Biome
Die Biosphäre kann in relativ große Regionen unterteilt werden, die Biome genannt werden. Ein Biom hat ein bestimmtes Klima und bestimmte Lebewesen (vor allem die Vegetation), die für die Region charakteristisch sind, und kann viele Ökosysteme enthalten. Die wichtigsten Faktoren, die das Klima bestimmen, sind der durchschnittliche Jahresniederschlag und die Temperatur. Diese Faktoren hängen wiederum von der Geografie der Region ab, wie z. B. dem Breitengrad und der Höhe der Region sowie von Gebirgsbarrieren. Zu den Haupttypen von Biomen gehören: Wasser, Wüste, Wald, Grasland und Tundra. Biome haben keine eindeutigen Grenzen. Stattdessen gibt es eine Übergangszone, die als Ökoton bezeichnet wird und in der eine Vielzahl von Pflanzen und Tieren vorkommt. Ein Ökoton könnte zum Beispiel eine Übergangsregion zwischen einem Grasland und einer Wüste sein, in der Arten aus beiden vorkommen.
Wasser bedeckt einen großen Teil der Erdoberfläche, daher enthalten aquatische Biome eine reiche Vielfalt an Pflanzen und Tieren. Aquatische Biome können in zwei Grundtypen unterteilt werden: Süßwasser und Meerwasser.
Süßwasser hat eine niedrige Salzkonzentration, normalerweise weniger als 1 Prozent, und kommt in verschiedenen Arten von Regionen vor: Teiche und Seen, Bäche und Flüsse und Feuchtgebiete. Teiche und Seen sind unterschiedlich groß, und kleine Teiche können saisonal sein. Sie haben manchmal eine begrenzte Artenvielfalt aufgrund der Isolation von anderen Wasserumgebungen. Sie können ihr Wasser aus Niederschlägen, Oberflächenabfluss, Flüssen und Quellen beziehen. Bäche und Flüsse sind fließende Gewässer, die sich in eine allgemeine Richtung (d. h. stromabwärts) bewegen. Bäche und Flüsse beginnen an ihren Oberläufen, die Quellen, Schneeschmelzen oder sogar Seen sein können. Sie fließen stromabwärts bis zu ihrer Mündung, die ein anderer Bach, Fluss, See oder Ozean sein kann. Die Umgebung eines Baches oder Flusses kann sich entlang seiner Länge ändern, von klarem, kühlem Wasser in der Nähe des Oberlaufs bis hin zu warmem, sedimentreichem Wasser in der Nähe der Mündung. Die größte Vielfalt an lebenden Organismen kommt normalerweise in der mittleren Region vor. Feuchtgebiete sind Orte mit stehendem Wasser, die Wasserpflanzen wie Rohrkolben, Seerosen und Zypressen beherbergen. Zu den Arten von Feuchtgebieten gehören Sümpfe, Moore und Moorgebiete. Feuchtgebiete haben die höchste Artenvielfalt mit vielen Vogelarten, pelztragenden Säugetieren, Amphibien und Reptilien. Einige Feuchtgebiete, wie z. B. Salzwiesen, sind keine Süßwassergebiete.
Marine Gebiete bedecken fast drei Viertel der Erdoberfläche. Meereskörper sind salzig, sie haben etwa 35 Gramm gelöstes Salz pro Liter Wasser (3,5 Prozent). Die Ozeane sind sehr große Meereskörper, die die Erdoberfläche dominieren und die größten Ökosysteme beherbergen. Sie enthalten eine reiche Vielfalt an lebenden Organismen. Ozeanregionen können in vier Hauptzonen unterteilt werden: Gezeitenzone, pelagische Zone, benthische Zone und abyssale Zone. Die Gezeitenzone befindet sich dort, wo der Ozean auf das Land trifft. Je nach Wellengang und Gezeiten ist sie manchmal überflutet und manchmal freigelegt. Die pelagische Zone umfasst den offenen Ozean weiter weg vom Land. Die benthische Zone ist der Bereich unterhalb der pelagischen Zone, aber nicht die tiefsten Teile des Ozeans. Der Boden dieser Zone besteht aus Sedimenten. Die tiefsten Teile des Ozeans werden als abyssale Zone bezeichnet. Diese Zone ist sehr kalt (Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt) und steht unter großem Druck der darüber liegenden Wassermassen. Mittelozeanische Rücken treten auf dem Meeresboden in abyssalen Zonen auf. Korallenriffe befinden sich in den warmen, klaren, flachen Gewässern der tropischen Ozeane um Inseln oder entlang der kontinentalen Küstenlinien.
