44.3: Biomas terrestres

Habilidades para desenvolver

• Identifique os dois principais fatores abióticos que determinam os biomas terrestres
• Reconheça as características distintivas de cada um dos oito principais biomas terrestres

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. Cada um dos oito principais biomas terrestres da Terra se distingue pelas temperaturas características e pela quantidade de precipitação. Comparar os totais anuais de precipitação e as flutuações na precipitação de um bioma para outro fornece pistas sobre a importância dos fatores abióticos na distribuição dos biomas. A variação da temperatura diária e sazonal também é importante para prever a distribuição geográfica do bioma e o tipo de vegetação no bioma. A distribuição desses biomas mostra que o mesmo bioma pode ocorrer em áreas geograficamente distintas com climas semelhantes (Figura\(\PageIndex{1}\)).

Conexão artística

Figura\(\PageIndex{1}\): Cada um dos principais biomas do mundo se distingue por temperaturas características e quantidades de precipitação. Gelo polar e montanhas também são mostrados.

Qual das seguintes afirmações sobre biomas é falsa?

1. Chaparral é dominado por arbustos.
2. Savanas e pastagens temperadas são dominadas por gramíneas.
3. As florestas boreais são dominadas por árvores decíduas.
4. Os líquenes são comuns na tundra ártica.

Floresta tropical úmida

As florestas tropicais úmidas também são chamadas de florestas tropicais. Esse bioma é encontrado nas regiões equatoriais (Figura\(\PageIndex{1}\)). A vegetação é caracterizada por plantas com folhas largas que caem durante todo o ano. Ao contrário das árvores das florestas decíduas, as árvores desse bioma não têm uma perda sazonal de folhas associada a variações de temperatura e luz solar; essas florestas são “perenes” o ano todo.

Os perfis de temperatura e luz solar das florestas tropicais úmidas são muito estáveis em comparação com os de outros biomas terrestres, com temperaturas variando de 20 °C a 34 °C (68 °F a 93 °F). Quando se compara a variação anual da temperatura das florestas tropicais úmidas com a de outros biomas florestais, a falta de variação sazonal da temperatura na floresta tropical úmida se torna aparente. Essa falta de sazonalidade leva ao crescimento das plantas durante todo o ano, em vez do crescimento sazonal (primavera, verão e outono) observado em outros biomas. Em contraste com outros ecossistemas, os ecossistemas tropicais não têm dias longos e dias curtos durante o ciclo anual. Em vez disso, uma quantidade diária constante de luz solar (11—12 horas por dia) fornece mais radiação solar, portanto, um longo período de tempo para o crescimento das plantas.

A precipitação anual nas florestas tropicais úmidas varia de 125 a 660 cm (50—200 pol.) com alguma variação mensal. Embora a luz solar e a temperatura permaneçam bastante consistentes, a precipitação anual é altamente variável. As florestas tropicais úmidas têm meses úmidos nos quais pode haver mais de 30 cm (11—12 pol.) de precipitação, bem como meses secos nos quais há menos de 10 cm (3,5 pol.) de chuva. No entanto, o mês mais seco de uma floresta tropical úmida ainda excede a precipitação anual de alguns outros biomas, como desertos.

As florestas tropicais úmidas têm alta produtividade primária líquida porque as temperaturas anuais e os valores de precipitação nessas áreas são ideais para o crescimento das plantas. Portanto, a extensa biomassa presente na floresta tropical úmida leva a comunidades de plantas com diversidade de espécies muito alta (Figura\(\PageIndex{2}\)). As florestas tropicais úmidas têm mais espécies de árvores do que qualquer outro bioma; em média, entre 100 e 300 espécies de árvores estão presentes em um único hectare (2,5 acres) da América do Sul. Uma forma de visualizar isso é comparar as camadas horizontais distintas dentro do bioma da floresta tropical úmida. No chão da floresta há uma camada esparsa de plantas e matéria vegetal em decomposição. Acima disso, há um sub-bosque de folhagem curta e arbustiva. Uma camada de árvores se eleva acima desse sub-bosque e é encimada por uma copa superior fechada - a camada superior superior de galhos e folhas. Algumas árvores adicionais emergem através dessa copa superior fechada. Essas camadas fornecem habitats diversos e complexos para a variedade de plantas, fungos, animais e outros organismos nas florestas tropicais úmidas. Por exemplo, epífitas são plantas que crescem em outras plantas, que normalmente não são prejudicadas. Epífitas são encontradas em biomas de florestas tropicais úmidas. Muitas espécies de animais usam a variedade de plantas e a estrutura complexa das florestas tropicais úmidas como alimento e abrigo. Alguns organismos vivem vários metros acima do solo e se adaptaram a esse estilo de vida arbóreo.

