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8.2 : Biomes terrestres

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    Comme chaque biome est défini par le climat, le même biome peut se trouver dans des zones géographiquement distinctes avec des climats similaires (figure\(\PageIndex{a}\)). Vous pouvez explorer plus en détail la distribution des biomes à l'aide du HHMI Biome Viewer.

    Carte du monde montrant la distribution des huit principaux biomes
    Figure\(\PageIndex{a}\) : Chacun des huit principaux biomes du monde se distingue par des températures et des quantités de précipitations caractéristiques. Les forêts tropicales se trouvent le plus près de l'équateur (ligne noire continue). Les savanes se trouvent juste au nord ou au sud des forêts tropicales. Les déserts se trouvent à 30 degrés nord et sud (ligne noire pointillée). Chaparral se trouve dans le sud de la Californie, autour de la mer Méditerranée, à la pointe sud de l'Afrique et le long de la côte sud-ouest de l'Australie. Les forêts tempérées se trouvent dans l'est des États-Unis, à la pointe de l'Amérique du Sud, en Europe occidentale, en Asie du nord-est, dans l'est de l'Australie et en Nouvelle-Zélande. Les forêts boréales se trouvent au Canada, dans les pays scandinaves et en Russie. Les prairies tempérées se trouvent dans l'ouest de l'Amérique du Sud, dans le centre des États-Unis, en Europe occidentale et en Asie centrale. La toundra se trouve au nord de la carte. La majeure partie du Groenland est recouverte de glace polaire. Les principales montagnes sont la Sierra Nevada, les montagnes Rocheuses, les Andes et les montagnes Mitumba.

    Il existe huit principaux biomes terrestres : forêts tropicales humides, savanes, déserts, chaparraux, prairies tempérées, forêts tempérées, taïga (forêts boréales) et toundra arctique.

    Forêts tropicales humides

    Les forêts tropicales humides, situées dans les régions équatoriales (figure\(\PageIndex{a}\)), constituent le biome terrestre le plus riche en biodiversité (figure\(\PageIndex{b}\)). Dans l'hémisphère occidental, la forêt tropicale humide atteint son plein développement dans les jungles d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud. Les arbres sont très hauts et appartiennent à une grande variété d'espèces. Il est rare que deux arbres de la même espèce poussent à proximité l'un de l'autre. La plupart des animaux — mammifères et reptiles, oiseaux et insectes — vivent dans les arbres.

    Une rivière avec une diversité d'arbres le long de sa rive et plus haut sur la colline
    Figure\(\PageIndex{b}\) : La diversité des espèces est très élevée dans les forêts tropicales humides, comme celles de Madre de Dios, au Pérou, près du fleuve Amazone. (crédit : Roosevelt Garcia)

    Cette biodiversité est extrêmement menacée, principalement en raison de l'exploitation forestière et de la déforestation pour l'agriculture. Les forêts tropicales humides ont également été décrites comme la pharmacie de la nature en raison du potentiel de nouveaux médicaments qui sont largement cachés dans les produits chimiques produits par la grande diversité de plantes, d'animaux et d'autres organismes. La végétation est caractérisée par des plantes aux racines étalées et aux feuilles larges. Les arbres à feuilles larges sont pour la plupart sempervirents, avec des feuilles qui persistent toute l'année, mais dans les forêts tropicales saisonnières (voir ci-dessous), certains sont caduques et les feuilles tombent pendant la saison sèche.

    Les profils de température et d'ensoleillement des forêts tropicales humides sont stables par rapport à d'autres biomes terrestres, avec des températures moyennes comprises entre 20 o C et 34 o C (68 o F à 93 o F). Les températures mensuelles sont relativement constantes dans les forêts tropicales humides, contrairement aux forêts plus éloignées de l'équateur. Cette absence de saisonnalité des températures entraîne une croissance des plantes tout au long de l'année plutôt que simplement une croissance saisonnière. Contrairement à d'autres écosystèmes, une quantité quotidienne constante de lumière solaire (11 à 12 heures par jour toute l'année) fournit plus de rayonnement solaire et donc de meilleures opportunités de productivité primaire nette (une mesure de la manière dont le carbone est stocké par la photosynthèse qui se produit dans une communauté).

