Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

Bevarelse af energi i tundrabiomet

På steder, hvor energi og ressourcer er knappe, skal organismer finde måder at konkurrere eller spare energi på for at overleve. Energi i et økosystem findes i flere former, herunder varme og lys energi fra solen; kemisk energi i molekyler, såsom sukkerarter, fedtstoffer, proteiner og kulhydrater; varme udgivet af organismer under stofskiftet og tabt i miljøet; og kinetisk eller bevægelsesenergi. Bevarelse af energi i et økosystem kan indebære en række forskellige strategier for organismer, herunder minimering af varmetabet, opbevaring af kemisk energi, maksimering af solvarmeindsamling og begrænsning af bevægelsen.

Tundra Geography

Den arktiske tundra ligger i regioner lige syd for nordpolen og nord for taiga eller boreale skove, hovedsagelig mellem breddegrader på 55 og 70 grader nord. Nogle tundralignende steder findes også i nærheden af ​​Antarktis, selvom de altid er sne- eller isdækket og ikke sandt tundra. På grund af jordens hældning ligger solen lavt i horisonten, og dets stråler skal rejse gennem mere atmosfære, inden de når tundraen og reducerer den samlede solenergi. Summere i den arktiske tundra er korte - kun 50 til 60 dage - men omkring solstikten skinner solen 24 timer eller næsten 24 timer om dagen. På den tid kan tundraen modtage så meget solenergi som nogle tropiske områder. Vinteren trækker på lang og mørk, men dagene går forbi med næsten ingen sol, eller solen stiger lige over horisonten i et par timer.

Tundra Klima

På grund af den lave sol stråling og geografi, tundraen er ekstremt kold om vinteren (gennemsnitlig -30 grader F) og har tendens til at være relativt kølig (37 til 54 grader F) om sommeren. Nedbør er lav - kun 4 til 10 tommer om året - og falder som sne eller is. Et permanent frosset underlag af jord kaldet permafrost gør dræningen dårlig, og kolde temperaturer nedsætter fordampning og nedbrydning, så meget af den tilgængelige energi og næringsstoffer i tundraen findes i døde organiske stoffer. I løbet af sommeren optøer mose, og et væld af blomstrende planter, insekterne og millioner af fugle udnytter den flygtige periode med varme til opbevaring af mad. Før vinteren vender tilbage, vandrer nogle fugle og pattedyr sydpå, men andre forbliver for at udholde mørket og fugtige temperaturer.

Energibesparelse i Tundra Vegetation

Tundraplanter og andre vegetationer har en række tilpasninger til den kolde, vind og lave solenergi. De har tendens til at være små og vokse lave for at få varme fra jorden, såsom lav og moser; de er mørke i farver - nogle gange røde - for bedre at absorbere sollys; de koncentrerer meget af deres biomasse og fødevareoplagring i rødder under jorden, hvor den er varmere; de kan fotosyntetisere eller udnytte solens energi ved lave temperaturer og lavt lys; nogle, herunder arktiske pil, har "hår" -bækkede blade for at falde i varme; og de kan vokse i klumper eller måtter for at beskytte sig mod vind og kulde, såsom tufted saxifrage. De fleste tundraplanter er stauder i stedet for årtier, holder deres blade over vinteren for at spare energi; og nogle har skålformede blomster, der følger solens vej og koncentrerer solenergien. Tundra planter fremskynder også reproduktionsprocessen ved at pudse eller opdele i stedet for at reproducere seksuelt, hvilket indebærer mere tid- og energiforbrugende frøproduktion. Desuden hjælper tundra sne med at isolere planter fra kulde og vind.

Energibesparelse i tundra dyr

Mange tundra dyr sparer varmeenergi gennem deres kropsform. Lemmings og bjørne er for eksempel korte og lette med korte haler, ører og lemmer; Et lavt forhold mellem rum og rum betyder mindre varme undslipper kroppen. Tundra pattedyr og nogle fugle har også tyk pels eller fjer, flere lag pels, vandtætte jakker eller fjer og /eller fjer eller pels på undersiden af ​​deres fødder for at holde varmen. Den arktiske ræv ombryder sin buskede hale om sig selv som et tæppe, når det sover, og grizzly og isbjørne har et tykt lag af fedt eller blubber under deres hud, som de arbejder hårdt for at akkumulere ved gorging i de korte somre. Mange tundra dyr er mørke i farve for at absorbere solens energi, selv om nogle bliver hvide om vinteren for bedre at undgå rovdyr. Interessant nok, isbjørn pels og hud er faktisk ikke hvid. Pelsen - som er hul og isolerer godt - er klar, afspejler hvidt lys, men tillader i det meste sollys, som absorberes af den sorte hud. Om vinteren sparer grizzlybjørne og arktiske jordkorn energi ved at gå i hvile i huler i op til seks til otte måneder, mens de reducerer deres stofskifte, muskusker begrænser deres aktivitet og myg erstatter væskerne i deres kroppe med en naturlig form for frostvæske kaldet glycerol at holde sig fra indefrysning.

Klik for at udvide hele teksten