BIOMES: CARACTERÍSTIQUES I TIPUS - BIOLOGIA - 2025

Els biomes són regions ecològiques d'escala global constituïdes per ecosistemes que alberguen una flora i fauna amb atributs estructurals i funcionals similars. Reben noms al·lusius al seu tipus de vegetació dominant: selves plujoses tropicals, boscos caducifolis temperats, garrigues mediterranis, etc.

En ordre ascendent, els nivells d'organització dels éssers vius són cèl·lula, organisme, població, comunitat, ecosistema, paisatge, bioma i biosfera. Per tant, els biomes són la categoria més inclusiva en la qual els ecòlegs i biogeógrafos divideixen la vida de la Terra.

Font: pixabay.com

Els biomes es defineixen amb base en la fisonomia de la vegetació, sense tenir en compte la identitat taxonòmica dels organismes. Un mateix tipus de bioma pot trobar-se en continents amb flores diferents.

El concepte de bioma suposa que l'ambient actua tant en el temps evolutiu mitjançant la selecció natural, com en el temps ecològic mitjançant el filtrat d'espècies per produir el patró global de distribució de la vegetació natural.

Els enfocaments a nivell de biomassa permeten formular estratègies de conservació de la biodiversitat i estudiar el canvi climàtic.

antecedents

En 1874, Augustin de Candolle va proposar cinc zones latitudinals de vegetació basades en la temperatura. En 1888, Hermann Wagner i Emil von Sydow van reconèixer deu tipus de vegetació, com ara tundra i desert, actualment considerats biomes. En 1900, Wladimir Köppen va classificar els climes de la planeta amb base en la vegetació.

En 1892, C. Hart Merriam va formular el concepte de zona de vida, precursor de l'bioma ja que planteja una relació a gran escala entre biota i clima.

En 1916, Frederic Clements va encunyar el terme bioma com un sinònim de comunitat biòtica. El 1935, Arthur Tansley va encunyar el terme ecosistema per la suma d'una comunitat biòtica i el seu ambient físic.

El 1939, F. Clements i Victor Shelford van definir els biomes amb base a la seva vegetació clímax i els van referir a escales geogràfiques més grans que les dels ecosistemes.

El 1947, Leslie Holdridge va crear un sistema per diferenciar zones de vida. El 1948, C. Warren Thornthwaite va desenvolupar una classificació climàtica alternativa a la de Köppen.

El 1970, Robert Whittaker va afegir la dimensió climàtica a el concepte de bioma. El 1975, Heinrich Walter va usar un tipus especial de gràfic que va denominar diagrama climàtic per classificar i caracteritzar els biomes de la planeta.

Sistema climàtic de Köppen

La distribució geogràfica de la vegetació plantejada per A. de Candolle va servir a W. Köppen de base objectiva per classificar els tipus de clima i elaborar els primers mapes climàtics. Köppen va definir cinc tipus principals de clima designats amb lletres:

1- A. Tropical humit: tots els mesos amb una temperatura mitjana superior a 18 ° C; precipitacions anuals superiors a 1,500 mm. Subdividit en Af (tropical plujós), Am (tropical monsònic) i Aw (tropical sec, o de sabana).

2- B. Sec: evapotranspiració superior a les precipitacions anuals. Subdividit en BW (àrid, de desert veritable) i BS (semiàrid, d'estepa).

3- C. Temperat humit, amb hiverns moderats: mes més fred amb temperatura mitjana inferior a 18 ° C i superior a -3 ° C; mes més càlid amb temperatura mitjana superior a 10 ° C. Subdividit en Cfa (subtropical humit), Cs (mediterrani) i Cfb (marítim).

4- D. Temperat humit, amb hiverns extremats: mes més càlid amb temperatura mitjana superior a 10 ° C; mes més fred amb temperatura mitjana inferior a -3 ° C. Subdividit en Dw (amb hiverns secs), Ds (amb estius secs) i Df (amb hiverns i estius humits).

5- I. Polar: amb temperatures baixes tot l'any; temperatura mitjana del més menys fred inferior a 10 ° C. Subdividit en ET (de tundra polar) i EF (de glaceres).

Classificació climàtica de Thornthwaite

El sistema original de Köppen segueix sent el més usat, malgrat que s'han proposat nombroses modificacions de la mateixa, com ara la de Trewartha (1968) i classificacions climàtiques noves, entre les quals destaca la de Thornthwaite.

