Biome pustynny

Pustynie pokrywają około jednej piątej powierzchni Ziemi i występują tam, gdzie opady są mniejsze niż 50 cm/rok. Chociaż większość pustyń, takich jak Sahara w Afryce Północnej i pustynie w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych, Meksyku i Australii, występują na niskich szerokościach geograficznych, inny rodzaj pustyni, zimne pustynie, występują w basenie i obszarze zasięgu w Utah i Nevadzie oraz w części zachodniej Azji. Większość pustyń ma znaczną ilość wyspecjalizowanej roślinności, a także wyspecjalizowanych zwierząt kręgowych i bezkręgowych. Gleby często mają obfite składniki odżywcze, ponieważ potrzebują tylko wody, aby stać się bardzo produktywne i mają mało lub nie mają materii organicznej. Zakłócenia są powszechne w postaci sporadycznych pożarów lub zimnej pogody, a także nagłych, rzadkich, ale intensywnych deszczów, które powodują powodzie.

Na pustyniach występuje stosunkowo niewiele dużych ssaków, ponieważ większość z nich nie jest w stanie zmagazynować wystarczającej ilości wody i wytrzymać upałów. Pustynie często nie zapewniają dużego schronienia przed słońcem dla dużych zwierząt. Dominującymi zwierzętami na ciepłych pustyniach są kręgowce nie będące ssakami, takie jak gady. Ssaki są zwykle małe, jak myszy kangury z pustyń Ameryki Północnej.

Biomy pustynne mogą być klasyfikowane według kilku cech.stnieją cztery główne typy pustyń:

• gorąca i sucha
• półsucha
• północna
• zimna

Pustynia gorąca i sucha

Cztery główne północnoamerykańskie pustynie tego typu to Chihuahuan, Sonoran, Mojave i Wielka Kotlina. Inne pustynie poza USA to południowoazjatycka, neotropikalna (Ameryka Południowa i Środkowa), etiopska (Afryka) i australijska.

Pory roku są na ogół ciepłe przez cały rok, a latem bardzo gorące. Zimy zazwyczaj przynoszą niewielkie opady.

Temperatury wykazują dzienne ekstrema, ponieważ atmosfera zawiera mało wilgoci, aby zablokować promienie słoneczne. Powierzchnie pustynne otrzymują nieco więcej niż dwa razy więcej promieniowania słonecznego niż regiony wilgotne i tracą prawie dwa razy więcej ciepła w nocy. Wiele średnich rocznych temperatur waha się w granicach 20-25° C. Ekstremalne maksimum waha się w granicach 43,5-49° C. Minimalne temperatury spadają czasem do -18° C.

Opady deszczu są zwykle bardzo małe i/lub skupiają się w krótkich zrywach pomiędzy długimi okresami bezdeszczowymi. Tempo parowania regularnie przekracza tempo opadów. Czasami deszcz zaczyna padać i wyparowuje zanim dotrze do ziemi. Najniższe opady występują na pustyni Atacama w Chile, gdzie wynoszą średnio mniej niż 1,5 cm. Niektóre lata są nawet bezdeszczowe. Sahara śródlądowa również otrzymuje mniej niż 1,5 cm rocznie. Opady deszczu na pustyniach amerykańskich są wyższe i wynoszą prawie 28 cm rocznie.

Gleby mają strukturę ziemistą, są płytkie, skaliste lub żwirowe z dobrym drenażem i nie mają wody podpowierzchniowej. Są gruboziarniste, ponieważ jest w nich mniej chemicznego wietrzenia. Drobniejsze cząstki pyłu i piasku są wydmuchiwane gdzie indziej, pozostawiając za sobą cięższe kawałki.

Dach na większości pustyń jest bardzo rzadki. Rośliny są głównie ziemi przytulanie krzewy i krótkie drzewa drzewiaste. Liście są „pełne” (w pełni zaopatrzone w składniki odżywcze) i mają właściwości oszczędzające wodę. Są one zwykle małe, grube i pokryte grubą kutykulą (warstwą zewnętrzną). U kaktusów liście są znacznie zredukowane (do kolców), a aktywność fotosyntetyczna jest ograniczona do łodyg. Niektóre rośliny otwierają swoje aparaty szparkowe (mikroskopijne otwory w epidermie liści, które umożliwiają wymianę gazową) tylko w nocy, kiedy szybkość parowania jest najniższa. Rośliny te obejmują: yuccas, ocotillo, krzew terpentyny, opuncje, fałszywy mesquite, sotol, ephedras, agaves i brittlebush.

