BIOMES
La biosphère peut être divisée en régions relativement grandes appelées biomes. Un biome possède un climat distinct et certains organismes vivants (notamment la végétation) caractéristiques de la région et peut contenir de nombreux écosystèmes. Les facteurs clés qui déterminent le climat sont les précipitations et la température annuelles moyennes. Ces facteurs, à leur tour, dépendent de la géographie de la région, comme la latitude et l’altitude de la région, et des barrières montagneuses. Les principaux types de biomes sont les suivants : aquatique, désert, forêt, prairie et toundra. Les biomes n’ont pas de frontières distinctes. Il existe plutôt une zone de transition appelée écotone, qui contient une variété de plantes et d’animaux. Par exemple, un écotone pourrait être une région de transition entre une prairie et un désert, avec des espèces des deux.
L’eau couvre une grande partie de la surface de la terre, de sorte que les biomes aquatiques contiennent une riche diversité de plantes et d’animaux. Les biomes aquatiques peuvent être subdivisés en deux types de base : les eaux douces et les eaux marines.
Les eaux douces ont une faible concentration en sel, généralement inférieure à 1 %, et sont présentes dans plusieurs types de régions : les étangs et les lacs, les ruisseaux et les rivières, et les zones humides. Les étangs et les lacs varient en taille, et les petits étangs peuvent être saisonniers. Ils présentent parfois une diversité d’espèces limitée en raison de leur isolement par rapport aux autres milieux aquatiques. Ils peuvent obtenir leur eau des précipitations, du ruissellement de surface, des rivières et des sources. Les cours d’eau et les rivières sont des masses d’eau qui se déplacent dans une direction générale (c’est-à-dire vers l’aval). Les cours d’eau et les rivières commencent à leur source en amont, qui peut être une source, la fonte des neiges ou même un lac. Ils continuent en aval jusqu’à leur embouchure, qui peut être un autre cours d’eau, une rivière, un lac ou un océan. L’environnement d’un ruisseau ou d’une rivière peut changer sur sa longueur, allant d’une eau claire et fraîche près de la source à une eau chaude et riche en sédiments près de l’embouchure. La plus grande diversité d’organismes vivants se trouve généralement dans la région médiane. Les zones humides sont des lieux d’eau calme où poussent des plantes aquatiques, comme les quenouilles, les nénuphars et les cyprès. Les types de zones humides comprennent les marais, les marécages et les tourbières. Les zones humides présentent la plus grande diversité d’espèces, avec de nombreuses espèces d’oiseaux, de mammifères à fourrure, d’amphibiens et de reptiles. Certaines zones humides, comme les marais salés, ne sont pas des régions d’eau douce.
Les régions marines couvrent près des trois quarts de la surface de la terre. Les corps marins sont salés, avec environ 35 grammes de sel dissous par litre d’eau (3,5 %). Les océans sont de très grands corps marins qui dominent la surface de la terre et abritent les plus grands écosystèmes. Ils contiennent une riche diversité d’organismes vivants. Les régions océaniques peuvent être séparées en quatre grandes zones : intertidale, pélagique, benthique et abyssale. La zone intertidale est celle où l’océan rencontre la terre. Elle est parfois submergée et parfois exposée, en fonction des vagues et des marées. La zone pélagique comprend l’océan ouvert plus éloigné de la terre. La zone benthique est la région située sous la zone pélagique, à l’exception des parties les plus profondes de l’océan. Le fond de cette zone est constitué de sédiments. Les parties les plus profondes de l’océan sont appelées zone abyssale. Cette zone est très froide (température proche du point de congélation) et subit une forte pression de la masse d’eau qui la recouvre. Les dorsales médio-océaniques se trouvent au fond de l’océan dans les zones abyssales. Les récifs coralliens se trouvent dans les eaux chaudes, claires et peu profondes des océans tropicaux, autour des îles ou le long des côtes continentales.