La mateixa quantitat de precipitacions produeix deserts a Àfrica i boscos esplèndids a Escandinàvia. Per aquest motiu, Thornthwaite va desenvolupar el concepte de evapotranspiració potencial (EP), de gran transcendència en l'ecofisiologia vegetal, per estudiar la interacció entre precipitacions i temperatura en lloc de les dues variables per separat.

Thornthwaite va proposar una classificació climàtica que, per la seva complexitat, ha estat escassament usada i s'ha produït pocs mapes. Amb base en EP, aquest autor va realitzar càlculs una mica enutjosos de diversos índexs (aridesa, humitat, eficiència tèrmica, estacionalitat) que van produir una mena de calidoscopi de més de 800 tipus de clima.

Sistema de zones de vida de Holdridge

Classifica la relació entre clima i vegetació. Àmpliament utilitzat per la seva simplicitat empírica. Permet determinar la zona de vida d'una localitat amb base en els logaritmes de la seva biotemperatura (BT) i precipitacions (P).

Suposa que: 1) a tot el món, les formacions clímax de plantes es diferencien en tipus fisonòmics ecològicament equivalents; 2) el clima determina els límits geogràfics d'aquestes formacions, denominades zones de vida.

BT depèn de la latitud i longitud i és la suma de les temperatures positives mensuals dividida entre 12. P es quantifica en mil·límetres. Amb base en BT, es calcula la d'evapotranspiració potencial (EP).

El quocient de evapotranspiració potencial (EPP) es calcula com EPP = EP / P. EPP i delimita nou províncies (H) d'humitat-aridesa.

Es representen 30 zones de vida com cel·les hexagonals dins d'un gràfic triangular, els costats porten escales corresponents a P, EPP i H. A la dreta i esquerra es representen sengles escales verticals que corresponen a sis regions latitudinals i sis pisos altitudinals.

En el gràfic, les gradacions de zones de vida són: P, bosc pluvial a tundra pluvial; EPP, desert a tundra seca; H, desert a bosc pluvial; límit, tundra seca a tundra pluvial.

Biomes de Whittaker

Amb base en les característiques de la vegetació, Whittaker va definir a nou tipus de bioma:

- Selva plujosa tropical

- Selva tropical estacional / sabana

- Desert subtropical

- Bosc esclarissat / arbustal

- Bosc plujós temperat

- Bosc estacional temperat;

- Prada temperada / desert

- Bosc fred boreal

- Tundra.

Whittaker va il·lustrar les àrees ocupades pels biomes en un gràfic bidimensional l'eix horitzontal representa la temperatura anual mitjana (° C) i l'eix vertical representa les precipitacions anuals mitjanes (cm). Aquest gràfic minimalista emfatitza les fronteres climàtiques aproximades entre biomes.

En el gràfic de Whittaker, la gran majoria de les localitats de la planeta es troben en una àrea triangular el vèrtexs corresponen a climes càlids / humits (selva plujosa tropical), càlids / secs (desert subtropical) i freds / secs (tundra).

L'àrea triangular de l'gràfic que correspondria a climes temperats / freds i plujosos / molt plujosos apareix buida. Això obeeix al fet que les regions fredes amb precipitacions anuals molt abundants són escasses o inexistents. Això es deu al fet que l'aigua no s'evapora fàcilment a temperatures baixes ja que l'aire fred reté molt poc vapor.

Zonobiomas de Walter

A l'inrevés que Whittaker, Walter va definir primer els climes. Després va escollir els límits entre zones climàtiques fent-los coincidir amb tipus de vegetació (zonobiomas) equivalents als biomes de Whittaker.

Walter ús climadiagramas en els quals les temperatures (T) i precipitacions (P) mensuals es representen en un mateix gràfic mitjançant escales verticals ajustades per indicar períodes humits i secs. Si P és a dalt de T, no hi ha dèficit hídric i el creixement de les plantes és limitat només per T. Si P està sota T el dèficit hídric limita aquest creixement.

Els zonobiomas de Walter són: I) bosc sempre-verd equatorial; II) bosc deciduo tropical; III) desert subtropical; IV) garriga mediterrani; V) bosc sempre-verd temperat; VI) bosc deciduo temperat; VII) praderies i estepes temperades; VIII) bosc fred boreal; IX) tundra.

Aquests zonobiomas es caracteritzen per: I) P i T no són limitants; II) P és limitant a l'hivern; III) P és limitant tot l'any; IV) P és limitant a l'estiu; V) T és limitant (<0 ° C) breument a l'hivern; VI) T és limitant a l'hivern; VII) P és limitant a l'estiu i T a l'hivern; VIII) T és limitant la major part de l'any; IX) T és limitant pràcticament tot l'any.

