8.1: Clima e biomas

Biomas são ambientes de grande escala que se distinguem pelo clima e vegetação característicos (figura\(\PageIndex{a}\)). Os biomas também são caracterizados pelos animais e outros organismos presentes, que são influenciados pelos padrões de vegetação e clima. Os biomas da Terra são categorizados em dois grandes grupos: terrestres e aquáticos. Os biomas terrestres são baseados na terra, enquanto os biomas aquáticos incluem biomas oceânicos e de água doce. A altitude e a latitude, que afetam a temperatura e a precipitação, determinam a distribuição dos biomas.

Figura\(\PageIndex{a}\): A temperatura média anual e a precipitação anual são dois fatores climáticos que determinam a distribuição dos biomas. Este gráfico mostra a precipitação anual em centímetros no eixo y e a temperatura média anual em graus Celsius no eixo x. As florestas tropicais têm as temperaturas mais altas e a maior precipitação. As florestas tropicais sazonais e savanas têm altas temperaturas (20-30° C) com precipitação de aproximadamente 50 a 270 centímetros. Os desertos subtropicais têm temperaturas igualmente altas, mas condições secas. As pastagens temperadas e os desertos frios variam em temperatura média anual abaixo de 0 a 22°C e têm menos de 50 centímetros de precipitação por ano. Florestas/matagais (como o chaparral) têm a mesma faixa de temperatura dos desertos frios, mas podem receber pouco mais de 100 cm de precipitação por ano. As florestas temperadas têm temperaturas intermediárias (aproximadamente 16-22° C), mas as florestas tropicais temperadas recebem mais precipitação do que as florestas sazonais temperadas. As florestas boreais recebem um pouco menos de precipitação do que as florestas temperadas, mas são mais frias (aproximadamente 1-10°C). A tundra tem as temperaturas mais baixas e pouca precipitação. Os desertos têm uma variedade de temperaturas, mas baixa precipitação. Imagem de Navarras (domínio público).

Latitudes baixas (próximas ao equador) têm altas temperaturas, enquanto altas latitudes (próximas aos pólos) têm baixas temperaturas. Isso ocorre porque o sol atinge o equador mais diretamente. A luz solar atinge os pólos em um ângulo, reduzindo a intensidade da luz (e energia térmica) por unidade de área. A temperatura também diminui com a altitude. Em grandes altitudes, a atmosfera é mais fina e retém menos energia térmica do sol. Como as temperaturas diminuem com a altitude e com a latitude, biomas semelhantes existem nas montanhas mesmo quando estão em baixas latitudes. Como regra geral, uma subida de 1000 pés (cerca de 300 m) é equivalente em flora e fauna alteradas a uma viagem para o norte de cerca de 600 milhas (966 km).

Onde a precipitação é moderadamente abundante - 40 polegadas (cerca de 1 m) ou mais por ano - e distribuída de forma bastante uniforme ao longo do ano, o principal determinante é a temperatura. Não é simplesmente uma questão de temperatura média, mas inclui fatores limitantes, como se ela congela ou a duração da estação de crescimento. Os biomas são, portanto, caracterizados não apenas pela temperatura média e precipitação, mas também por sua sazonalidade.

A latitude não influencia apenas a temperatura, mas também afeta a precipitação. Por exemplo, desertos tendem a ocorrer em latitudes de cerca de 30° e nos pólos, tanto norte quanto sul, impulsionados pela circulação e pelos padrões de vento predominantes na atmosfera. O motor que impulsiona a circulação na atmosfera e nos oceanos é a energia solar, que é determinada pela posição média do sol sobre a superfície da Terra. A luz direta fornece aquecimento desigual dependendo da latitude e do ângulo de incidência, com alta energia solar nos trópicos e pouca ou nenhuma energia nos pólos. A circulação atmosférica e a localização geográfica são os principais agentes causais dos desertos. A aproximadamente 30° ao norte e ao sul do equador, o afundamento do ar produz desertos de ventos alísios, como o Saara e o Outback da Austrália (figura\(\PageIndex{b}\)).

Figura\(\PageIndex{b}\): A circulação generalizada da atmosfera. A energia solar que cai no cinturão equatorial aquece o ar e faz com que ele suba. O ar ascendente esfria e sua umidade contida volta aos trópicos como chuva. O ar mais seco continua a se espalhar em direção ao norte e ao sul, onde afunda em cerca de 30 graus de latitudes norte e sul. Esse afundamento de ar mais seco cria correias de alta pressão predominantes nas quais as condições desérticas prevalecem. Esses cinturões de pressão predominantemente alta têm ar que desce ao longo desses cinturões e flui para o norte para se tornar o oeste ou para o sul para se tornar os ventos alísios. Observe as setas que indicam as direções gerais dos ventos nas zonas de latitude. Os ventos alísios são predominantes nos trópicos e os ventos de oeste nas latitudes médias.

O vídeo do MinuteEarth abaixo discute os padrões climáticos globais que levam aos desertos.

Os desertos de sombra de chuva são produzidos onde os ventos predominantes com ar úmido secam, pois ele é forçado a subir sobre as montanhas. Os ventos predominantes na metade ocidental da América do Norte sopram do Pacífico, carregados de umidade. Cada vez que esse ar sobe das encostas ocidentais, sucessivamente, das cordilheiras costeiras, das serras e cascatas e, finalmente, das Montanhas Rochosas, ele esfria e sua capacidade de reter umidade diminui. O excesso de umidade se condensa em chuva ou neve, o que encharca as encostas das montanhas abaixo. Quando o ar atinge as encostas orientais, fica relativamente seco e muito menos precipitação cai. Esse fenômeno é chamado de efeito sombra de chuva (figura\(\PageIndex{c}\)). Quanta chuva cai e quando influencia o tipo de bioma. Por exemplo, o Deserto da Grande Bacia (figura\(\PageIndex{d}\)) é um deserto de sombra de chuva produzido quando o ar úmido do Pacífico sobe ao se elevar sobre a montanha de Sierra Nevada (e outras) e perde umidade devido à condensação e precipitação anteriores no lado chuvoso da (s) cordilheira (s).

Figura\(\PageIndex{c}\): O efeito da sombra da chuva. O ar quente e úmido é levado até uma montanha pelos ventos predominantes. O ar ascendente esfria e condensa, resultando em precipitação à medida que sobe a montanha. O ar seco desce pelo outro lado da montanha, resultando em uma sombra de chuva (uma região seca). Imagem de domdomegg (CC-BY).

Figura\(\PageIndex{d}\): Mapa do Deserto da Grande Bacia. Imagem do USGS (domínio público).

Atribuições

Modificado por Melissa Ha a partir das seguintes fontes:

• Biomas da Biologia de John W. Kimball (licenciado sob CC-BY)
• Prelúdio aos desertos e a origem dos desertos a partir de uma introdução à geologia, de Chris Johnson et al. (licenciado sob CC BY-NC-SA)
• Ecologia Comunitária e Biomas Terrestres de Biologia Ambiental por Matthew R. Fisher (licenciado sob CC-BY)
• Biomas terrestres da Biologia 2e da OpenStax (CC-BY). Acesse gratuitamente em openstax.org.