Zwierzęta obejmują małe nokturnalnych (aktywnych w nocy) drapieżników. Dominującymi zwierzętami są nory i szczury kangurowe. Występują tu również owady, pajęczaki, gady i ptaki. Zwierzęta pozostają nieaktywne w chronionych kryjówkach podczas gorącego dnia i wychodzą na żer o zmierzchu, świcie lub w nocy, kiedy pustynia jest chłodniejsza.

Pustynia półsucha

Do głównych pustyń tego typu należą sagowce w Utah, Montanie i Wielkiej Kotlinie. Należą do nich również obszary bliskowschodnie (Ameryka Północna, Nowa Fundlandia, Grenlandia, Rosja, Europa i północna Azja).

Lata są umiarkowanie długie i suche, a podobnie jak w przypadku pustyń gorących, zimy przynoszą zwykle niskie stężenie opadów. Temperatury letnie zwykle wynoszą średnio 21-27° C. Zazwyczaj nie przekraczają 38° C, a temperatury wieczorne są chłodne i wynoszą około 10° C. Chłodne noce pomagają zarówno roślinom, jak i zwierzętom poprzez zmniejszenie utraty wilgoci w wyniku transpiracji, pocenia się i oddychania. Ponadto, kondensacja rosy spowodowana nocnym ochłodzeniem może być równa lub przewyższać opady deszczu na niektórych pustyniach. Podobnie jak na pustyni gorącej, opady są często bardzo niskie i/lub skoncentrowane. Średnie opady wahają się od 2-4 cm rocznie.

Gleba może mieć strukturę od piaszczystej i drobnoziarnistej do luźnych fragmentów skalnych, żwiru lub piasku. Ma dość niskie stężenie soli, w porównaniu do pustyń, które otrzymują dużo deszczu (nabywając wyższe stężenie soli w wyniku). Na obszarach takich jak zbocza górskie gleba jest płytka, skalista lub żwirowa, z dobrym drenażem. W górnej bajadzie (niższe zbocza) są one gruboziarniste, skaliste, dobrze odwodnione i częściowo „ułożone przez ławę skalną”. W dolnej bajadzie (teren dolny) gleba jest piaszczysta i drobnoziarnista, często z „wapienną warstwą twardą”. W każdym z tych przypadków nie ma wody podpowierzchniowej.

Kolczasty charakter wielu roślin na pustyniach półsuchych zapewnia ochronę w niebezpiecznym środowisku. Duża liczba kolców zacienia powierzchnię na tyle, by znacznie zmniejszyć transpirację. To samo może być prawdą w przypadku włosków na wełnistych roślinach pustynnych. Wiele roślin ma srebrzyste lub błyszczące liście, co pozwala im na odbijanie większej ilości energii promienistej. Rośliny te często mają nieprzyjemny zapach lub smak. Do roślin semiaridalnych należą: Creosote bush, bur sage (Franseria dumosa lub F. deltoidea), white thorn, cat claw, mesquite, brittle bushes (Encelia farinosa), lyciums, and jujube.

W ciągu dnia owady poruszają się wokół gałązek, aby pozostać po zacienionej stronie; jack rabits podążają za poruszającym się cieniem kaktusa lub krzewu. Naturalnie, wiele zwierząt znajduje ochronę w podziemnych norach, gdzie są izolowane zarówno od ciepła, jak i od jałowości. Zwierzęta te obejmują ssaki, takie jak szczury kangury, króliki i skunksy; owady, takie jak pasikoniki i mrówki; gady reprezentowane są przez jaszczurki i węże; oraz ptaki, takie jak sowy i tracze kalifornijskie.

Pustynia nadbrzeżna

Pustynie te występują na obszarach umiarkowanie chłodnych do ciepłych, takich jak obszary bliskowschodnie i neotropikalne. Dobrym przykładem jest Atacama w Chile.

Po chłodnych zimach pustyń przybrzeżnych następują umiarkowanie długie, ciepłe lata. Średnia temperatura latem waha się od 13-24° C; temperatury zimą wynoszą 5° C lub mniej. Maksymalna roczna temperatura wynosi około 35° C, a minimalna około -4° C. W Chile temperatura waha się od -2 do 5° C w lipcu i 21-25° C w styczniu.

Średnie opady wynoszą 8-13 cm na wielu obszarach. Maksymalna roczna suma opadów na przestrzeni wielu lat wynosi 37 cm, a minimalna 5 cm.

Gleba jest drobnoziarnista o umiarkowanej zawartości soli. Jest ona dość porowata z dobrym drenażem. Niektóre rośliny mają rozbudowane systemy korzeniowe blisko powierzchni, gdzie mogą korzystać z wszelkich deszczów. Wszystkie rośliny o grubych i mięsistych liściach lub łodygach mogą pobierać duże ilości wody, gdy jest ona dostępna i przechowywać ją do wykorzystania w przyszłości. U niektórych roślin powierzchnie są pofałdowane z podłużnymi grzbietami i rowkami. Kiedy woda jest dostępna, łodyga pęcznieje tak, że rowki są płytkie, a grzbiety daleko od siebie. Gdy woda jest zużywana, łodyga kurczy się, tak że rowki są głębokie, a grzbiety blisko siebie. Rośliny żyjące w tego typu pustyni obejmują krzew solny, krzew gryki, czarny krzew, trawa ryżowa, mały liść kasztanowca, czarna szałwia i chrysothamnus.