Tipus de bioma

La classificació dels biomes en nou tipus de Whittaker i Walter és la més general possible. Actualment no hi ha consens general sobre quants tipus de bioma és convenient distingir. Per exemple, la WWF (World Wildlife Fund = Fons Mundial per a la Conservació de la Naturalesa) distingeix 14, mentre que alguns autors asseguren que hi ha més de 20.

Les caracteritzacions ecològiques i biogeogràfiques de diversos tipus de bioma terrestres presentades a continuació es limiten a l'esquema de Walter. Cal tenir en compte que això representa una simplificació.

Bosc sempre-verd equatorial

Es distribueix en terres baixes de les regions tropicals (10 ° N-10 ° S) d'Amèrica (conques de l'Amazones i Orinoco, costa atlàntica del Brasil, l'Amèrica Central), Àfrica (des de la costa atlàntica fins a la conca de l'Congo, Madagascar), Àsia (Vietnam, Tailàndia, Malàisia) i les illes de Pacífic que van des d'Àsia fins a Austràlia (Indonèsia, Filipines, Nova Guinea, Queensland).

Els climes es caracteritzen per precipitacions anuals de al menys 2,000 mm, amb tots els mesos superant els 100 mm. La temperatura és uniforme tot l'any (> 18 ° C) i varia menys estacionalment que al llarg del dia.

Malgrat que els sòls sovint són lateríticos i per tant pobres en nutrients, la vegetació consta d'un dosser continu d'arbres sempre-verds que aconsegueixen altures de 30-60 m. Sota aquest dosser hi ha diversos estrats compostos per arbres més petits i arbustos. Abunden les lianes i les epífites.

Malgrat ocupar només 6% de la superfície terrestre, és el bioma més productiu, complex i divers: alberga la meitat de les espècies de plantes i animals de la planeta.

Bosc deciduo tropical

Per a molts autors actuals i, tenint en compte el sentit de Walter, aquest bioma consta de dues sub-biomes clarament diferents: bosc deciduo tropical i sabana tropical.

Les formacions boscoses d'aquest bioma es distribueixen en terres baixes fora de la zona equatorial (10-30 ° N i S) a Sud-amèrica, Àfrica, l'Índia i Austràlia. Els climes són càlids i es caracteritzen per precipitacions estacionals de 900-1,500 mm, amb estacions plujoses i seques molt marcades (per exemple, clima monsònic de l'Índia).

En el cas de les formacions boscoses, la vegetació consta d'arbres deciduos que perden les seves fulles durant l'estació seca, amb només un o dos estrats sota el dosser, el qual és discontinu.

Les formacions de sabana tropical d'aquest bioma tenen la mateixa distribució que les boscoses. En algunes regions, especialment a Àsia, és probable que aquestes llençols es derivin de boscos deciduos degradats pel foc i el pasturatge de bestiar.

En aquestes llençols, la vegetació consta de gramínies amb arbres dispersos. En el cas d'Àfrica, alberguen les comunitats més diverses de mamífers herbívors i carnívors de la planeta.

desert subtropical

Es distribueix al sud-oest dels Estats Units, nord de Mèxic, Sud-amèrica (principalment Perú, Xile i Argentina), nord d'Àfrica (Sàhara) i Austràlia (30-40 ° N i S). Juntament amb el bioma de desert fred, ocupa prop d'una cinquena part de la superfície terrrestre.

Es denominen deserts calents perquè la temperatura poques vegades baixa fins a 0 ° C. Les precipitacions són escasses (sovint menys de 250 mm anuals) i impredictibles.

La vegetació no forma dosser i consta principalment d'arbustos i arbres baixos, freqüentment espinosos, típicament amb fulles petites i perennes, separats per sòl nu.

Els sòls no tenen gairebé per complet de matèria orgànica. La fauna, entre la qual abunden els rèptils, consta d'espècies petites, conductual i fisiològicament especialitzades per resistir la calor i sobreviure a l'escassetat d'aigua.

Garriga mediterrani

Es distribueix al sud de Califòrnia, l'Europa meridional a l'hemisferi nord, el centre de Xile, la regió de el Cap (Sud-àfrica) i el sud-oest d'Austràlia en l'hemisferi sud (30-40 ° N i S).

Els hiverns es caracteritzen per temperatures moderades i pluja, mentre que els estius per la sequera. Les precipitacions anuals no sobrepassen els 600 mm.

