La biodiversità - il grado di variabilità genetica e di specie tra gli organismi - in un ecosistema dipende, in gran parte, da quanto quell'ecosistema sia ospitale per la vita. Può variare notevolmente in base al clima, alla geografia e ad altri fattori. L'ampia luce solare, le temperature costantemente calde e le precipitazioni frequenti e abbondanti - tutte abbondanti nelle foreste pluviali tropicali - tendono a produrre la più alta biodiversità tra gli ecosistemi.
Biodiversità a confronto
Le foreste tropicali, comprese le foreste pluviali sempreverdi, le foreste pluviali, le foreste decidue stagionali e le foreste di mangrovie, hanno la più alta biodiversità di tutti i biomi terrestri. Le foreste pluviali tropicali, in particolare, coprono meno del 7% della superficie terrestre ma ospitano circa la metà di tutte le specie animali e vegetali esistenti. Un piccolo appezzamento può produrre centinaia di specie di alberi – tante quante tutte le foreste temperate e boreali del Nord America messe insieme – e una riserva in Perù ha più di 1.200 diverse farfalle. Le foreste tropicali secche contengono alcune delle stesse specie delle foreste pluviali, ma in generale meno specie. Tra i principali tipi di foreste temperate (conifere temperate, foreste pluviali, decidue e miste), le foreste temperate le foreste decidue e miste - che comprendono sia specie decidue che conifere - hanno la più alta biodiversità. Alcune foreste temperate di conifere sono costituite solo da poche specie di alberi, ma le chiacchiere e i canti di grandi varietà di uccelli spesso riempiono i loro confini.
Geografia e clima come fattori di biodiversità
Trovate principalmente entro 28 gradi dall'equatore, tutte le foreste tropicali sperimentano temperature costantemente calde e radiazione solare forte e abbastanza uniforme tutto l'anno. Le foreste pluviali tropicali beneficiano inoltre di piogge frequenti e abbondanti, in media da sei a 30 piedi all'anno. Tutti questi fattori favoriscono una moltitudine di invertebrati - alcune stime dicono fino a 30 milioni di specie - così come anfibi, rettili, piante e altri organismi che prosperano nella stagione calda e disponibili acqua. Le foreste temperate, che di solito si trovano tra 37 e 60 gradi di latitudine, sperimentano stagioni da fresche a fredde e da calde a calde, nonché la radiazione solare e la durata del giorno che variano stagionalmente. Dove le precipitazioni sono regolari tutto l'anno, dominano le foreste decidue; le foreste di conifere più secche, con i loro periodi di siccità estiva, hanno una biodiversità più limitata. Tuttavia, anche le lussureggianti foreste pluviali temperate sono principalmente di conifere. Sperimentano stagioni più moderate e precipitazioni elevate - tranne durante la siccità estiva - perché della loro vicinanza all'oceano e alla catena montuosa e possiedono la più alta biomassa di qualsiasi foresta ecosistema. Per tutte le foreste temperate, le temperature invernali da fredde a sotto lo zero limitano la loro biodiversità, in particolare la diversità delle specie a sangue freddo. Anche la caduta stagionale delle foglie nelle foreste tropicali secche e temperate decidue e un'ampia stagione secca nelle foreste tropicali secche limitano la loro produttività e biodiversità.
La storia evolutiva come fattore di biodiversità
Un'altra ragione per la biodiversità insolitamente elevata nelle foreste pluviali tropicali potrebbe essere la loro lunga storia evolutiva. Si pensa che siano esistite circa 60 milioni di anni, le foreste pluviali potrebbero essere state relativamente inalterate da glaciazione e cambiamenti climatici dell'ultimo massimo glaciale (LGM) rispetto ad altri ecosistemi su Terra. Al contrario, le foreste decidue temperate miste e le foreste di conifere sono state spinte più a sud durante il LGM e molto ridotte di dimensioni. Le foreste pluviali temperate erano un tempo dominate da alberi decidui, prima che le stagioni secche estive ne eliminassero la maggior parte. Con i cambiamenti climatici, gli ecosistemi spesso subiscono una perdita almeno temporanea di specie. Le specie della foresta pluviale tropicale sono state in grado di evolversi per periodi di tempo più lunghi, adattandosi a molte nicchie specializzate.
La specializzazione di nicchia come fattore di biodiversità
La specializzazione di nicchia può essere un altro fattore della biodiversità. Gli alberi massicci e i molteplici strati di chiome nelle foreste pluviali tropicali, così come i vari habitat offerti dalla geologia caratteristiche come la montagna, favoriscono lo sviluppo di specializzazioni di nicchia, determinando l'evoluzione di nuove specie. Alcuni animali arboricoli, che vivono a determinate altitudini nei baldacchini della foresta pluviale tropicale, non toccano mai il suolo durante la loro vita. Le foreste di conifere tendono ad avere meno strati forestali - a volte solo due - e quindi una minore specializzazione di nicchia, sebbene alcune foreste di pini presentino uno strato arbustivo. Strati multipli nelle foreste decidue temperate contribuiscono alla ripartizione delle nicchie e anche a una maggiore biodiversità. Lo schema ruvido che sembra emergere nelle foreste decidue tropicali e temperate è il seguente: più alti sono gli alberi, più strati, più nicchie e più specie.
