Mata Molhada Tropical

Mata Molhada Tropical também são referidas como florestas tropicais. Este bioma é encontrado em regiões equatoriais. A vegetação é caracterizada por plantas com folhas largas que caem e são substituídas ao longo do ano. Ao contrário das árvores de florestas decíduas, as árvores deste bioma não têm uma perda sazonal de folhas associada a variações de temperatura e luz solar; estas florestas são “sempre verdes” o ano inteiro.

Os perfis de temperatura e luz solar das florestas tropicais úmidas são muito estáveis em comparação com os de outros biomas terrestres, com temperaturas que variam 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, ao invés do crescimento sazonal (primavera, verão e outono) observado em outros biomas mais temperados. 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 período de tempo mais longo para o crescimento das plantas.

A precipitação anual nas florestas tropicais húmidas varia de 125 cm a 660 cm (50-200 in) com alguma variação mensal. Enquanto a luz solar e a temperatura permanecem bastante consistentes, a precipitação anual é altamente variável. As florestas tropicais úmidas normalmente têm meses úmidos nos quais pode haver mais de 30 cm de precipitação, assim como meses secos nos quais há menos de 10 cm de precipitação. Entretanto, o mês mais seco de uma floresta tropical úmida ainda excede a precipitação anual de alguns outros biomas, como desertos.

Figure 1. As florestas tropicais úmidas, como estas florestas de Madre de Dios, Peru, perto do rio Amazonas, têm grande diversidade de espécies. (crédito: Roosevelt Garcia)

As florestas úmidas tropicais 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 vegetais com diversidades de espécies muito elevadas (Figura 1). 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) de floresta tropical amazônica sul-americana. Uma maneira de visualizar isso é comparar as distintas camadas horizontais dentro do bioma floresta tropical úmida. No solo da floresta há uma camada esparsa de plantas e matéria vegetal em decomposição. Acima disso há um sub-bosque de folhagem arbustiva curta. Uma camada de árvores sobe acima deste sub-bosque e é coberta por uma copa superior fechada – a camada superior superior de ramos e folhas. Algumas árvores adicionais emergem através deste dossel superior fechado. Estes estratos fornecem habitats diversos e complexos para a variedade de plantas, fungos, animais e outros organismos dentro das florestas tropicais húmidas.

Por exemplo, epífitas são plantas que crescem em outras plantas, que normalmente não são danificadas. As epífitas são encontradas em todos os biomas das florestas tropicais húmidas. Muitas espécies de animais utilizam a variedade de plantas e a estrutura complexa das florestas tropicais húmidas para alimentação e abrigo. Alguns organismos vivem a vários metros acima do solo e adaptaram-se a esta vida arbórea.

Savannas

Figure 2. Savanas, como esta no Santuário de Vida Selvagem de Taita Hills, no Quénia, são dominadas por gramíneas. (crédito: Christopher T. Cooper)

Savannas são prados com árvores dispersas, e estão localizados na África, América do Sul e norte da Austrália. As savanas são geralmente áreas tropicais quentes, com temperaturas médias de 24 °C a 29 °C (75 °F a 84 °F) e uma pluviosidade anual de 10-40 cm (3,9-15,7 in). As savanas têm uma estação seca extensa; por esta razão, as árvores florestais não crescem tão bem como na floresta tropical húmida (ou outros biomas florestais). Como resultado, dentro das gramíneas e forrageiras (plantas de floração herbácea) que dominam a savana, há relativamente poucas árvores (Figura 2). Como o fogo é uma importante fonte de perturbação neste bioma, as plantas desenvolveram sistemas radiculares bem desenvolvidos que lhes permitem brotar rapidamente após um incêndio.

Desertos subtropicais

Figure 3. Para reduzir a perda de água, muitas plantas do deserto têm folhas minúsculas ou não têm folhas. As folhas de ocotillo (Fouquieria splendens), mostradas aqui no deserto de Sonora perto de Gila Bend, Arizona, só aparecem depois das chuvas, e depois são derramadas.