La vegetació consisteix de densos arbustales de 1-3 metres d'altura siempreverdes, amb petites fulles esclerofil·les resistents a la dessecació i arrels profundes. A l'estiu, els freqüents incendis cremen la biomassa aèria, evitant l'establiment d'arbres. Els arbustos es regeneren després dels incendis i produeixen llavors resistents a el foc.

Els sòls no són peculiars d'aquest tipus de vegetació. En contrast amb la flora, la fauna posseeix poques espècies endèmiques.

Bosc siempreverde temperat

Es distribueix prop de la costa al nord-oest d'Amèrica del Nord, el sud de Xile, Tasmània i Nova Zelanda. Ocupa extensions petites.

El clima es caracteritza per hiverns moderats amb fortes precipitacions i estius ennuvolats. Les temperatures més aviat fredes predominen tot l'any, però estan sempre per per sobre de 0 ° C. Les precipitacions anuals excedeixen 1,500 mm. La vegetació consta de boscos siempreverdes extremadament alts.

A Amèrica del Nord destaquen dues coníferes, l'avet de Douglas (Pseudotsuga sp.) I la sequoia (Sequoia sempervirens), que poden superar els 100 metres d'altura. A l'hemisferi sud és necessari citar els arbres de fulla ampla (Agathis, Eucalyptus, Nothofaugus) i la conífera (Podocarpus).

A causa de la humitat permanent, aquests boscos no són afectats pel foc. El creixement dels arbres és lent, però aconsegueixen gran grandària a causa de que es troben entre els éssers vius més longeus de la planeta.

Bosc deciduo temperat

Es distribueix principalment allà on hi hagi prou aigua per al creixement d'arbres grans. Per això es distribueix a sud-est de Canadà, aquest dels Estats Units, Europa i est d'Àsia. Aquest bioma aquesta poc desenvolupat en l'hemisferi sud a causa que allí l'elevada relació oceà / terra modera el clima i evita les gelades hivernals.

Els arbres perden les fulles a la tardor i les regeneren a la primavera. Les espècies dominants tenen fulles amples. La vegetació inclou arbustos i plantes herbàcies al pis de bosc.

Els sòls contenen abundant matèria orgànica. Abunden els arbres que produeixen fruits i nous, els quals alimenten a una fauna diversa que inclou esquirols, cérvols, senglars i óssos.

Prades i estepes temperades

Es distribueix a Amèrica del Nord (Gran Conca), Sud-amèrica (pampes), Europa (Ucraïna), Àsia central (estepes, desert de Gobi) i Sud-àfrica (Veld), ocupant planes continentals (30 ° -60 ° N i S). Geogràfica i climàticament es troba entre els boscos temperats i els deserts.

Les precipitacions anuals són de 300-850 mm. Si les precipitacions són menors (250-500 mm), el bioma es denomina desert fred (Gran Conca, Gobi). L'hivern és extremat. L'estació de creixement vegetal (T> 0 ° C) és de 120-300 dies.

Hi ha un estrat únic de vegetació, dominada per gramínies de fins a 3 m en les praderies humides, i fins 0.2 m en els deserts freds. Els incendis són importants a la fi de l'estiu.

A causa de les precipitacions infreqüents i temperatures baixes, els detritus es descomponen lentament. Els sòls són profunds, rics en matèria orgànica i fèrtils. Les praderies naturals, que alguna vegada van ocupar el 40% de la superfície terrestre, s'han reduït a la meitat a causa de l'agricultura.

Aquestes praderies alberguen animals emblemàtics. A Amèrica del Nord, inclouen el bisó, el berrendo, el gosset de les praderies (marmota) o el coiot. A Europa i Àsia inclouen el tarpán (cavall silvestre), l'antílop saiga i les rates talp.

Bosc fred boreal

Sovint es coneix com taigà. Ocupa una àmplia franja latitudinal centrada en els 50 ° N a Amèrica del Nord els 60 ° N a Europa. A grans altures, penetra la zona temperada. Per exemple, s'estén des de Canadà cap al sud al llarg de les Muntanyes Rocoses, continuant fins a les àrees elevades de tot Mèxic.

A nord, es troba on els estius són curts (menys de quatre mesos amb temperatura mitjana> 10ºC; mitjana anual <5 ° C) i els hiverns llargs i extremats (fins -60 ° C). A les muntanyes temperades, es troba a altures on prevalen les gelades. Les precipitacions anuals són de 400-1,000 mm.

La vegetació està dominada per coníferes siempreverdes (Picea a biaix) de 10-20 metres d'altura. El dosser és poc dens, per la qual cosa hi ha un sotabosc d'arbustos tolerants d'acidesa, molses i líquens. La diversitat és baixa.