Ils sont principalement formés de carbonate de calcium produit par le corail vivant. Les récifs fournissent de la nourriture et un abri à d’autres organismes et protègent les littoraux de l’érosion. Les estuaires sont des zones partiellement fermées où l’eau douce et le limon des ruisseaux ou des rivières se mélangent à l’eau salée de l’océan. Ils représentent une transition de la terre à la mer et de l’eau douce à l’eau salée. Les estuaires sont des zones biologiquement très productives et abritent une grande variété de plantes, d’oiseaux et d’animaux.
Les déserts sont des zones sèches où l’évaporation dépasse généralement les précipitations. Les précipitations sont faibles — moins de 25 centimètres par an — et peuvent être très variables et saisonnières. La faible humidité entraîne des températures extrêmes entre le jour et la nuit. Les déserts peuvent être chauds ou froids. Les déserts chauds (par exemple, le Sonovan) sont très chauds en été et ont des températures relativement élevées tout au long de l’année et des précipitations saisonnières. Les déserts froids (par exemple, le Gobi) se caractérisent par des hivers froids et des précipitations faibles mais permanentes. Les déserts ont relativement peu de végétation et le substrat se compose principalement de sable, de gravier ou de rochers. Les régions de transition entre les déserts et les prairies sont parfois appelées déserts semi-arides (par exemple, le Grand Bassin de l’ouest des États-Unis).
Les prairies couvrent des régions où les précipitations modérées sont suffisantes pour la croissance des herbes, mais pas assez pour les peuplements d’arbres. Il existe deux grands types de prairies : les prairies tropicales (savanes) et les prairies tempérées. Les prairies tropicales se trouvent dans les climats chauds tels que l’Afrique et des régions très limitées de l’Australie. Elles possèdent quelques arbres et arbustes épars, mais leurs saisons pluvieuses et sèches distinctes empêchent la formation de forêts tropicales. Les prairies tempérées se caractérisent par des précipitations plus faibles, des températures hivernales et estivales plus variables et une absence quasi totale d’arbres. Les prairies sont des prairies tempérées situées à une altitude assez élevée. Elles peuvent être dominées par des espèces d’herbes longues ou courtes. Les vastes prairies qui couvraient à l’origine le centre de l’Amérique du Nord, ou les grandes plaines, étaient le résultat de conditions climatiques favorables créées par leur haute altitude et la proximité des montagnes Rocheuses. Les prairies tempérées étant dépourvues d’arbres, relativement plates et dotées d’un sol riche, la plupart ont été remplacées par des terres agricoles.
Les forêts sont dominées par les arbres et peuvent être divisées en trois types : les forêts tropicales, les forêts tempérées et les forêts boréales. Les forêts tropicales sont toujours chaudes et humides et se trouvent à des latitudes plus basses. Leurs précipitations annuelles sont très élevées, bien que certaines régions puissent avoir des saisons humides et sèches distinctes. Les forêts tropicales présentent la plus grande biodiversité de ce biome. Les forêts tempérées se trouvent aux latitudes moyennes (c’est-à-dire en Amérique du Nord) et ont donc des saisons distinctes. Les étés sont chauds et les hivers sont froids. Les forêts tempérées ont subi des altérations considérables de la part de l’homme, qui a défriché une grande partie des terres forestières pour en faire du combustible, des matériaux de construction et des produits agricoles. Les forêts boréales sont situées à des latitudes plus élevées, comme en Sibérie, où elles sont appelées « taïga ». Elles connaissent des hivers très longs et froids et une courte saison estivale au cours de laquelle se produisent la plupart des précipitations. Les forêts boréales représentent le plus grand biome des continents.
Des températures très basses, peu de précipitations et une faible biodiversité caractérisent la toundra. Sa végétation est très simple, avec pratiquement aucun arbre. La toundra peut être divisée en deux types différents : la toundra arctique et la toundra alpine. La toundra arctique alpine se trouve dans les régions polaires. La saison de croissance estivale y est très courte. L’eau s’accumule dans les étangs et les tourbières, et le sol possède une couche souterraine de sol gelé en permanence, appelée pergélisol. La toundra alpine se trouve en haute altitude, dans les grandes montagnes. Les températures ne sont pas aussi basses que dans la toundra arctique, et sa saison de croissance estivale est plus longue.