Innhold
På steder der energi og ressurser er knappe, må organismer finne måter å konkurrere eller spare energi for å overleve. Energi i et økosystem finnes i flere former, inkludert varme og lysenergi fra solen; kjemisk energi i molekyler, som sukker, fett, proteiner og karbohydrater; varme gitt av organismer under metabolisme og mistet for miljøet; og kinetisk energi eller bevegelsesenergi. Å spare energi i et økosystem kan innebære en rekke strategier fra organismenes side, inkludert å minimere varmetapet, lagre kjemisk energi, maksimere oppsamlingen av solenergi og begrense bevegelsen.
Tundra Geografi
Den arktiske tundraen ligger i regioner rett sør for nordpolen og nord for taiga eller boreale skoger, mest mellom breddegradene på 55 og 70 grader nord. Noen tundralignende steder finnes også i nærheten av Antarktis, selv om de alltid er snødekte eller isbelagte og ikke sanne tundraer. På grunn av jordens vippe, ligger solen lavt i horisonten, og dens stråler må bevege seg gjennom mer atmosfære før de når tundraen, og reduserer den totale solenergien. Somrene i den arktiske tundraen er kort - bare 50 til 60 dager - men rundt solskinnet skinner solen 24 timer eller nesten 24 timer i døgnet. På den tiden kan tundraen motta like mye solenergi som noen tropiske områder. Vinteren drar imidlertid på langt og mørkt, og dagene går nesten uten sol, eller solen reiser seg rett over horisonten i noen timer.
Tundra klima
På grunn av den lave solstrålingen og geografien er tundraen ekstremt kald om vinteren (gjennomsnittlig -30 grader F) og har en tendens til å være relativt kjølig (37 til 54 grader F) om sommeren. Nedbøren er liten - bare 4 til 10 inches per år - og faller vanligvis som snø eller is. Et permanent frosset underlag av jord som kalles permafrost gjør at dreneringen er dårlig, og kalde temperaturer bremser fordampning og nedbrytning, så mye av den tilgjengelige energien og næringsstoffene i tundraen finnes i dødt organisk materiale. I løpet av sommeren tiner dukker myrer, og en overflod av blomstrende planter, svermer av insekter og millioner av fugler drar fordel av den flyktige perioden med varme for å hamstre mat. Før vinteren vender tilbake, trekker noen fugler og pattedyr sørover, men andre holder seg for å tåle mørket og frigide temperaturer.
Bevaring av energi i tundravegetasjonen
Tundraplanter og annen vegetasjon besitter en rekke tilpasninger til kulde, vind og lite solenergi. De har en tendens til å være små og vokse lave for å få varme fra bakken, for eksempel lav og mos; de er mørke i fargen - noen ganger røde - for å absorbere sollys bedre; de konsentrerer mye av biomassen og matlagringen i røtter under jorden, der det er varmere; de kan fotosyntetisere eller utnytte solens energi ved lave temperaturer og lite lys; noen, inkludert arktisk selje, har "hår" -dekket blad for å fange i varmen; og de kan vokse i klumper eller matter for å beskytte seg mot vind og kulde, for eksempel tuftet saxifrage. De fleste tundraplanter er stauder i stedet for ettårige, og holder bladene over vinteren for å spare energi; og noen har skålformede blomster som følger solens vei, og konsentrerer solenergien. Tundraplanter fremskynder også reproduksjonsprosessen ved å knoppe eller dele i stedet for å reprodusere seksuelt, noe som vil innebære mer tidkrevende og energikrevende frøproduksjon. I tillegg hjelper tundrasnø med å isolere planter fra kulde og vind.
Bevaring av energi hos tundrasdyr
Mange tundra dyr sparer varmeenergi gjennom kroppsfasongen. Lemminger og bjørner er for eksempel korte og slitne med korte haler, ører og lemmer; et lavt forhold mellom overflate og volum betyr at mindre varme slipper ut av kroppen. Tundra-pattedyr og noen fugler har også tykk pels eller fjær, flere lag med pels, vanntette strøk eller fjær og / eller fjær eller pels på undersiden av føttene for å holde varmen. Den arktiske reven vikler sin buskede hale rundt seg selv som et teppe når den sover, og grizzly og isbjørn har et tykt lag med fett eller spekk under huden, som de jobber hardt for å samle seg ved å rase i løpet av de korte sommerene. Mange tundra dyr har mørk farge for å absorbere solens energi, selv om noen blir hvite om vinteren for å unngå unødvendige rovdyr. Interessant nok er isbjørnpels og -hud faktisk ikke hvit. Pelsen - som er hul og isolerer godt - er klar, og reflekterer hvitt lys, men tillater mest sollys, som blir absorbert av den svarte huden. Om vinteren sparer grizzlybjørner og arktiske bakken ekorn energi ved å gå i dvale i opptil seks til åtte måneder, caribou senker stoffskiftet, moskusokser begrenser aktiviteten og mygg erstatter væskene i kroppene deres med en naturlig slags frostvæske kalt glycerol for å unngå å fryse.