Boreaal bos en toendra

Op de arctische toendra is de gemiddelde wintertemperatuur −34 °C, en planten hebben elk jaar maar ongeveer 10 tot 12 weken om te groeien.

Het boreale bos

Het boreale bos, ook taiga of naaldbos genoemd, ligt ten zuiden van de noordpoolcirkel in het grootste deel van Canada, Alaska, Rusland en Noord-Europa. De winters zijn lang, koud en droog; de zomers kort, koel en nat. De jaarlijkse neerslag van 40 cm tot 100 cm valt vooral als sneeuw en door de kou verdampt er weinig. Het bos bestaat vooral uit kegeldragende, altijdgroene bomen zoals dennen, sparren en zilversparren, die hun naaldvormige bladeren het hele jaar behouden.

Waarom naalden winnen in het noorden

OpenStax geeft twee redenen. Ten eerste heeft een naald minder zonne-energie nodig om op te warmen dan een breed blad. Altijdgroene bomen kunnen dus eerder in de lente met fotosynthese beginnen; in het boreale bos groeien ze sneller dan bladverliezende bomen. Ten tweede zijn boreale bodems vaak zuur en bevatten ze weinig beschikbare stikstof. Bladeren zijn rijk aan stikstof. Een bladverliezende boom moet elk jaar een volledig nieuwe set bladeren maken, terwijl een naaldboom zijn naalden en de stikstof erin behoudt. Gevallen naalden verteren bovendien langzaam, zodat minder voedingsstoffen naar de bodem terugkeren en die arm blijft. De bomen groeien langzaam maar leven lang. Zo bouwt het bos een grote staande biomassa op, hoewel de netto primaire productie lager is dan in gematigde of tropische bossen. De structuur is eenvoudig, vaak alleen een boomlaag en een bodemlaag.

De toendra

Ten noorden van het boreale bos ligt de arctische toendra. OpenStax geeft een gemiddelde wintertemperatuur van −34 °C en gemiddelde zomertemperaturen van 3 °C tot 12 °C. Het groeiseizoen duurt maar ongeveer 10 tot 12 weken, maar in die tijd schijnt de zon bijna 24 uur per dag en groeien planten snel. Er valt zeer weinig neerslag en dat verandert weinig gedurende het jaar. Net als in het boreale bos verdampt er weinig.

Onder het oppervlak kan grond liggen die minstens twee opeenvolgende jaren op 0 °C of lager blijft: permafrost. Deze permafrost voorkomt dat wortels diep doordringen en vertraagt de afbraak van dode planten, waardoor voedingsstoffen minder snel vrijkomen. Toendraplanten blijven daarom laag: struikwilgen, zeggen, mossen en korstmossen. Diversiteit, productie en bovengrondse biomassa zijn allemaal laag, maar in de korte zomer kan de grond volledig bedekt zijn met planten of korstmossen. Het 24 uur durende zomerdaglicht is hetzelfde effect dat je in het seizoenenmodel kunt zien: ten noorden van de noordpoolcirkel blijft de hele breedtecirkel rond de junizonnewende in het zonlicht.

Een koude vorm van droogte

De toendra krijgt zeer weinig neerslag, meestal minder dan 25 cm per jaar. National Geographic Education merkt op dat ze volgens die maatstaf ook als woestijn telt. Toch droogt ze niet uit zoals een hete woestijn, en dat komt door de verdamping. In een hete woestijn onttrekken zon en droge lucht sneller water aan de grond dan regen het aanvult. In boreaal bos en toendra houdt de kou de verdamping laag. Het weinige water dat valt blijft dus aanwezig, grotendeels als sneeuw en ijs. OpenStax merkt ook op dat bij de polen de minste soorten leven: het is er kouder en droger en sinds de laatste ijstijden heeft het leven er minder tijd gehad om zich te vestigen.