    Les précipitations annuelles dans les forêts tropicales humides varient de 125 à 660 cm (50 à 200 pouces). Certaines forêts tropicales humides ont des précipitations relativement régulières, tandis que d'autres (les forêts tropicales saisonnières) connaissent des mois humides distincts, au cours desquels il peut y avoir plus de 30 cm (11 à 12 pouces) de précipitations, ainsi que des mois secs où il y a moins de 10 cm (3,5 pouces) de pluie. Néanmoins, le mois le plus sec d'une forêt tropicale humide peut encore dépasser les précipitations annuelles de certains autres biomes, tels que les déserts.

    Les forêts tropicales humides se caractérisent par une stratification verticale de la végétation et la formation d'habitats distincts pour les animaux au sein de chaque couche. La végétation est si dense que peu de lumière atteint le sol de la forêt. Sur le sol de la forêt se trouve une couche clairsemée de plantes et de matières végétales en décomposition. Au-dessus se trouve un sous-étage au feuillage court et arbustif. Une couche d'arbres s'élève au-dessus de ce sous-étage et est surmontée d'une canopée supérieure fermée, la couche supérieure supérieure de branches et de feuilles. D'autres arbres émergent à travers cette canopée supérieure fermée. Ces couches fournissent des habitats divers et complexes à une variété de plantes, d'animaux et d'autres organismes. De nombreuses espèces d'animaux utilisent la variété des plantes et la structure complexe des forêts tropicales humides pour se nourrir et s'abriter. Certains organismes vivent à plusieurs mètres au-dessus du sol et descendent rarement jusqu'au sol de la forêt.

    Épiphytes

    Les épiphytes sont des plantes qui vivent perchées sur des plantes plus robustes. Ils ne se nourrissent pas de leur hôte comme le font les plantes parasites. Comme leurs racines n'atteignent pas le sol, elles dépendent de l'air pour leur apporter de l'humidité et des nutriments inorganiques. Parmi les épiphytes, citons de nombreuses orchidées, fougères (figure\(\PageIndex{c}\)) et broméliacées (membres de la famille des ananas comme la « mousse espagnole »).

    Les plantes aux feuilles longues et fines poussent en hauteur dans les arbres
    Figure\(\PageIndex{c}\) : Des épiphytes, une fougère gracieuse (Niphidium crassifolium), poussent dans le parc national de Soberania au Panama. Photo de Katja Schulz (CC-BY)

    Sols tropicaux

    Bien que la productivité soit élevée dans les forêts tropicales humides, les sols eux-mêmes ont tendance à être de très mauvaise qualité. En raison des fortes précipitations, les nutriments sont rapidement éliminés de la couche arable à moins qu'ils ne soient incorporés dans les plantes forestières. Lorsque les débris végétaux et animaux tombent sur le sol, ils se décomposent rapidement en raison de la chaleur et de l'humidité qui s'y trouvent. Ainsi, les minéraux se trouvent principalement dans les plantes forestières, et non dans le sol. Lorsque les plantes sont enlevées et que l'on tente de les cultiver, les sols perdent rapidement leur fertilité. La situation est aggravée par le manque d'humus. De plus, l'épaisseur de la couche arable ne doit pas dépasser 5 cm (~2 pouces) et la plupart de ces sols contiennent beaucoup de fer et d'aluminium. Une fois exposés au soleil, ces sols se transforment rapidement en un matériau semblable à de la brique qui ne peut pas être cultivé.

    Savanes

    Les savanes contiennent principalement des plantes herbacées vivaces (plantes non ligneuses qui persistent pendant plus d'un an) avec des arbres épars, et elles sont situées en Afrique, en Amérique du Sud et dans le nord de l'Australie. Les savanes sont généralement des zones tropicales chaudes avec des températures moyennes comprises entre 24 °C et 29 °C (75 °F et 84 °F) et des précipitations annuelles de 10 à 40 cm (3,9 à 15,7 pouces). Les savanes ont une longue saison sèche ; c'est pourquoi les arbres forestiers ne poussent pas aussi bien que dans la forêt tropicale humide. Par conséquent, les graminées et les plantes herbacées non graminoïdes (plantes herbacées autres que les graminées) dominent (figure\(\PageIndex{d-e}\)). Le feu étant une source importante de perturbation dans ce biome, les plantes ont développé des systèmes racinaires bien développés qui leur permettent de repousser rapidement après un incendie. Selon la région, les grands animaux au pâturage tels que les girafes, les zèbres et les gazelles et leurs prédateurs (guépards, lions, etc.) vivent dans les savanes.