Per la baixa evaporació, els sòls són humits i causa de les baixes temperatures, els detritus vegetals es descomponen lentament i s'acumulen, formant torberes. La taigà és un dels reservoris de carboni orgànic majors de la planeta. L'acumulació de fulles aciculars fa que els sòls siguin àcids i poc fèrtils.

tundra

Es troba principalment a l'hemisferi nord, a nord de la taigà i a sud de l'casquet polar. La tundra alpina es troba a grans altures, just a sota de glaceres, a Amèrica del Nord (Muntanyes Rocoses), Sud-amèrica (Andes), Europa (Alps) i, ocupant una àrea extensa, a Àsia (altiplà Tibetana).

El clima és més extremat (inferior a 0 ° C durant 7-10 mesos de l'any) que el de la taigà. Les precipitacions anuals són inferiors o molt inferiors a 600 mm. La major part de terra està congelat tot l'any (permafrost). Durant els dies llargs de l'estiu, la capa superficial (0.5-1 m) es descongela, permetent un creixement vegetal accelerat.

La vegetació està desproveïda d'arbres i consisteix d'arbustos nans, gramínies. Les molses i líquens són prominents. La productivitat primària, la biomassa vegetal i la biodiversitat són menors que les dels altres biomes.

Entre els animals herbívors destaquen el caribú, el bou mesc, l'ovella de Dall o la llebre àrtica els lemingos. Entre els animals carnívors destaquen els óssos bruns, els llops i les guineus àrtics. En l'altiplà Tibetana destaquen el iac (similar a les vaques), el argali (un tipus d'ovella silvestre) i el lleopard de les neus.

biomes aquàtics

El concepte de bioma va ser desenvolupat per ecosistemes terrestres amb base en característiques de la vegetació. A causa de que no tenen vegetació (els productors primaris són principalment algues unicel·lulars), els ecosistemes aquàtics no posseeixen biomes en el sentit que el terme té per als ecosistemes terrestres.

Els ecosistemes aquàtics ocupen més extensió que els terrestres i són molt diversos estructural i biològicament. El seu estudi i conservació també ha fet necessari agrupar-los en biomes.

Els biomes aquàtics es defineixen amb base en característiques com ara la seva latitud, precipitacions, vents, proximitat a la costa, profunditat, temperatura, flux d'aigua, salinitat i concentració d'oxigen i nutrients.

El nombre de biomes aquàtics reconeguts varia. La categorització més general possible inclouria rius, llacs, aiguamolls, estuaris i oceans.

De manera més detallada, poden distingir manglars, salines, comunitats lèntiques (llacs i estanys) / lóticas (rius i rierols), costes marines rocoses / arenoses / fangoses, esculls coral·lins, superfície / profunditats pelàgiques marines, bentos de plataforma / oceànic profund.

referències

1. Belda, M., Holtanová, E., Halenka, T., Kalvová, J. 2014. Climate classification revisited: from Köppen to Trewartha. Climate Research, 59, 1-13.
2. Bonan, G. 2016. Ecological Climatology: concepts and applications. Cambridge, Nova York.
3. Brown, JH, Lomolino, MV 1998. Biogeography. Sinauer, Sunderland.
4. Feddema, J. 2005. A revised Thornthwaite-type global climate classification. Physical Geography, 26, 442-466.
5. Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. Rubel, F. 2006. World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorologische Zeitschrift, 15, 259-263.
6. Longhurst, A. 1998. Ecological geography of the sigui. Academic Press, San Diego.
7. Morin, PJ 1999. Community ecology. Wiley, Chichester.
8. Mucina, L. 2019. Biome: evolution of a crucial ecological and biogeographical concept. New Phytologist, 222, 97-114.
9. Olson, DM, et al. 2001. Terrestrial ecoregions of the World: a new map of life on Earth. BioScience, 51, 933-938.
10. Ricklefs, RE 2008. The economy of nature. WH Freeman, Nova York.
11. Spalding, MD, et al. 2007. Marina ecoregions of the world: a bioregionalization of coastal and shelf àrees. BioScience, 57, 573-583.
12. Tosi, JA Jr. 1964. Climatic control of terrestrial ecosystems: a report on the Holdridge model. Economic Geography, 40, 173-181.
13. Walter, H. 1979. Vegetation of the earth and ecological systems of the geo-biosphere. Springer-Verlag, Berlin.
14. Whittaker, RH 1970. Communities and ecosystems. Macmillan, Nova York.
15. Woodward, SL 2009. Introduction to biomes. Greenwood Press, Westport.