Sie werden meist aus Kalziumkarbonat gebildet, das von lebenden Korallen produziert wird. Riffe bieten Nahrung und Unterschlupf für andere Organismen und schützen die Küsten vor Erosion. Ästuare sind teilweise geschlossene Gebiete, in denen sich Süßwasser und Schlick aus Bächen oder Flüssen mit salzigem Meerwasser vermischen. Sie stellen einen Übergang vom Land zum Meer und vom Süßwasser zum Salzwasser dar. Ästuare sind biologisch sehr produktive Gebiete und bieten einer Vielzahl von Pflanzen, Vögeln und Tieren ein Zuhause.
Wüsten sind trockene Gebiete, in denen die Verdunstung in der Regel die Niederschläge übersteigt. Die Niederschlagsmenge ist gering – weniger als 25 Zentimeter pro Jahr – und kann stark schwanken und saisonabhängig sein. Die geringe Luftfeuchtigkeit führt zu Temperaturextremen zwischen Tag und Nacht. Wüsten können heiß oder kalt sein. Heiße Wüsten (z.B. die Sonovan) sind im Sommer sehr heiß und haben das ganze Jahr über relativ hohe Temperaturen und saisonale Niederschläge. Kalte Wüsten (z. B. die Gobi) sind durch kalte Winter und geringe, aber ganzjährige Niederschläge gekennzeichnet. Wüsten haben relativ wenig Vegetation und der Untergrund besteht meist aus Sand, Schotter oder Felsen. Die Übergangsregionen zwischen Wüsten und Grasland werden manchmal als semiaride Wüsten bezeichnet (z. B. das Great Basin im Westen der USA).
Grasland umfasst Regionen, in denen mäßige Niederschläge für das Wachstum von Gräsern, aber nicht für Baumbestände ausreichen. Es gibt zwei Haupttypen von Grasländern: tropische Grasländer (Savannen) und gemäßigte Grasländer. Tropische Graslandschaften kommen in warmen Klimazonen wie Afrika und in sehr begrenzten Regionen Australiens vor. Sie haben ein paar verstreute Bäume und Sträucher, aber ihre ausgeprägten Regen- und Trockenzeiten verhindern die Bildung von Tropenwäldern. Geringere Niederschlagsmengen, variablere Temperaturen von Winter bis Sommer und das weitgehende Fehlen von Bäumen kennzeichnen gemäßigte Graslandschaften. Prärien sind gemäßigte Graslandschaften in relativ großer Höhe. Sie können von langen oder kurzen Grasarten dominiert werden. Die weiten Prärien, die ursprünglich das zentrale Nordamerika oder die Great Plains bedeckten, waren das Ergebnis günstiger klimatischer Bedingungen, die durch die große Höhe und die Nähe zu den Rocky Mountains entstanden. Da die gemäßigten Graslandschaften baumlos, relativ flach und bodenreich sind, wurden die meisten durch Ackerland ersetzt.
Wälder werden von Bäumen dominiert und können in drei Typen unterteilt werden: tropische Wälder, gemäßigte Wälder und boreale Wälder. Tropische Wälder sind immer warm und feucht und befinden sich in niedrigeren Breitengraden. Ihr Jahresniederschlag ist sehr hoch, obwohl es in manchen Regionen ausgeprägte Regen- und Trockenzeiten gibt. Tropische Wälder haben die höchste Artenvielfalt dieses Bioms. Gemäßigte Wälder kommen in mittleren Breiten vor (z. B. in Nordamerika) und haben daher ausgeprägte Jahreszeiten. Die Sommer sind warm und die Winter sind kalt. Die Wälder der gemäßigten Breiten wurden durch den Menschen stark verändert, der einen Großteil der Waldflächen für Brennmaterial, Baumaterialien und landwirtschaftliche Nutzung gerodet hat. Boreale Wälder befinden sich in höheren Breitengraden, wie Sibirien, wo sie als „Taiga“ bekannt sind. Sie haben sehr lange, kalte Winter und eine kurze Sommersaison, in der der meiste Niederschlag fällt. Boreale Wälder stellen das größte Biom auf den Kontinenten dar.
Sehr niedrige Temperaturen, wenig Niederschlag und eine geringe Artenvielfalt kennzeichnen die Tundra. Ihre Vegetation ist sehr einfach, es gibt praktisch keine Bäume. Die Tundra lässt sich in zwei verschiedene Typen einteilen: die arktische Tundra und die alpine Tundra. Die arktisch-alpine kommt in den Polarregionen vor. Sie hat eine sehr kurze Sommer-Wachstumszeit. Das Wasser sammelt sich in Tümpeln und Sümpfen, und der Boden hat eine unterirdische Schicht aus dauerhaft gefrorenem Boden, die als Permafrost bekannt ist. Alpine Tundra findet man in hohen Lagen in hohen Bergen. Die Temperaturen sind nicht so niedrig wie in der arktischen Tundra, und sie hat eine längere Sommer-Wachstumsperiode.