    Une plaine herbeuse est recouverte de végétation, qu'il s'agisse d'herbe, de petits buissons ou de petits arbres.
    Figure\(\PageIndex{d}\) : Les savanes, comme celle du sanctuaire de faune de Taita Hills au Kenya, sont dominées par des herbes. (crédit : Christopher T. Cooper)
    Petits arbres avec un sous-étage de graminées et de plantes herbacées non
    Figure\(\PageIndex{e}\) : Bien que les savanes soient dominées par des herbes, de petites zones boisées, comme celle-ci dans le parc national du mont Archer, dans le Queensland, en Australie, peuvent parsemer le paysage. (crédit : « Ethel Aardvark » /Wikimedia Commons)

    Déserts

    Les déserts existent entre 15 et 30 o de latitude nord et sud. Comme indiqué dans la section précédente (Climat et biomes), les déserts sont souvent situés sous le vent, ou du côté sous le vent, des chaînes de montagnes en raison de l'effet d'ombre de pluie. C'est typique des déserts d'Amérique du Nord, tels que les déserts de Mohave et de Sonora et le désert du Grand Bassin mentionné précédemment. Les déserts d'autres régions (déserts alimentés par des alizés), comme le Sahara et l'Outback australien (tous deux mentionnés précédemment) ainsi que le désert du Namib dans le sud-ouest de l'Afrique, sont secs en raison de l'air sec à haute pression qui descend à ces latitudes.

    Les déserts sont très secs ; l'évaporation dépasse généralement les précipitations. Les déserts se caractérisent par de faibles précipitations annuelles de moins de 30 cm (12 pouces), par de faibles variations mensuelles et par un manque de prévisibilité des précipitations. Certaines années peuvent recevoir de petites quantités de pluie, tandis que d'autres en reçoivent davantage. Dans certains cas, les précipitations annuelles peuvent atteindre 2 cm (0,8 po) dans les déserts du centre de l'Australie (« l'Outback ») et du nord de l'Afrique.

    Les déserts chauds (déserts subtropicaux) peuvent avoir des températures diurnes de surface supérieures à 60 o C (140 o F) et des températures nocturnes avoisinant 0 o C (32 o F). Déserts froids où les températures sont glaciales en hiver et où les précipitations se présentent sous forme de chutes de neige. Les plus grands de ces déserts sont le désert de Gobi dans le nord de la Chine et le sud de la Mongolie, le désert de Taklimakan dans l'ouest de la Chine, le désert du Turkestan et le désert du Grand Bassin aux États-Unis.

    La faible diversité des espèces de ce biome est étroitement liée à ses précipitations faibles et imprévisibles. Malgré leur diversité relativement faible, les espèces du désert présentent des adaptations fascinantes à la rudesse de leur environnement. Les déserts très secs sont dépourvus de végétation pérenne qui vit d'une année à l'autre ; au contraire, de nombreuses plantes sont des plantes annuelles qui poussent rapidement et se reproduisent lorsque les pluies se produisent, puis elles meurent. Les plantes vivaces des déserts se caractérisent par des adaptations qui préservent l'eau : racines profondes, feuillage réduit et tiges emmagasinant l'eau (figure\(\PageIndex{f}\)). Les plantes à graines du désert produisent des graines qui peuvent rester dormantes pendant de longues périodes entre les pluies. La plupart des animaux des déserts se sont adaptés à la vie nocturne, passant les heures chaudes de la journée sous terre. Le désert du Namib est le plus vieux de la planète et est probablement sec depuis plus de 55 millions d'années. Il abrite un certain nombre d'espèces endémiques (espèces que l'on n'y trouve que) en raison de son grand âge. Par exemple, le gymnosperme peu commun Welwitschia mirabilis est la seule espèce existante d'un ordre entier de plantes. Il existe également cinq espèces de reptiles considérées comme endémiques du Namib.