Figura\(\PageIndex{2}\): Florestas tropicais úmidas, como essas florestas de Madre de Dios, Perú, perto do rio Amazonas, têm alta diversidade de espécies. (crédito: Roosevelt Garcia)

Savanas

As savanas são pastagens com árvores dispersas e estão localizadas na África, América do Sul e norte da Austrália (Figura\(\PageIndex{3}\)). As savanas são áreas tropicais quentes com temperaturas médias de 24° C a 29° C (75° F a 84° F) e uma precipitação anual de 10 a 40 cm (3,9 a 15,7 pol.). As savanas têm uma extensa estação seca; por esse motivo, as árvores florestais não crescem tão bem quanto na floresta tropical úmida (ou em outros biomas florestais). Como resultado, dentro das gramíneas e forbes (plantas herbáceas com flores) que dominam a savana, existem relativamente poucas árvores (Figura\(\PageIndex{3}\)). Como o fogo é uma importante fonte de perturbação nesse bioma, as plantas desenvolveram sistemas radiculares bem desenvolvidos que permitem que elas rebrotem rapidamente após um incêndio.

Figura\(\PageIndex{3}\): As savanas, como esta no Santuário de Vida Selvagem de Taita Hills, no Quênia, são dominadas por gramíneas. (crédito: Christopher T. Cooper)

Desertos subtropicais

Os desertos subtropicais existem entre 15° e 30° de latitude norte e sul e estão centrados nos trópicos de Câncer e Capricórnio (Figura\(\PageIndex{4}\)). Esse bioma é muito seco; em alguns anos, a evaporação excede a precipitação. Desertos subtropicais quentes podem ter temperaturas diurnas na superfície do solo acima de 60° C (140° F) e temperaturas noturnas próximas de 0° C (32° F). Em desertos frios, as temperaturas podem chegar a 25° C e podem cair abaixo de -30° C (-22° F). Os desertos subtropicais são caracterizados por baixa precipitação anual de menos de 30 cm (12 pol.) com pouca variação mensal e falta de previsibilidade nas chuvas. Em alguns casos, a precipitação anual pode chegar a 2 cm (0,8 pol.) em desertos subtropicais localizados no centro da Austrália (“o Outback”) e no norte da África.

A vegetação e a baixa diversidade animal desse bioma estão intimamente relacionadas a essa precipitação baixa e imprevisível. Desertos muito secos carecem de vegetação perene que viva de um ano para o outro; em vez disso, muitas plantas são anuais que crescem rapidamente e se reproduzem quando ocorrem chuvas e depois morrem. Muitas outras plantas nessas áreas são caracterizadas por terem uma série de adaptações que conservam água, como raízes profundas, folhagem reduzida e caules que armazenam água (Figura\(\PageIndex{4}\)). As plantas com sementes no deserto produzem sementes que podem ficar em dormência por longos períodos entre as chuvas. As adaptações em animais do deserto incluem comportamento noturno e escavação.

Figura\(\PageIndex{4}\): Para reduzir a perda de água, muitas plantas do deserto têm folhas pequenas ou nenhuma folha. As folhas de ocotillo (Fouquieria splendens), mostradas aqui no deserto de Sonora, perto de Gila Bend, Arizona, aparecem somente após a chuva e depois são derramadas.

Chaparral

O chaparral também é chamado de floresta arbustiva e é encontrado na Califórnia, ao longo do Mar Mediterrâneo e ao longo da costa sul da Austrália (Figura\(\PageIndex{5}\)). A precipitação anual nesse bioma varia de 65 cm a 75 cm (25,6—29,5 pol.), e a maioria das chuvas cai no inverno. Os verões são muito secos e muitas plantas chaparrais ficam dormentes durante o verão. A vegetação chaparral, mostrada na Figura\(\PageIndex{5}\), é dominada por arbustos e é adaptada a incêndios periódicos, com algumas plantas produzindo sementes que só germinam após um incêndio quente. As cinzas deixadas após um incêndio são ricas em nutrientes como o nitrogênio, que fertilizam o solo e promovem o crescimento das plantas.

Figura\(\PageIndex{5}\): O chaparral é dominado por arbustos. (crédito: Miguel Vieira)

Prados temperados

As pastagens temperadas são encontradas em toda a América do Norte central, onde também são conhecidas como pradarias; elas também estão na Eurásia, onde são conhecidas como estepes (Figura\(\PageIndex{6}\)). As pastagens temperadas apresentam flutuações anuais pronunciadas de temperatura com verões quentes e invernos frios. A variação anual da temperatura produz estações de crescimento específicas para as plantas. O crescimento das plantas é possível quando as temperaturas estão quentes o suficiente para sustentar o crescimento da planta e quando há bastante água disponível, o que ocorre na primavera, verão e outono. Durante grande parte do inverno, as temperaturas são baixas e a água, que é armazenada na forma de gelo, não está disponível para o crescimento das plantas.

