Em lugares onde a energia e os recursos são escassos, os organismos devem encontrar maneiras de competir ou conservar energia para sobreviver. A energia em um ecossistema existe em várias formas, incluindo calor e energia luminosa do sol; energia química em moléculas, como açúcares, gorduras, proteínas e carboidratos; calor liberado pelos organismos durante o metabolismo e perdido para o meio ambiente; e energia cinética ou de movimento. Conservar energia em um ecossistema pode envolver uma variedade de estratégias por parte dos organismos, incluindo minimizando a perda de calor, armazenando energia química, maximizando a captação de energia solar e restringindo movimento.
Geografia da Tundra
A tundra ártica encontra-se nas regiões ao sul do pólo norte e ao norte da taiga ou florestas boreais, principalmente entre as latitudes de 55 e 70 graus ao norte. Alguns lugares semelhantes à tundra também existem perto da Antártica, embora estejam sempre cobertos de neve ou gelo e não sejam a verdadeira tundra. Por causa da inclinação da Terra, o sol está baixo no horizonte e seus raios devem viajar por mais atmosfera antes de atingir a tundra, reduzindo a energia solar total. Os verões na tundra ártica são curtos - apenas 50 a 60 dias - mas perto do solstício, o sol brilha 24 horas ou quase 24 horas por dia. Naquela época, a tundra pode receber tanta energia solar quanto algumas áreas tropicais. No entanto, o inverno se prolonga e é escuro, e os dias passam quase sem sol, ou o sol nasce um pouco acima do horizonte por algumas horas.
Clima de Tundra
Por causa da baixa radiação solar e geografia, a tundra é extremamente fria no inverno (média de -30 graus F) e tende a ser relativamente fria (37 a 54 graus F) no verão. A precipitação é baixa - apenas 10 a 25 centímetros por ano - e geralmente cai como neve ou gelo. Uma subcamada de solo permanentemente congelada chamada permafrost torna a drenagem pobre e as temperaturas frias diminuem evaporação e decomposição, tanto da energia e nutrientes disponíveis na tundra existem em organismos orgânicos mortos matéria. Durante o degelo do verão, surgem pântanos e uma profusão de plantas florescendo, enxames de insetos e milhões de pássaros aproveitam o breve período de calor para estocar alimentos. Antes do retorno do inverno, alguns pássaros e mamíferos migram para o sul, mas outros permanecem para suportar a escuridão e as temperaturas frias.
Conservação de Energia na Vegetação da Tundra
As plantas de tundra e outras vegetações possuem uma série de adaptações ao frio, vento e baixa energia solar. Eles tendem a ser pequenos e ficar baixos para obter o calor do solo, como líquenes e musgos; eles são escuros - às vezes vermelhos - para melhor absorver a luz solar; eles concentram grande parte de sua biomassa e armazenamento de alimentos nas raízes subterrâneas, onde é mais quente; eles podem fotossintetizar, ou aproveitar a energia do sol, em baixas temperaturas e pouca luz; alguns, incluindo o salgueiro ártico, têm folhas cobertas por "cabelo" para ficarem presas ao calor; e podem crescer em aglomerados ou esteiras para se proteger do vento e do frio, como a saxifragem tufada. A maioria das plantas de tundra são perenes em vez de anuais, mantendo suas folhas durante o inverno para economizar energia; e alguns têm flores em forma de prato que seguem o caminho do sol, concentrando a energia solar. As plantas de tundra também aceleram o processo de reprodução brotando ou se dividindo em vez de se reproduzir sexualmente, o que envolveria a produção de sementes que consumiria mais tempo e energia. Além disso, a neve da tundra ajuda a isolar as plantas do frio e do vento.
Conservação de Energia em Animais Tundra
Muitos animais da tundra conservam energia térmica por meio do formato do corpo. Lemmings e ursos, por exemplo, são baixos e atarracados, com caudas, orelhas e membros curtos; uma baixa relação entre área de superfície e volume significa que menos calor escapa do corpo. Os mamíferos da tundra e algumas aves também têm pelos ou penas grossas, várias camadas de pelos, casacos ou penas impermeáveis e / ou penas ou pelos na parte inferior dos pés para se manterem aquecidos. A raposa ártica envolve sua cauda espessa em torno de si mesma como um cobertor quando dorme, e os ursos pardos e polares têm um espessa camada de gordura ou gordura sob a pele, que eles trabalham duro para acumular ao se empanturrar durante o curto verões. Muitos animais da tundra são escuros para absorver a energia do sol, embora alguns fiquem brancos no inverno para escapar melhor dos predadores. Curiosamente, o pelo e a pele do urso polar não são realmente brancos. A pele - que é oca e isola bem - é clara, refletindo a luz branca, mas permitindo a maior parte da luz solar, que é absorvida pela pele negra. No inverno, os ursos pardos e os esquilos terrestres do ártico conservam energia ficando dormentes em tocas por até seis a oito meses. metabolismo, bois almiscarados limitam sua atividade e os mosquitos substituem os fluidos em seus corpos por um tipo natural de anticongelante chamado glicerol para evitar congelando.