    Les longues tiges non ramifiées d'une grande plante avec (à gauche) et sans (à droite) de petites feuilles
    Figure\(\PageIndex{f}\) : De nombreuses plantes du désert ont des feuilles minuscules ou aucune feuille pour réduire la perte d'eau. Les feuilles d'ocotillo, présentées ici dans le désert de Chihuahuan, dans le parc national de Big Bend, au Texas, n'apparaissent qu'après la pluie, puis tombent. (crédit « bare ocotillo » : « Brochure » /Wikimedia Commons)

    De nombreux animaux du désert (mammifères, lézards et serpents, insectes et même quelques oiseaux) sont adaptés pour s'enfouir afin d'échapper à la chaleur torride du soleil du désert. Nombre d'entre eux limitent leurs sorties alimentaires à la nuit.

    La productivité primaire nette du désert est faible. L'irrigation permet parfois d'atteindre une productivité élevée, mais ces gains ne sont souvent que temporaires car ils entraînent l'accumulation de sels et de minéraux. De vastes zones désertiques autrefois improductives aux États-Unis, en Israël et en Égypte ont été converties en champs fertiles grâce à l'irrigation. Cependant, même la meilleure eau d'irrigation contient des sels dissous. En raison de la faible pluviosité dans les déserts, toute eau qui ne s'écoule pas immédiatement reste près de la surface et est largement perdue par évaporation. Les sels qu'il transporte sont laissés au sommet du sol. Leur accumulation peut rendre le sol si alcalin (basique) et si salé qu'il est prohibitif pour l'agriculture (figure\(\PageIndex{g}\)). Aux États-Unis, la situation est particulièrement grave dans le Grand Bassin, car l'eau qui coule des montagnes, chargée de sels dissous, ne peut pas s'écouler dans l'océan mais s'écoule simplement sur le fond des vallées et s'évapore.

    Paysage plat avec des formations salines hexagonales. Les montagnes sont en arrière-plan, mais les marais salants semblent dépourvus de vie multicellulaire.
    Figure\(\PageIndex{g}\) : Formations salines du bassin de Badwater dans la vallée de la Mort, en Californie. Les minéraux s'accumulent lorsque l'eau s'accumule dans cette zone basse, ce qui rend les conditions difficiles pour l'agriculture. Certaines plantes, comme le mariné et l'herbe salée, sont adaptées pour pousser en bordure des marais salants. Photo de « Mike » Michael L. Baird (CC-BY).

    Gommage méditerranéen (Chaparral)

    Le maquis méditerranéen, également appelé forêt de chaparral ou forêt de broussailles, se trouve en Californie, le long de la mer Méditerranée et le long de la côte sud de l'Australie (figure\(\PageIndex{h}\)). Les précipitations annuelles dans ce biome varient de 65 cm à 75 cm (25,6 à 29,5 pouces) et la majorité des pluies tombent en hiver. Les étés sont très secs et de nombreuses plantes chaparrales sont dormantes pendant l'été.

    Paysage avec de nombreux arbustes, quelques petits arbres et des rochers nus en arrière-plan
    Figure\(\PageIndex{h}\) : Le chaparral est dominé par des arbustes. (crédit : Miguel Vieira)

    La végétation de maquis méditerranéen est dominée par des arbustes et est adaptée aux feux périodiques, certaines plantes produisant des graines qui ne germent qu'après un feu brûlant. Les cendres laissées après un incendie sont riches en nutriments tels que l'azote et fertilisent le sol, favorisant ainsi la repousse des plantes. Le feu fait naturellement partie du maintien de ce biome. Les arbres du chaparral sont principalement des chênes, à la fois à feuilles caduques et à feuilles persistantes. Les chênes broussailleux et les arbustes tels que la manzanita et le lilas de Californie (qui n'est pas un parent du lilas oriental) forment des fourrés denses et sempervirents. Toutes ces plantes sont adaptées à la sécheresse grâce à des mécanismes tels que des revêtements cireux et imperméables sur leurs feuilles. De nombreuses plantes qui prospèrent dans une région chaparrale sont cultivées avec succès dans d'autres régions chaparrales. Par exemple, les vignobles, les oliviers et les figues de leur région méditerranéenne natale et les eucalyptus d'Australie prospèrent en Californie. Cependant, l'eucalyptus à gomme bleue d'Australie perturbe les écosystèmes californiens en modifiant l'hydrologie et en surpassant les plantes indigènes.