A precipitação anual varia de 25 cm a 75 cm (9,8—29,5 pol.). Devido à precipitação anual relativamente baixa em pastagens temperadas, existem poucas árvores, exceto aquelas encontradas crescendo ao longo de rios ou riachos. A vegetação dominante tende a consistir em gramíneas e algumas pradarias sustentam populações de animais pastando Figura\(\PageIndex{6}\). A vegetação é muito densa e os solos são férteis porque a subsuperfície do solo está repleta de raízes e rizomas (caules subterrâneos) dessas gramíneas. As raízes e os rizomas agem para ancorar as plantas no solo e reabastecer o material orgânico (húmus) do solo quando elas morrem e se decompõem.

Figura\(\PageIndex{6}\): O bisonte americano (bisonte), mais comumente chamado de búfalo, é um mamífero pastando que já povoou as pradarias americanas em grande número. (crédito: Jack Dykinga, Serviço de Pesquisa Agrícola do USDA)

Os incêndios, causados principalmente por raios, são um distúrbio natural em pastagens temperadas. Quando o fogo é suprimido em pastagens temperadas, a vegetação acaba se convertendo em matagais e florestas densas. Freqüentemente, a restauração ou manejo de pastagens temperadas requer o uso de queimaduras controladas para suprimir o crescimento das árvores e manter as gramíneas.

Florestas temperadas

As florestas temperadas são o bioma mais comum no leste da América do Norte, Europa Ocidental, Ásia Oriental, Chile e Nova Zelândia (Figura\(\PageIndex{7}\)). Esse bioma é encontrado em todas as regiões de latitude média. As temperaturas variam entre -30° C e 30° C (-22° F a 86° F) e caem para abaixo de zero em uma base anual. Essas temperaturas significam que as florestas temperadas definiram estações de cultivo durante a primavera, verão e início do outono. A precipitação é relativamente constante ao longo do ano e varia entre 75 cm e 150 cm (29,5 a 59 pol.).

Por causa das chuvas e temperaturas anuais moderadas, as árvores decíduas são a planta dominante nesse bioma (Figura\(\PageIndex{7}\)). As árvores decíduas perdem suas folhas a cada outono e permanecem sem folhas no inverno. Assim, nenhuma fotossíntese ocorre nas árvores decíduas durante o período de inverno adormecido. A cada primavera, novas folhas aparecem à medida que a temperatura aumenta. Por causa do período de dormência, a produtividade primária líquida das florestas temperadas é menor do que a das florestas tropicais úmidas. Além disso, as florestas temperadas apresentam menos diversidade de espécies arbóreas do que os biomas de florestas tropicais úmidas.

Figura\(\PageIndex{7}\): As árvores decíduas são a planta dominante na floresta temperada. (crédito: Oliver Herold)

As árvores das florestas temperadas folheiam e sombreiam grande parte do solo; no entanto, esse bioma é mais aberto do que as florestas tropicais úmidas porque as árvores nas florestas temperadas não crescem tão altas quanto as árvores nas florestas tropicais úmidas. Os solos das florestas temperadas são ricos em nutrientes inorgânicos e orgânicos. Isso se deve à espessa camada de serapilheira nos pisos da floresta. À medida que essa serapilheira se decompõe, os nutrientes são devolvidos ao solo. A serapilheira também protege o solo da erosão, isola o solo e fornece habitats para invertebrados (como o percevejo ou o roly-poli, Armadillidium vulgare) e seus predadores, como a salamandra de dorso vermelho (Plethodon cinereus).

Florestas boreais

A floresta boreal, também conhecida como taiga ou floresta de coníferas, é encontrada ao sul do Círculo Polar Ártico e na maior parte do Canadá, Alasca, Rússia e norte da Europa (Figura\(\PageIndex{8}\)). Este bioma tem invernos frios e secos e verões curtos, frios e úmidos. A precipitação anual é de 40 cm a 100 cm (15,7—39 pol.) e geralmente assume a forma de neve. Pouca evaporação ocorre devido às baixas temperaturas.

Os invernos longos e frios na floresta boreal levaram à predominância de plantas portadoras de cone tolerantes ao frio. São árvores coníferas perenes, como pinheiros, abetos e abetos, que mantêm suas folhas em forma de agulha durante todo o ano. Árvores perenes podem fotossintetizar mais cedo na primavera do que árvores decíduas, porque menos energia do sol é necessária para aquecer uma folha em forma de agulha do que uma folha larga. Isso beneficia as árvores perenes, que crescem mais rápido do que as árvores decíduas na floresta boreal. Além disso, os solos nas regiões da floresta boreal tendem a ser ácidos com pouco nitrogênio disponível. As folhas são uma estrutura rica em nitrogênio e as árvores decíduas devem produzir um novo conjunto dessas estruturas ricas em nitrogênio a cada ano. Portanto, árvores coníferas que retêm agulhas ricas em nitrogênio podem ter uma vantagem competitiva sobre as árvores decíduas de folhas largas.

