Na mestih, kjer je energije in virov malo, morajo organizmi najti načine, da tekmujejo ali prihranijo energijo, da lahko preživijo. Energija v ekosistemu obstaja v več oblikah, vključno s toplotno in svetlobno energijo sonca; kemična energija v molekulah, kot so sladkorji, maščobe, beljakovine in ogljikovi hidrati; toplota, ki jo organizmi oddajajo med presnovo in se izgubijo v okolju; in kinetična energija ali energija gibanja. Varčevanje z energijo v ekosistemu lahko vključuje različne strategije organizmov, vključno z zmanjšanje izgube toplote, shranjevanje kemične energije, povečanje zbiranja sončne energije in omejevanje premikanje.
Geografija Tundre
Arktična tundra leži v regijah južno od severnega pola in severno od tajge ali borealnih gozdov, večinoma med zemljepisnimi širinami 55 in 70 stopinj severno. Nekateri kraji, podobni tundri, obstajajo tudi v bližini Antarktike, čeprav so vedno prekriti s snegom ali ledom in niso prava tundra. Zaradi nagiba Zemlje sonce leži nizko na obzorju in njegovi žarki morajo potovati skozi več atmosfere, preden dosežejo tundro, kar zmanjša skupno sončno energijo. Poletja v arktični tundri so kratka - le 50 do 60 dni - toda okoli solsticija sonce sije 24 ur ali skoraj 24 ur na dan. Takrat lahko tundra prejme toliko sončne energije kot nekatera tropska območja. Zima pa se vleče dolgo in temno, dnevi pa minevajo skoraj brez sonca ali pa sonce za nekaj ur vzhaja tik nad obzorjem.
Podnebje Tundra
Zaradi nizkega sončnega sevanja in geografije je tundra pozimi zelo hladna (v povprečju -30 stopinj F), poleti pa je razmeroma hladna (37 do 54 stopinj F). Padavin je malo - le 4 do 10 centimetrov na leto - in običajno padejo kot sneg ali led. Trajno zmrznjena podplast zemlje, imenovana permafrost, odvodnjava slabe in hladne temperature počasi izhlapevanja in razgradnje, toliko razpoložljive energije in hranil v tundri obstaja v odmrlih organskih snoveh zadeve. Med poletnimi otoplitvami se pojavijo barja in množica cvetočih rastlin, roji žuželk in milijoni ptic izkoristijo minljivo toplotno obdobje, da si naberejo hrano. Preden se zima vrne, se nekatere ptice in sesalci preselijo na jug, druge pa ostanejo, da prenesejo temo in hladne temperature.
Ohranjanje energije v vegetaciji tundre
Rastline tundre in druga vegetacija imajo številne prilagoditve mrazu, vetru in nizki sončni energiji. Običajno so majhne in rastejo nizko, da dobijo toploto od tal, na primer lišaji in mahovi; so temne barve - včasih rdeče -, da bolje absorbirajo sončno svetlobo; večino biomase in zaloge hrane koncentrirajo v koreninah pod zemljo, kjer je topleje; lahko fotosintetizirajo ali izkoristijo sončno energijo pri nizkih temperaturah in šibki svetlobi; nekateri, vključno z arktično vrbo, imajo liste, "prekrite z lasmi", ki jih lahko ujamejo v toploto; in lahko rastejo v grudah ali preprogah, da se zaščitijo pred vetrom in mrazom, kot je čopasta saksifraga. Večina rastlin tundre je trajnica namesto enoletnica, listi pa ostanejo pozimi, da prihranijo energijo; nekateri pa imajo cvetove v obliki posode, ki sledijo sončni poti in koncentrirajo sončno energijo. Rastline tundre tudi pospešujejo postopek razmnoževanja z brstenjem ali delitvijo, namesto da bi se razmnoževale spolno, kar bi vključevalo več časa in energije, ki porabi veliko semena. Poleg tega tundrski sneg pomaga izolirati rastline pred mrazom in vetrom.
Ohranjanje energije pri živalih iz tundre
Številne živali v tundri ohranjajo toplotno energijo s svojo telesno obliko. Lemingi in medvedi so na primer kratki in nabiti s kratkimi repi, ušesi in udi; nizko razmerje med površino in prostornino pomeni, da telesu uhaja manj toplote. Tundrski sesalci in nekatere ptice imajo na spodnjem delu nog tudi gosto krzno ali perje, več plasti krzna, nepremočljive plašče ali perje in / ali perje ali kožuh na spodnji strani nog. Arktična lisica se med spanjem ovije okoli sebe kot odeja, grizli in polarni medvedi pa imajo debelo plast maščobe ali maščobe pod kožo, ki jo težko naberejo tako, da jo na kratko naberejo poletja. Mnoge živali v tundri so temne barve, da absorbirajo sončno energijo, čeprav nekatere pozimi postanejo bele, da se bolje izognejo plenilcem. Zanimivo je, da krzno in koža polarnega medveda pravzaprav nista bela. Krzno, ki je votlo in dobro izolira, je bistro, odbija belo svetlobo, vendar dopušča večino sončne svetlobe, ki jo absorbira črna koža. Pozimi medvedi grizli in arktične zemeljske veverice prihranijo energijo tako, da mirujejo v brlogih do šest do osem mesecev, karibu pa jih spusti mošusni volovi omejujejo svojo aktivnost, komarji pa tekočine v telesu nadomeščajo z naravno antifrizo, imenovano glicerol, da preprečijo zmrzovanje.