Niektóre zwierzęta mają wyspecjalizowane adaptacje do radzenia sobie z pustynnym upałem i brakiem wody. Niektóre ropuchy zamykają się w norach z galaretowatą wydzieliną i pozostają nieaktywne przez osiem lub dziewięć miesięcy, aż do momentu wystąpienia ulewnego deszczu. Płazy, które przechodzą przez stadia larwalne mają przyspieszone cykle życiowe, co zwiększa ich szanse na osiągnięcie dojrzałości przed wyparowaniem wody. Niektóre owady składają jaja, które pozostają uśpione do czasu, gdy warunki środowiskowe są odpowiednie do wyklucia. Krewetki wróżki również składają uśpione jaja. Inne zwierzęta to: owady, ssaki (kojot i borsuk), płazy (ropuchy), ptaki (sowa uszata, orzeł przedni i orzeł łysy) oraz gady (jaszczurki i węże).

Zimna pustynia

Pustynie te charakteryzują się mroźnymi zimami z opadami śniegu i wysokimi sumami opadów przez całą zimę i sporadycznie przez lato. Występują na Antarktydzie, Grenlandii i w sferze bliskowschodniej. Mają krótkie, wilgotne i umiarkowanie ciepłe lata z dość długimi, mroźnymi zimami. Średnia temperatura zimą wynosi od -2 do 4° C, a średnia temperatura latem wynosi od 21 do 26° C.

Zimy obfitują w opady śniegu. Średnie roczne opady wahają się od 15-26 cm. Roczne opady osiągnęły maksimum 46 cm i minimum 9 cm. Najsilniejsze opady wiosną występują zazwyczaj w kwietniu lub maju. Na niektórych obszarach opady mogą być obfite jesienią. Gleba jest ciężka, mulista i słona. Występują na niej wachlarze aluwialne, gdzie gleba jest stosunkowo porowata, a drenaż jest dobry, dzięki czemu większość soli została wypłukana.

Rośliny są szeroko rozproszone. Na terenach porośniętych szałwią ok. 10% powierzchni, ale na niektórych terenach porośniętych sagowcem nawet do 85%. Wysokość roślin waha się od 15 cm do 122 cm. Główne rośliny są liściaste, większość z nich ma kolczaste liście. Szeroko rozpowszechnione zwierzęta to króliki jack, szczury kangury, myszy kangury, myszy kieszonkowe, myszy pasikoniki i wiewiórki ziemne antylop. Na obszarach takich jak Utah, gęstość populacji tych zwierząt może wynosić od 14-41 osobników na hektar. Wszystkie z wyjątkiem królików są norowcami. Zwyczaj grzebania dotyczy również drapieżników, takich jak borsuk, lis i kojot. Kilka jaszczurek wykonuje pewne czynności związane z zakopywaniem i przemieszczaniem gleby. Jelenie występują tylko w zimie.

Woda słodka

Marine

Desert

Lasy

Grassland

Tundra

Top photo by David K. Smith, UCMP; Zdjęcia gorącej i suchej pustyni, od lewej: Glenn i Martha Vargas © 2004 California Academy of Sciences; Gerald i Buff Corsi © 2002 California Academy of Sciences; Glenn i Martha Vargas © 2004 California Academy of Sciences. Zdjęcia pustyni półpustynnej, od lewej: Gerald i Buff Corsi © 2000 California Academy of Sciences; David K. Smith, UCMP; Gerald i Buff Corsi © 2000 California Academy of Sciences. Zdjęcia zimnej pustyni, od lewej: Gerald i Buff Corsi © 2004 California Academy of Sciences; Dr. Lloyd Glenn Ingles &kopia 1999 California Academy of Sciences.

Oryginalne strony biomów zostały stworzone jesienią 1996 roku przez grupę Biomes Group, klasa Biology 1B, sekcja 115, na UC Berkeley; wszystkie zostały przeformatowane, z dodaniem wielu nowych zdjęć, w marcu, 2007 roku. Zdjęcie rafy koralowej autorstwa Marguerite Gregory © 2004 California Academy of Sciences. Strony zostały przeprojektowane w 2019 roku jako część ogólnego remontu strony internetowej UCMP. O ile nie zaznaczono, treści na tych stronach nie zostały zaktualizowane.