Toundra alpine - Alpine tundra

Randonneurs traversant la crête de Franconia dans les montagnes blanches du New Hampshire, dont une grande partie se trouve dans la zone alpine.
Toundra alpine dans les Andes vénézuéliennes

La toundra alpine est un type de région naturelle ou de biome qui ne contient pas d'arbres car elle se trouve à haute altitude . À mesure que la latitude d'un emplacement se rapproche des pôles, l'élévation du seuil de la toundra alpine diminue jusqu'à ce qu'elle atteigne le niveau de la mer, et la toundra alpine se confond avec la toundra polaire .

La haute altitude provoque un climat défavorable, trop froid et venteux pour soutenir la croissance des arbres. La toundra alpine se transforme en forêts subalpines sous la limite des arbres ; les forêts rabougries présentes dans l' écotone forêt-toundra sont connues sous le nom de Krummholz . Avec l'augmentation de l'altitude, il se termine à la limite des neiges où la neige et la glace persistent tout l'été.

La toundra alpine est présente dans les montagnes du monde entier. La flore de la toundra alpine est caractérisée par des arbustes nains proches du sol. Le climat froid de la toundra alpine est causé par le refroidissement adiabatique de l'air et est similaire au climat polaire .

La géographie

La toundra alpine se produit à une altitude suffisamment élevée à n'importe quelle latitude . Des parties des écorégions de prairies et de zones arbustives montagnardes du monde entier comprennent la toundra alpine. De vastes régions de toundra alpine se trouvent dans la Cordillère nord-américaine et certaines parties du nord des Appalaches en Amérique du Nord, les Alpes et les Pyrénées d'Europe, l' Himalaya et le Karakoram d'Asie, les Andes d'Amérique du Sud, les montagnes du Rift oriental d'Afrique et l' île du Sud de la Nouvelle-Zélande.

La toundra alpine occupe les sommets, les pentes et les crêtes de haute montagne au-dessus de la limite forestière. L'aspect joue également un rôle ; la limite des arbres se produit souvent à des altitudes plus élevées sur des pentes plus chaudes faisant face à l'équateur. Étant donné que la zone alpine n'est présente que sur les montagnes, une grande partie du paysage est accidentée et accidentée, avec des pics rocheux et enneigés, des falaises et des pentes d'éboulis, mais contient également des zones de topographie légèrement vallonnée à presque plate.

En moyenne sur de nombreux endroits et microclimats locaux , la limite des arbres s'élève de 75 mètres (245 pieds) lorsqu'elle se déplace de 1 degré au sud de 70 à 50 ° N, et de 130 mètres (430 pieds) par degré de 50 à 30 ° N. Entre 30 °N et 20 °S, la limite des arbres est à peu près constante, entre 3 500 et 4 000 mètres (11 500 et 13 100 pieds).

Climat

L'été dans la vallée de Tarfala au nord de la Suède avec son climat alpin

Le climat alpin est le temps moyen ( climat ) pour la toundra alpine. Le climat devient plus froid à haute altitude - cette caractéristique est décrite par le taux de lapsus d'air : l'air a tendance à se refroidir en montant, car il se dilate. Le taux de chute adiabatique sec est de 10 °C par km (5,5 °F par 1000 pieds) d'élévation ou d'altitude. Par conséquent, monter de 100 mètres (330 pieds) sur une montagne équivaut à peu près à se déplacer de 80 kilomètres (45 miles ou 0,75° de latitude) vers le pôle. Cette relation n'est cependant qu'approximative, car des facteurs locaux tels que la proximité des océans peuvent modifier radicalement le climat.

Les saisons de croissance typiques en altitude varient de 45 à 90 jours, avec des températures estivales moyennes proches de 10 °C (50 °F). Les températures de la saison de croissance tombent fréquemment en dessous de zéro et le gel se produit tout au long de la saison de croissance dans de nombreuses régions. Les précipitations se produisent principalement sous forme de neige hivernale, mais la disponibilité en eau du sol est très variable selon la saison, l'emplacement et la topographie. Par exemple, les champs de neige s'accumulent généralement sur les côtés sous le vent des crêtes tandis que les lignes de crête peuvent rester presque sans neige en raison de la redistribution par le vent. Certains habitats alpins peuvent être jusqu'à 70 % sans neige en hiver. Les vents violents sont courants dans les écosystèmes alpins et peuvent provoquer une érosion importante des sols et être physiquement et physiologiquement préjudiciable aux plantes. De plus, le vent associé à un rayonnement solaire élevé peut favoriser des taux d' évaporation et de transpiration extrêmement élevés .

Quantifier le climat

Toundra alpine au-dessus de la limite des arbres au-dessous du pic Musala dans la montagne de Rila , Bulgarie

Il y a eu plusieurs tentatives pour quantifier ce qui constitue un climat alpin.

Le climatologue Wladimir Köppen a démontré une relation entre les limites des arbres de l'Arctique et de l'Antarctique et l'isotherme d'été de 10 °C ; c'est-à-dire que les endroits où la température moyenne au cours du mois civil le plus chaud de l'année est inférieure à 10 °C ne peuvent pas supporter les forêts. Voir la classification climatique de Köppen pour plus d'informations.