Desertos subtropicais existem entre 15° e 30° de latitude norte e sul e estão centradas nos trópicos de Câncer e Capricórnio. Este bioma é muito seco; em alguns anos, a evaporação excede a precipitação. Os desertos quentes subtropicais podem ter temperaturas diurnas da superfície do solo acima de 60 °C (140 °F) e temperaturas nocturnas próximas de 0 °C (32 °F). Isto é em grande parte devido à falta de água atmosférica. Em desertos frios, as temperaturas podem chegar a 25 °C e podem descer abaixo dos -30 °C (-22 °F). Os desertos subtropicais são caracterizados por uma baixa precipitação anual de menos de 30 cm (12 pol.) com pouca variação mensal e falta de previsibilidade na precipitação. Em alguns casos, a precipitação anual pode ser tão baixa quanto 2 cm (0.8 in) em desertos subtropicais localizados no centro da Austrália (“Outback”) e norte da África.

A vegetação e a baixa diversidade animal deste bioma está intimamente relacionada com a baixa e imprevisível precipitação. Desertos muito secos carecem de vegetação perene que vive de um ano para o outro; em vez disso, muitas plantas são anuais que crescem rapidamente e se reproduzem quando a chuva ocorre, e depois morrem. Muitas outras plantas nestas áreas são caracterizadas por terem uma série de adaptações que conservam água, tais como raízes profundas, folhagem reduzida e caules de armazenamento de água (Figura 3). As plantas de sementes no deserto produzem sementes que podem estar em dormência por longos períodos entre chuvas. Adaptações em animais do deserto incluem comportamento noturno e enterramento.

Chaparral

Figure 4. O chaparral é dominado por arbustos. (crédito: Miguel Vieira)

O chaparral é também chamado de mato e encontra-se na Califórnia, ao longo do Mar Mediterrâneo e ao longo da costa sul da Austrália (Figura 4). A precipitação anual neste bioma varia de 65 cm a 75 cm, e a maioria das chuvas cai no inverno. Os verões são muito secos e muitas plantas chaparrais estão adormecidas durante o verão. A vegetação chaparral, mostrada na figura 4, é dominada por arbustos e está adaptada aos 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.

Temperate Grasslands

Temperate Grasslands são encontradas em toda a América Central do Norte, onde também são conhecidas como pradarias; elas também estão na Eurásia, onde são conhecidas como estepes (Figura 5). Os prados temperados têm 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 são quentes o suficiente para sustentar o crescimento das plantas e quando há muita 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 sob a forma de gelo, não está disponível para o crescimento das plantas.

Figure 5. O bisonte americano (Bison bison bison), mais comumente chamado de búfalo, é um mamífero de pasto que outrora povoou as pradarias americanas em grande número. (crédito: Jack Dykinga, USDA Agricultural Research Service)

A precipitação anual varia de 25 cm a 75 cm. Devido à precipitação anual relativamente mais baixa em prados temperados, há poucas árvores, exceto aquelas encontradas crescendo ao longo de rios ou riachos. A vegetação dominante tende a consistir de gramíneas e algumas pradarias sustentam populações de animais de pastagem Figura 5. A vegetação é muito densa e os solos são férteis porque o subsolo do solo está cheio com as raízes e rizomas (caules subterrâneos) destas gramíneas. As raízes e rizomas agem para ancorar as plantas no solo e repor a matéria orgânica (húmus) no solo quando morrem e se decompõem.

Os incêndios, causados principalmente por raios, são uma perturbação natural nos prados temperados. Quando o fogo é suprimido nos prados temperados, a vegetação acaba por se converter em mato e floresta densa. Muitas vezes, a restauração ou manejo de prados temperados requer o uso de queimadas controladas para suprimir o crescimento das árvores e manter as gramíneas.

Temperate Forests

Figure 6. As árvores decíduas são a planta dominante na floresta temperada. (crédito: Oliver Herold)

As florestas temperadas são o bioma mais comum no leste da América do Norte, Europa Ocidental, Ásia Oriental, Chile, e Nova Zelândia (Figura 6). Este 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 abaixo de zero em uma base anual. Estas temperaturas significam que as florestas temperadas têm estações de crescimento definidas durante a primavera, verão e início do outono. A precipitação é relativamente constante durante todo o ano e varia entre 75 cm e 150 cm (29,5-59 in).