    Prairies tempérées

    Les prairies tempérées se trouvent dans tout le centre de l'Amérique du Nord, où elles sont également appelées prairies (figure\(\PageIndex{i}\)), et en Eurasie, où elles sont appelées steppes. Les prairies tempérées connaissent de fortes fluctuations de température annuelles, avec des étés chauds et des hivers froids. La variation annuelle de la température produit des saisons de croissance spécifiques pour les plantes. La croissance des plantes est possible lorsque les températures sont suffisamment élevées pour soutenir la croissance des plantes, qui se produit au printemps, en été et en automne.

    Un gros bison brun debout dans une prairie brunâtre
    Figure\(\PageIndex{h}\) : Le bison d'Amérique (Bison bison), plus communément appelé buffle, est un mammifère au pâturage qui peuplait autrefois les prairies américaines en grand nombre. (crédit : Jack Dykinga, USDA ARS)

    Les prairies tempérées comptent peu d'arbres à l'exception de ceux qui poussent le long des rivières ou des ruisseaux. La végétation dominante est généralement constituée de graminées. L'absence d'arbres est maintenue par de faibles précipitations, des feux fréquents et le pâturage. Les incendies, qui constituent une perturbation naturelle dans les prairies tempérées, peuvent être déclenchés par la foudre. Il semble également que le régime des incendies provoqués par la foudre dans les prairies d'Amérique du Nord ait été renforcé par le brûlage intentionnel par les humains. Lorsque le feu est supprimé dans les prairies tempérées, la végétation finit par se transformer en broussailles et en forêts denses. Souvent, la restauration ou la gestion des prairies tempérées nécessitent le recours à des brûlages contrôlés pour supprimer la croissance des arbres et entretenir les herbes.

    Les précipitations annuelles varient de 25,4 cm à 88,9 cm (10 à 35 pouces) et sont concentrées en été et au printemps. Dans les plaines d'Amérique du Nord, les précipitations annuelles sont suffisamment faibles (~50 cm, 20 pouces) pour que peu ou pas de pluie s'infiltre jusqu'à la nappe phréatique. Le calcium et les autres minéraux ne sont pas transportés sous la portée des racines des plantes et restent donc disponibles pour être utilisés. Cela permet de maintenir un pH et une fertilité générale élevés. Les graminées des prairies intactes sont des plantes vivaces. Leur système racinaire étendu aide à prévenir l'érosion du sol, et le retour de la croissance aérienne de la saison dans la couche arable renvoie des minéraux et fournit de l'humus à celle-ci. Ces avantages sont réduits lorsque des graminées annuelles telles que le blé et le maïs sont cultivées à la place et éliminées lors de la récolte. La fertilité autorégénatrice des sols des États des plaines fait de cette région le « grenier » du pays (et d'autres pays également).

    forêts tempérées

    Les forêts tempérées constituent le biome le plus répandu dans l'est de l'Amérique du Nord, en Europe occidentale, en Asie de l'Est, au Chili et en Nouvelle-Zélande (figure\(\PageIndex{i}\)). Ce biome est présent dans les régions des latitudes moyennes. Les températures varient entre —30 o C et 30 o C (—22 o F à 86 o F) et descendent sous le point de congélation sur une base annuelle. Ces températures signifient que les forêts tempérées ont des saisons de croissance définies au printemps, en été et au début de l'automne.

    Une forêt de feuillus avec des feuilles mortes, des herbes éparses sur le sol et des arbres ombrageant la région
    Figure\(\PageIndex{i}\) : Les arbres à feuilles caduques sont la plante dominante dans les forêts tempérées. (crédit : Oliver Herold)

    Les forêts tempérées peuvent être à feuilles caduques, mixtes (avec des arbres à feuilles caduques et à feuilles persistantes) ou des forêts de conifères (avec des conifères à feuilles persistantes). Le hêtre, l'érable, le chêne et le caryer sont des exemples d'arbres feuillus tempérés. Les arbres à feuilles caduques des forêts tempérées laissent tomber leurs feuilles en hiver ; par conséquent, peu de photosynthèse se produit pendant la période de dormance hivernale. (Dans d'autres biomes, tels que les forêts chaparrales et tropicales saisonnières, les arbres ou les arbustes peuvent laisser tomber leurs feuilles pendant l'été ou la saison sèche.) Chaque printemps, de nouvelles feuilles apparaissent à mesure que la température augmente. En raison de la période de dormance, la productivité primaire nette des forêts tempérées est inférieure à celle des forêts tropicales humides. En outre, les forêts tempérées présentent une diversité d'espèces d'arbres bien moindre que les biomes des forêts tropicales humides. Les grands peuplements dominés par une seule espèce sont courants.