A produtividade primária líquida das florestas boreais é menor do que a das florestas temperadas e das florestas tropicais úmidas. A biomassa acima do solo das florestas boreais é alta porque essas espécies de árvores de crescimento lento têm vida longa e acumulam biomassa permanente ao longo do tempo. A diversidade de espécies vegetais é menor do que a observada em florestas temperadas e florestas tropicais úmidas. As florestas boreais não possuem os elementos pronunciados da estrutura florestal em camadas vistas nas florestas tropicais úmidas. A estrutura de uma floresta boreal geralmente é apenas uma camada de árvore e uma camada de solo (Figura\(\PageIndex{8}\)). Quando as agulhas de coníferas caem, elas se decompõem mais lentamente do que as folhas largas; portanto, menos nutrientes são devolvidos ao solo para estimular o crescimento das plantas.

Figura\(\PageIndex{8}\): A floresta boreal (taiga) tem plantas baixas e árvores coníferas. (crédito: L.B. Brubaker)

Tundra ártica

A tundra ártica fica ao norte da floresta boreal subártica e está localizada em todas as regiões árticas do hemisfério norte (Figura\(\PageIndex{9}\)). A temperatura média no inverno é de -34° C (-34° F) e a temperatura média no verão é de 3° C a 12° C (37° F a 52° F). As plantas na tundra ártica têm um período de crescimento muito curto, de aproximadamente 10 a 12 semanas. No entanto, durante esse período, há quase 24 horas de luz do dia e o crescimento das plantas é rápido. A precipitação anual da tundra ártica é muito baixa, com pouca variação anual na precipitação. E, como nas florestas boreais, há pouca evaporação devido às baixas temperaturas.

As plantas na tundra ártica geralmente são baixas até o solo (Figura\(\PageIndex{9}\)). Há pouca diversidade de espécies, baixa produtividade primária líquida e baixa biomassa acima do solo. Os solos da tundra ártica podem permanecer em um estado perenemente congelado, conhecido como permafrost. O permafrost impossibilita que as raízes penetrem profundamente no solo e retarda a decomposição da matéria orgânica, o que inibe a liberação de nutrientes da matéria orgânica. Durante a estação de crescimento, o solo da tundra ártica pode ser completamente coberto por plantas ou líquenes.

Figura\(\PageIndex{9}\): Plantas de baixo crescimento, como o salgueiro arbustivo, dominam a paisagem da tundra, mostrada aqui no Refúgio Nacional de Vida Selvagem do Ártico. (crédito: Refúgio Nacional de Vida Selvagem do Ártico do USFWS)

Link para o aprendizado

Assista a este vídeo Assignment Discovery: Biomas para obter uma visão geral dos biomas. Para explorar mais, selecione um dos biomas na playlist estendida: deserto, savana, floresta temperada, pastagem temperada, trópico, tundra.

Resumo

A Terra tem biomas terrestres e biomas aquáticos. Os biomas aquáticos incluem ambientes de água doce e marinhos. Existem oito grandes biomas terrestres: florestas tropicais úmidas, savanas, desertos subtropicais, chaparral, pastagens temperadas, florestas temperadas, florestas boreais e tundra ártica. O mesmo bioma pode ocorrer em diferentes localizações geográficas com climas semelhantes. A temperatura e a precipitação, bem como as variações em ambas, são os principais fatores abióticos que moldam a composição das comunidades animais e vegetais nos biomas terrestres. Alguns biomas, como pastagens temperadas e florestas temperadas, têm estações distintas, com clima frio e clima quente alternando ao longo do ano. Em biomas quentes e úmidos, como a floresta tropical úmida, a produtividade primária líquida é alta, pois temperaturas quentes, água abundante e uma estação de cultivo durante todo o ano alimentam o crescimento das plantas. Outros biomas, como desertos e tundra, têm baixa produtividade primária devido às temperaturas extremas e à escassez de água disponível.

Conexões artísticas

Figura\(\PageIndex{1}\): Which of the following statements about biomes is false?

1. Chaparral is dominated by shrubs.
2. Savannas and temperate grasslands are dominated by grasses.
3. Boreal forests are dominated by deciduous trees.
4. Lichens are common in the arctic tundra.

Answer

C. Boreal forests are not dominated by deciduous trees.

Glossary

canopy

branches and foliage of trees that form a layer of overhead coverage in a forest

permafrost

perennially frozen portion of the Arctic tundra soil