Por causa das chuvas e temperaturas anuais moderadas, as árvores decíduas são a planta dominante neste bioma (Figura 6). Árvores decíduas perdem suas folhas a cada outono e permanecem sem folhas no inverno. Assim, não ocorre fotossíntese nas árvores decíduas durante o período de inverno dormente. A cada primavera, novas folhas aparecem à medida que a temperatura aumenta. Devido ao período de dormência, a produtividade primária líquida das florestas temperadas é menor do que a das florestas tropicais úmidas. Além disso, as florestas temperadas mostram menos diversidade de espécies de árvores do que os biomas das florestas tropicais úmidas.

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

Boreal Forests

A floresta boreal, também conhecida como taiga ou floresta conífera, é encontrada ao sul do Círculo Polar Ártico e na maior parte do Canadá, Alasca, Rússia e norte da Europa (Figura 7). Este bioma tem invernos frios e secos e verões curtos, frescos e úmidos. A precipitação anual é de 40 cm a 100 cm e geralmente toma a forma de neve. Pouca evaporação ocorre por causa das temperaturas frias.

Figure 7. A floresta boreal (taiga) tem plantas baixas deitadas e árvores coníferas. (crédito: L.B. Brubaker)

Os longos e frios invernos na floresta boreal levaram à predominância de plantas coníferas tolerantes ao frio. Estas são árvores coníferas sempre verdes como pinheiros, abeto e abeto, que retêm as suas folhas em forma de agulha durante todo o ano. As árvores sempre-verdes podem ser fotossintetizadas mais cedo na primavera do que as árvores decíduas porque é necessária menos energia do sol para aquecer uma folha em forma de agulha do que uma folha larga. Isto beneficia as árvores sempre-verdes, que crescem mais rapidamente do que as árvores decíduas na floresta boreal. Além disso, os solos nas regiões de 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, as árvores coníferas que retêm agulhas ricas em nitrogênio podem ter uma vantagem competitiva sobre as árvores decíduas de folha larga.

A produtividade primária líquida das florestas boreais é menor que a das florestas temperadas e das florestas tropicais úmidas. A biomassa acima do solo das florestas boreais é elevada porque estas espécies de árvores de crescimento lento são de longa duração e acumulam biomassa em pé ao longo do tempo. A diversidade de espécies vegetais é menor do que a observada nas florestas temperadas e nas florestas tropicais húmidas. As florestas boreais carecem dos elementos pronunciados da estrutura da floresta estratificada vista nas florestas tropicais húmidas. A estrutura de uma floresta boreal é frequentemente apenas uma camada de árvores e uma camada de solo (Figura 7). Quando agulhas coníferas são derrubadas, elas se decompõem mais lentamente que folhas largas; portanto, menos nutrientes são devolvidos ao solo para alimentar o crescimento das plantas.

Tundra árctica

Figure 8. Plantas de baixo crescimento como o arbusto salgueiro dominam a paisagem da tundra, mostrada aqui no Refúgio Nacional de Vida Selvagem do Ártico. (crédito: USFWS Arctic National Wildlife Refuge)

A tundra do Ártico fica ao norte da floresta boreal subárctica e está localizada em todas as regiões árticas do hemisfério norte (Figura 8). 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-52 °F). As plantas na tundra árctica têm uma estação de crescimento muito curta, de aproximadamente 10-12 semanas. No entanto, durante este tempo, 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 de precipitação. E, como nas florestas boreais, há pouca evaporação devido às baixas temperaturas.

As plantas na tundra ártica são geralmente baixas até o solo (Figura 8). Há pouca diversidade de espécies, baixa produtividade primária líquida, e baixa biomassa acima do solo. Os solos da tundra ártica podem permanecer num estado de congelamento perene referido como permafrost. O permafrost torna impossível que as raízes penetrem profundamente no solo e retarda a decomposição da matéria orgânica, o que inibe a libertação de nutrientes a partir da matéria orgânica. Durante a época de crescimento, o solo da tundra ártica pode ser completamente coberto com plantas ou líquenes.

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