Hutan boreal dan tundra

Di tundra Arktik, suhu rata-rata musim dingin −34 °C, dan tumbuhan hanya mendapat sekitar 10 hingga 12 minggu untuk tumbuh setiap tahun.

Hutan boreal

Hutan boreal, juga disebut taiga atau hutan konifer, berada di selatan Lingkar Arktik melintasi sebagian besar Kanada, Alaska, Rusia, dan Eropa utara. Musim dingin panjang, dingin, dan kering; musim panas pendek, sejuk, dan basah. Presipitasi tahunan 40 cm hingga 100 cm terutama turun sebagai salju, dan hanya sedikit menguap karena sangat dingin. Hutan didominasi pohon selalu hijau penghasil runjung seperti pinus, spruce, dan fir, yang mempertahankan daun jarumnya sepanjang tahun.

Mengapa daun jarum unggul di utara

OpenStax memberikan dua alasan. Pertama, daun jarum membutuhkan lebih sedikit energi Matahari untuk menghangat dibandingkan daun lebar, sehingga pohon selalu hijau dapat mulai berfotosintesis lebih awal pada musim semi; di hutan boreal, pertumbuhannya lebih cepat daripada pohon gugur daun. Kedua, tanah boreal cenderung asam dengan sedikit nitrogen tersedia. Daun kaya nitrogen, dan pohon gugur daun harus membentuk seluruh daun baru setiap tahun, sedangkan konifer mempertahankan daun jarum beserta nitrogennya. Daun jarum juga terurai perlahan setelah gugur, sehingga lebih sedikit unsur hara kembali ke tanah dan tanah tetap miskin hara. Pohon tumbuh perlahan tetapi berumur panjang, sehingga hutan menumpuk biomassa tegakan besar, meskipun produktivitas primer bersihnya lebih rendah daripada hutan beriklim sedang atau tropis. Strukturnya sederhana, sering hanya lapisan pohon dan lapisan permukaan tanah.

Tundra

Di utara hutan boreal terdapat tundra Arktik. OpenStax memberikan suhu rata-rata musim dingin −34 °C dan suhu rata-rata musim panas 3 °C hingga 12 °C. Musim tumbuh hanya berlangsung sekitar 10 hingga 12 minggu, tetapi selama itu Matahari bersinar hampir 24 jam sehari dan tumbuhan tumbuh cepat. Presipitasi sangat rendah dan hanya sedikit berubah sepanjang tahun, serta seperti di hutan boreal, hanya sedikit yang menguap.

Di bawah permukaan dapat terdapat tanah yang tetap bersuhu 0 °C atau lebih rendah selama setidaknya dua tahun berturut-turut: permafrost. Permafrost ini menghalangi akar menembus dalam dan memperlambat penguraian tumbuhan mati, sehingga menghambat pelepasan unsur hara. Karena itu tumbuhan tundra tumbuh rendah dekat tanah: dedalu semak, teki, lumut, dan lumut kerak. Keragaman, produktivitas, serta biomassa di atas tanah semuanya rendah, tetapi pada musim panas singkat, tanah dapat tertutup sepenuhnya oleh tumbuhan atau lumut kerak. Siang musim panas 24 jam di sini merupakan pengaruh yang sama dengan yang dapat kamu lihat pada model musim: di utara Lingkar Arktik, seluruh lingkaran lintang tetap tersinari di sekitar solstis Juni.

Kekeringan dalam dingin

Tundra mendapat sangat sedikit presipitasi, biasanya di bawah 25 cm per tahun, dan National Geographic Education mencatat bahwa menurut ukuran ini tundra juga tergolong gurun. Namun, tundra tidak mengering seperti gurun panas, dan alasannya adalah penguapan. Di gurun panas, Matahari dan udara kering menarik air dari tanah lebih cepat daripada hujan menggantikannya. Di hutan boreal dan tundra, dingin menjaga penguapan tetap rendah, sehingga sedikit air yang turun bertahan, sebagian besar sebagai salju dan es. OpenStax juga mencatat bahwa jumlah spesies paling sedikit terdapat di dekat kutub, tempat yang lebih dingin dan kering, serta waktu yang tersedia bagi makhluk hidup untuk menetap sejak glasiasi terakhir lebih singkat.