    Les arbres à feuilles caduques des forêts tempérées ont des feuilles et font de l'ombre sur une grande partie du sol. Cependant, plus de lumière solaire atteint le sol dans ce biome que dans les forêts tropicales humides, car les arbres des forêts tempérées ne poussent pas aussi haut que ceux des forêts tropicales humides. Les sols des forêts tempérées sont riches en nutriments inorganiques et organiques par rapport aux forêts tropicales humides. Cela est dû à l'épaisse couche de litière de feuilles sur le tapis forestier et à la diminution du lessivage des nutriments par les pluies. À mesure que cette litière de feuilles se décompose, les nutriments sont renvoyés dans le sol. La litière de feuilles protège également le sol de l'érosion, isole le sol et fournit des habitats aux invertébrés et à leurs prédateurs. Les cerfs, les ratons laveurs et les salamandres sont des habitants caractéristiques des forêts tempérées.

    Les précipitations sont relativement constantes tout au long de l'année et varient entre 75 cm et 150 cm (29,5 à 59 pouces). Une quantité suffisante d'eau tombe sur le sol pour qu'une grande partie pénètre profondément dans le sol et transporte des minéraux. Ces sols ont tendance à être acides et peu fertiles et (s'ils ne sont pas surveillés) en baisse. Ce n'est que par une fertilisation et un chaulage réguliers (pour restaurer le calcium et augmenter le pH) que l'on peut y pratiquer une agriculture productive. Aux États-Unis, les sols à l'est des Appalaches ont tendance à être de ce type.

    Taïga

    La taïga, également connue sous le nom de forêt boréale en Amérique du Nord, se trouve à peu près entre 50° et 60° de latitude nord dans la majeure partie du Canada, de l'Alaska, de la Russie et du nord de l'Europe (figure\(\PageIndex{i}\)). Les forêts boréales se trouvent également au-dessus d'une certaine altitude (et en dessous de hautes altitudes où les arbres ne peuvent pas pousser) dans les chaînes de montagnes de l'hémisphère nord. Ce biome a des hivers froids et secs et des étés courts, frais et humides. Les précipitations annuelles varient de 40 cm à 100 cm (15,7 à 39 pouces) et prennent généralement la forme de neige. Bien que les précipitations soient relativement faibles, la taïga est parsemée de lacs, de tourbières et de marais car les températures froides limitent l'évaporation.

    Des conifères avec une végétation de sous-étage basse sur fond de montagnes enneigées et de ciel nuageux
    Figure\(\PageIndex{j}\) : La forêt boréale (taïga) abrite des plantes basses et des conifères. (crédit : L.B. Brubaker, NOAA)

    Les hivers longs et froids de la forêt boréale ont entraîné la prédominance de plantes coniques tolérantes au froid. Ce sont des conifères à feuilles persistantes comme les pins, les épinettes et les sapins, qui conservent leurs feuilles en forme d'aiguilles toute l'année. Les arbres à feuilles persistantes peuvent photosynthétiser plus tôt au printemps que les arbres à feuilles caduques, car il faut moins d'énergie solaire pour réchauffer une feuille en forme d'aiguille qu'une feuille large. Dans la taïga, les arbres à feuilles persistantes poussent plus vite que les arbres à feuilles caduques. De plus, les sols des régions de la forêt boréale ont tendance à être acides et peu d'azote disponible. Les feuilles sont une structure riche en azote, et les arbres à feuilles caduques doivent produire un nouvel ensemble de ces structures riches en azote chaque année. Par conséquent, les conifères qui retiennent des aiguilles riches en azote dans un environnement limitant l'azote peuvent avoir bénéficié d'un avantage concurrentiel par rapport aux arbres à feuilles caduques à feuilles larges.

    En Amérique du Nord, l'orignal est un membre si typique qu'il lui a donné le nom de biome « épicée-orignal ». On trouve également des cerfs, des ours et des loups dans la taïga. Avant l'arrivée du long hiver enneigé, de nombreux mammifères hibernent et de nombreux oiseaux migrent vers le sud.

