du maillon situé en dessous. Les herbivores sont des consommateurs secondaires, car ils se nourrissent directement des producteurs primaires. Étant donné que les écosystèmes réels peuvent être complexes, la simple analogie avec la chaîne alimentaire s'effondre souvent. Par exemple, les ours sont un prédateur de premier plan dans la toundra, mais ils se nourrissent également de baies et de poissons. Pour cette raison, un réseau trophique du biome de la toundra est souvent plus approprié pour décrire les voies énergétiques complexes qui se déroulent dans les écosystèmes réels. Cela prend la forme d'un diagramme du réseau trophique de la toundra qui montre toutes les connexions et directions du flux d'énergie entre les organismes de l'écosystème.
Toundra terrestre
Les réseaux trophiques de la toundra sont relativement simplistes par rapport aux autres biomes car la biodiversité est faible. Les principaux prédateurs du système ont tendance à être des mammifères carnivores, tels que les ours polaires et bruns, les loups et les renards, qui se nourrissent d'une grande variété de proies. Les harfangs des neiges et plusieurs autres oiseaux de proie sont également d'importants prédateurs, tout comme les araignées-loups. Les plus grands herbivores sont les bœufs musqués et les caribous, qui sont mangés par les ours et les loups. Les lemmings, les campagnols et les écureuils sont des herbivores et des proies plus importants car ils sont si abondants. Les loups, les renards et les oiseaux de proie les mangent tous. Enfin, au bas de la chaîne alimentaire terrestre, et supportant toutes les autres, se trouvent les plantes arbustives avec des racines peu profondes adaptées au froid, des saisons de croissance courtes, une faible luminosité et peu l'eau.
Réseaux trophiques d'eau douce
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Les systèmes d'eau douce de la toundra ont également des réseaux trophiques simplistes. Alors que des espèces charismatiques comme l'ombre arctique et le saumon occupent le sommet des réseaux trophiques fluviaux, la la majorité de la production provient des simulies piqueuses qui pullulent dans la toundra pendant la brève croissance saison. Les mouches noires et la plupart des autres insectes aquatiques sont omnivores et se nourrissent principalement de matières végétales mortes qui tombent dans l'eau. Certains insectes aquatiques consomment également des algues qui poussent sur les rochers. Ces petits omnivores sont consommés par des insectes prédateurs comme les libellules, ainsi que par des prédateurs supérieurs comme les poissons.
L'avenir des réseaux trophiques de la toundra
La toundra évolue rapidement en raison des changements climatiques mondiaux. Le pergélisol, une couche de sol gelé en permanence à 10 pouces sous la surface, commence à dégeler à certains endroits. À mesure que la température et les régimes de précipitations changent, de nouvelles espèces, comme les arbres de la forêt boréale, devraient s'installer dans ce qui est maintenant la toundra. À mesure que les plantes indigènes de la toundra cèdent la place aux espèces forestières, la base du réseau trophique de la toundra sera modifiée. Cela affectera à son tour les herbivores et les carnivores qui les mangent. Les scientifiques ne savent pas exactement comment ces changements affecteront les réseaux trophiques de la toundra et c'est un domaine de recherche continue.