Jak porównać bioróżnorodność biomów lasów strefy umiarkowanej z biomami lasów tropikalnych?

Bioróżnorodność – stopień zmienności genetycznej i gatunkowej organizmów – w ekosystemie zależy w dużej mierze od tego, jak przyjazny jest ten ekosystem dla życia. Może się znacznie różnić w zależności od klimatu, geografii i innych czynników. Obfite nasłonecznienie, stale wysokie temperatury i częste, obfite opady – a wszystko to obfite w tropikalnych lasach deszczowych – przyczyniają się do największej bioróżnorodności wśród ekosystemów.

Lasy tropikalne, w tym wiecznie zielone lasy deszczowe, lasy mgliste, sezonowe lasy liściaste i lasy namorzynowe, mają największą różnorodność biologiczną ze wszystkich biomów lądowych. W szczególności tropikalne lasy deszczowe pokrywają mniej niż 7 procent powierzchni Ziemi, ale szacuje się, że są siedliskiem około połowy wszystkich istniejących gatunków roślin i zwierząt. Niewielka działka może przynieść setki gatunków drzew – tyle, ile łącznie wszystkie północnoamerykańskie lasy strefy umiarkowanej i borealnej – a jeden rezerwat w Peru ma ponad 1200 różnych motyli. Suche lasy tropikalne zawierają niektóre z tych samych gatunków co lasy deszczowe, ale ogólnie mniej gatunków. Wśród głównych typów lasów strefy umiarkowanej (umiarkowane iglaste, deszczowe, liściaste i mieszane) lasy liściaste i mieszane – do których należą zarówno gatunki liściaste, jak i iglaste – mają najwięcej bioróżnorodność. Niektóre lasy iglaste strefy umiarkowanej składają się tylko z kilku gatunków drzew, ale ich granice wypełniają często gwary i śpiewy wielkich odmian ptaków.

Wszystkie lasy tropikalne, znajdujące się głównie w odległości 28 stopni od równika, doświadczają niezmiennie wysokich temperatur oraz silnego i dość jednolitego promieniowania słonecznego przez cały rok. Tropikalne lasy deszczowe dodatkowo korzystają z częstych i obfitych opadów deszczu, średnio od 6 do 30 stóp rocznie. Wszystkie te czynniki sprzyjają wielu bezkręgowcom — niektóre szacunki mówią o nawet 30 milionach gatunków -- a także płazy, gady, rośliny i inne organizmy, które rozwijają się w ciepłe dni i są dostępne woda. Lasy umiarkowane, zwykle występujące między 37 a 60 stopniami szerokości geograficznej, doświadczają sezonów chłodnych do zimnych i ciepłych do gorących, a także sezonowo zróżnicowanego promieniowania słonecznego i długości dnia. Tam, gdzie opady są regularne przez cały rok, dominują lasy liściaste; suchsze lasy iglaste, z okresami letniej suszy, mają bardziej ograniczoną bioróżnorodność. Bujne lasy deszczowe strefy umiarkowanej są jednak również przede wszystkim iglaste. Doświadczają bardziej umiarkowanych sezonów i dużych opadów – z wyjątkiem letnich susz – ponieważ bliskości oceanów i pasm górskich oraz posiadają największą biomasę spośród wszystkich lasów ekosystem. We wszystkich lasach strefy umiarkowanej niskie lub niskie temperatury zimą ograniczają ich bioróżnorodność – zwłaszcza różnorodność gatunków zimnokrwistych. Sezonowe opadanie liści w tropikalnych suchych i umiarkowanych lasach liściastych oraz ekstensywna pora sucha w tropikalnych suchych lasach również ograniczają ich produktywność i bioróżnorodność.

Innym powodem niezwykle wysokiej bioróżnorodności w tropikalnych lasach deszczowych może być ich długa historia ewolucyjna. Uważa się, że istniały około 60 milionów lat, ale lasy deszczowe mogły być stosunkowo nietknięte przez: zlodowacenie i zmiany klimatyczne ostatniego maksimum zlodowacenia (LGM) w porównaniu z innymi ekosystemami na Ziemia. W przeciwieństwie do tego, mieszane lasy liściaste strefy umiarkowanej i lasy iglaste zostały przesunięte dalej na południe podczas LGM i znacznie zmniejszyły swój rozmiar. Lasy deszczowe strefy umiarkowanej były kiedyś zdominowane przez drzewa liściaste, zanim letnie pory suche wypchnęły większość z nich. Wraz ze zmianami klimatu ekosystemy często cierpią na co najmniej przejściową utratę gatunków. Gatunki tropikalnych lasów deszczowych mogły ewoluować przez dłuższy czas, dostosowując się do wielu wyspecjalizowanych nisz.

Specjalizacja niszowa może być kolejnym czynnikiem wpływającym na bioróżnorodność. Masywne drzewa i wiele warstw koron w tropikalnych lasach deszczowych, a także różnorodne siedliska oferowane przez geologiczne takie cechy jak góry, zachęcają do rozwoju specjalizacji niszowych, co skutkuje ewolucją nowych gatunki. Niektóre zwierzęta nadrzewne, żyjące na określonych wysokościach w koronach tropikalnych lasów deszczowych, nigdy nie dotykają ziemi podczas swojego życia. Lasy iglaste mają zwykle mniej warstw lasu – czasami tylko dwie – i dlatego mają mniejszą specjalizację niszową, chociaż w niektórych lasach sosnowych występuje warstwa krzewów. Wiele warstw w lasach liściastych strefy umiarkowanej również przyczynia się do podziału nisz i większej bioróżnorodności. Surowy wzór, który wydaje się pojawiać w tropikalnych i umiarkowanych lasach liściastych, wygląda następująco: im wyższe drzewa, tym więcej warstw, tym więcej nisz i tym więcej gatunków.