    La productivité primaire nette de la taïga est inférieure à celle des forêts tempérées et des forêts tropicales humides. La biomasse aérienne (masse d'organismes vivants) de la taïga est élevée parce que ces espèces d'arbres à croissance lente vivent longtemps et accumulent de la biomasse sur pied au fil du temps. La diversité des espèces est inférieure à celle observée dans les forêts tempérées et les forêts tropicales humides. La taïga n'a pas la structure forestière stratifiée que l'on retrouve dans les forêts tropicales humides ou, dans une moindre mesure, dans les forêts tempé La structure de la taïga n'est souvent qu'une couche d'arbres et le sous-étage de plantes basses et de lichens. Lorsque les aiguilles des conifères tombent, elles se décomposent plus lentement que les feuilles larges ; par conséquent, moins de nutriments sont renvoyés dans le sol pour alimenter la croissance des plantes.

    Dans les parties les plus froides de la taïga, le sol reste gelé année après année, formant une couche appelée pergélisol. Lorsque le pergélisol fond pendant les années exceptionnellement chaudes, les arbres ne sont plus soutenus par cette surface dure et se penchent dans différentes directions, formant une « forêt ivre ». Aux latitudes extrêmes, les arbres de la taïga sont rabougris par la rudesse du climat subarctique. Là où elles disparaissent finalement (au-dessus de la « limite des arbres »), commence la toundra arctique.

    Toundra arctique

    La toundra arctique se trouve au nord des forêts boréales subarctiques et est située dans toutes les régions arctiques de l'hémisphère nord. La toundra existe également à des altitudes supérieures à la limite des arbres dans les montagnes. La température moyenne en hiver est de —34 °C (—29,2 °F) et la température estivale moyenne est de 3 °C à 12 °C (37 °F à 52 °F). Les plantes de la toundra arctique ont une courte saison de croissance d'environ 50 à 60 jours. Cependant, pendant cette période, il fait presque 24 heures de lumière du jour et la croissance des plantes est rapide. Les précipitations annuelles de la toundra arctique sont faibles (15 à 25 cm ou 6 à 10 pouces) avec peu de variation annuelle des précipitations. Et, comme dans la taïga, il y a peu d'évaporation à cause des températures froides.

    La diversité des espèces est faible, la productivité primaire nette est faible et la biomasse aérienne est faible. Comme certains endroits de la taïga, les sols de la toundra arctique peuvent rester gelés en permanence et former du pergélisol. Le pergélisol empêche les racines de pénétrer profondément dans le sol et ralentit la décomposition de la matière organique, ce qui empêche la libération des nutriments contenus dans la matière organique. La couche superficielle du sol au-dessus du pergélisol fond au cours du bref été, de l'eau est libérée et permet une augmentation de la productivité lorsque les températures et les longues journées le permettent. En raison de ces conditions de croissance difficiles, la toundra arctique est particulièrement sensible aux perturbations (perturbations qui réduisent la biomasse, telles que le passage de machines lourdes et l'écrasement de certaines plantes).

    Les plantes de la toundra arctique poussent généralement au ras du sol et comprennent des arbustes bas, de la sphaigne, des graminées, des lichens et de petites plantes à fleurs (figure\(\PageIndex{k}\)). Les caribous se nourrissent de cette croissance, tout comme un grand nombre d'insectes. Des essaims d'oiseaux migrateurs, en particulier des oiseaux aquatiques, envahissent la toundra en été pour élever leurs petits et les nourrir d'une grande variété d'invertébrés et de vertébrés aquatiques. Alors que le bref été arctique touche à sa fin, les oiseaux s'envolent vers le sud et tous les résidents permanents, sauf quelques-uns, se préparent d'une manière ou d'une autre à passer l'hiver dans un état de sommeil.

    Un bassin d'eau entouré de lichens rouges et oranges, de plantes basses et de rochers épars
    Figure\(\PageIndex{k}\) : Les plantes basses telles que les lichens et les graminées sont communes dans la toundra. Crédit : Nunavut toundra par Flickr : My Nunavut est sous licence CC-BY.

    Attribution

    Modifié par Melissa Ha à partir des sources suivantes :