Otto Nordenskjöld a émis l' hypothèse que les conditions hivernales jouent également un rôle : sa formule est W = 9 − 0,1 C , où W est la température moyenne du mois le plus chaud et C la moyenne du mois le plus froid, toutes deux en degrés Celsius (cela signifierait, pour Par exemple, si un endroit particulier avait une température moyenne de −20 °C (−4 °F) au cours de son mois le plus froid, le mois le plus chaud devrait être en moyenne de 11 °C (52 °F) ou plus pour que les arbres puissent y survivre).

En 1947, Holdridge a amélioré ces schémas, en définissant la biotempérature : la température annuelle moyenne, où toutes les températures inférieures à 0 °C sont traitées comme 0 °C (car cela ne fait aucune différence pour la vie végétale, étant dormante). Si la biotempérature moyenne se situe entre 1,5 et 3 °C (34,7 et 37,4 °F), Holdridge quantifie le climat comme alpin.

Flore

La phacélie soyeuse ( Phacelia sericea , en fleurs) et le phlox étalé ( Phlox diffusa ) sont des espèces des régions alpines de l'ouest de l'Amérique du Nord.
Flore alpine à 11 500 pieds (3 500 m) sur le plateau Flat Tops dans les montagnes Rocheuses du Colorado USA

Étant donné que l'habitat de la végétation alpine est soumise à un rayonnement intense, le vent, le froid, la neige et la glace, il pousse près du sol et se compose principalement de graminées vivaces , carex et plantes herbacées . Les herbes vivaces (y compris les graminées, les carex et les arbustes ligneux bas ou semi-ligneux) dominent le paysage alpin; ils ont beaucoup plus de biomasse de racines et de rhizome que celle des pousses, des feuilles et des fleurs. Les racines et les rhizomes fonctionnent non seulement dans l'absorption d'eau et de nutriments, mais jouent également un rôle très important dans le stockage des glucides pendant l'hiver. Les plantes annuelles sont rares dans cet écosystème et ne mesurent généralement que quelques pouces de hauteur, avec des systèmes racinaires faibles. Les autres formes de vie végétales courantes comprennent les arbustes prostrés , les graminoïdes formant des touffes , les plantes en coussin et les cryptogames , tels que les bryophytes et les lichens .

Par rapport aux zones d'altitude inférieure de la même région, les régions alpines ont un taux d' endémisme élevé et une grande diversité d'espèces végétales. Cette diversité taxonomique peut être attribuée à l'isolement géographique , aux changements climatiques , à la glaciation , à la différenciation des microhabitats et à différentes histoires de migration ou d' évolution ou les deux. Ces phénomènes contribuent à la diversité végétale en introduisant une nouvelle flore et en favorisant les adaptations , à la fois des nouvelles espèces et la dispersion des espèces préexistantes.

Les plantes se sont adaptées au rude environnement alpin. Les plantes-coussins , ressemblant à des touffes de mousse près du sol, échappent aux vents violents qui soufflent à quelques centimètres au-dessus d'elles. De nombreuses plantes à fleurs de la toundra alpine ont des poils denses sur les tiges et les feuilles pour fournir une protection contre le vent ou des pigments de couleur rouge capables de convertir les rayons lumineux du soleil en chaleur. Certaines plantes mettent deux ans ou plus à former des boutons floraux, qui survivent à l'hiver sous la surface, puis s'ouvrent et produisent des fruits avec des graines au cours des quelques semaines d'été.

Les zones alpines sont uniques en raison de la sévérité et de la complexité de leurs conditions environnementales. De très petits changements de topographie - aussi petits que 1 pied (0,3 m) ou moins - peuvent faire la différence entre une zone balayée par le vent ou une zone d'accumulation de neige, modifiant radicalement la productivité potentielle et la communauté végétale . Entre ces extrêmes de sécheresse et de saturation , plusieurs environnements intermédiaires peuvent exister tous à quelques mètres les uns des autres, en fonction de la topographie, du substrat et du climat. La végétation alpine se présente généralement en une mosaïque de petites parcelles avec des conditions environnementales très différentes. Les types de végétation varient des plantes en coussin et en rosette sur les crêtes et dans les recoins des rochers ; à la végétation herbacée et herbeuse le long des pentes ; arbustes nains avec des graminées et des plantes herbacées sous les congères de fusion; et des carex, des graminées, des arbustes bas et des mousses dans les tourbières et le long des ruisseaux.

Un bourbier alpin dans les Alpes suisses

Les prairies alpines se forment là où les sédiments de l'altération des roches ont produit des sols suffisamment développés pour supporter les herbes et les carex. Les lichens non florifères s'accrochent aux rochers et au sol. Leurs cellules d'algues fermées peuvent effectuer la photosynthèse à n'importe quelle température supérieure à 0 °C (32 °F) et les couches fongiques externes peuvent absorber plus que leur propre poids en eau. Les adaptations pour la survie des vents secs et du froid peuvent rendre la végétation de la toundra très résistante, mais à certains égards, la toundra est très fragile. Les pas répétés détruisent souvent les plantes de la toundra, permettant au sol exposé de s'envoler; la récupération peut prendre des centaines d'années.

Faune

Parce que la toundra alpine est située dans diverses régions largement séparées de la Terre, il n'y a pas d'espèce animale commune à toutes les zones de la toundra alpine. Certains animaux des environnements de toundra alpine comprennent le kéa , la marmotte , la chèvre de montagne , le mouflon d'Amérique , le chinchilla , le tahr de l'Himalaya , le yak , le léopard des neiges et le pika .

Voir également

Les références

Liens externes