LA VIE DANS LES GRANDS FROIDS (Exposé – SVT – Collège/Lycée)

« • la toundra nue, domaine des mousses et des lichens ; • la toundra buissonnante ; • la toundra boisée , qui fait la transition avec la taïga .

La toundra de l'hémisphère Sud est surtout herbeuse .

discontinue.

Elle forme une mosaïque complexe dépendant localement des microclimats, et principalement de l'épaisseur de la neige hivernale :si celle-ci est importante, les végétaux (et les animaux) sont mieux protégés du froid .

On y trouve par exemple des bouleaux nains (Betula nana) et d'autres arbrisseaux rampants comme des genévriers ou des saules.

Les sites moins abrités, d'où le vent souffle la neige, portent une végétation plus rase, des éricacées, des cypéracées, des mousses et des lichens (jusqu 'à 65% de lichens à la limite du désert arctique) .

Adaptations Elles sont de trois ordres : la composition de la flore , sa morphologie et ses caractéristiques biologiques.

• Les plantes annuelles sont rares, car les étés sont trop courts.

On trouve surtout des vivaces comme les saxifrages ou les airelles : leurs bourgeons et leurs parties d'hiver sont au ras du sol, ce qui leur permet d'être protégés par la neige .

Les mousses et les lichens sont abondants.

• Les plantes ont des rameaux très ligneux, de petites feuilles coriaces, un port rampant, en boule ou en coussinet.

Leurs racines sont importantes (jusqu 'à 75% de la biomasse globale).

Les arbres sont tout petits .

• Les tissus foliaires des plantes résistent au gel.

Certaines sont capables d'effectuer la photosynthèse à moins de o •c.

Leur végétation démarre dès la fonte des neiges.

La présence du permafrost empêche le lessivage des minéraux dissous : les plantes poussent comme en hydroculture.

Elles sont riches en protéines, en amidon et en sels minéraux.

Leurs baies ont de fortes teneurs en vitamines et généralement peu de substances toxiques .

Cette bonne qualité nutritive permet une vie animale abondante .

LA FAUNE Elle compte quelques séde ntaires , surtout actifs en été, et de très nombreux migrateurs.

Les vertébrés à sang froid y sont rares , à cause de la température.

Animaux sédentaires Plusieurs stratégies leur permettent de passer l 'hiver dans la toundra .

Les petits animaux ne creusent pas de terriers à cause du permafrost : ils s 'installent dans des trous sous la neige.

Seul l'écureuil arctique (Spermophilus parryt) hiberne véritablement sa température chute à 6 •c.

Les campagnols, lemmin gs et musaraignes poursuivent leur vie au ralenti.

Quand les ressources sont abondantes , les lemmings sont même capables de se reproduire sous la neige .

Les animaux actifs en surface sont tachetés ou bruns roux en été, mais blancs en hiver, comme le lièvre arctique, le renard polaire , la belette, l'hermine ou le lagopède alpin (Lagopus mutus).

Chez la chouette scandiaca) le mâle est blanc , la femelle, qui couve à terre, est tachetée, comme les jeunes.

Ce camouflage est indispensable, puisque la toundra offre peu d 'abris où se dissimuler .

La plupart des herbivores , aussi bien le bœuf musqué que le lagopède, vivent sur leurs réserves et en grattant la neige pour se nourrir.

Oiseaux migrateun Les eaux stagnantes de la toundra sont favorables à la vie d'une multitude d'insectes, à commencer par les diptères : la densité de moustiques est plus grande que sous les tropiques.

Ils hivernent sous forme d'œufs.

Les espèces les plus précoces commencent leur développement avant même la fin de la fonte des neiges.

Cette abondance attire beaucoup d'espèces nourrissant leurs oisillons d'insectes, comme le bruant des neiges (Piectrophenax nivalis) .

Venir se reproduire dans la toundra implique parfois des migrations considérables : plus de 6000 km pour le pluvier doré entre les îles du Pacifique et l'Alaska.

Les bécasseaux cocorli (Co/idris ferrugineo) hivernent jusqu 'en Afrique du Sud ou en Tasmanie et reviennent passer l'été au nord du cercle polaire .

Certains parcourent prés de 30000 km par an.

Des oiseaux plus gros, comme les palmipèdes, parcourent des distances moindres : la bemache 70 cm) migre « seulement» de la mer du Nord au Groenland .

Le labbe parasite (Stercoriarius parasiticus) et le labbe à longue queue (S.

longicaudus) passent l'hiver en mer et chassent l'été les rongeurs et les petits oiseaux de la toundra .

MammHères (Rangifer tarandus) quittent la toundra boisée ou la taïga pour se nourrir et mettre bas dans les zones plus septentrionales.

Ils peuvent parcourir plus de 2 000 km par an, suivis par leurs prédateurs, les loups.

Les femelles portent des bois, qui leur servent de réserve de calcium et de phosphore durant la gestation : les jeunes doivent être capables de migrer dès l'automne.

LA FLOIE On distingue traditionnellement 3 types de taïga , qui son~ du nord au sud : • la taïga du nord , qui fait transition avec la toundra par des forêts-galeries fluviales ou par la toundra boisée.

Elle serait en expansion vers le nord ; • la taïga du centre , où prédominent l'épicéa , le mélèze ou le pin; • la taïga du sud, qui fait transition avec la forêt tempérée ou les steppes (en Asie) .

La taïga est très exploitée et dégradée, Adaptations La plupart des arbres ont des racines superficielles.

mais très abondantes .

Ils supportent bien le gel persistant : les aiguilles cireuses de l'épicéa, par exemple , résistent à -30 •c.

Elles effectuent la photosynthèse jusqu 'à -10 •c.l'écorce des bouleaux est blanche et contient de fines couches d'air qui jouent le rôle d'isolant : elle subit ainsi moins de variations blessures dues au gel.

Ces arbres ont une croissance lente : il faut un siècle pour que pousse un arbre de 6 m de hau~ plusieurs pour qu'il atteigne 15 ou 30 m .

La durée de rotation des exploitations forestières est longue : au moins le double de celle des forêts tempérées.

(Picea obies ou P.

obovata en Eurasie, P.

engelmonnii , P.

g/auco et P.

mariano en Amérique du Nord) .

Si les précipitations sont faibles, ce sont les lft/èzes (Lorix deciduo, L.

sibirico, L.

accidentalis).

Sur sol sec ou drainan~ on trouve le pin sylvestre (Pinus sylvestris) en Europe, le pin gris (P.

bank5iana) en Amérique.

Les hivers doux et humides de Scandinavie favorisent le sapin {Abies alba).

Les feuillus sont des bouleaux, des saules, des peupliers, parfois des aulnes et des sorbiers.

Les sous-bois sont réduits, du fait de la pauvreté des sols et de l'ombre parfois dense .

Ils sont surtout constitués d'éricacées (airelles , myrtilles, lédons) et de cypéracées (carex ou sphaignes , selon l'humidité) .

Sur les sols les plus riches, on trouve des géraniacées, des fougères, des ronces .

Le sol est couvert de mousses et de lichens, sur une épaisse litière d'aiguilles mal décomposées.

La taïga est très sensible aux invasions d'insectes xylophages, ainsi qu'aux incendies d'été .

Ces phénomènes assurent le lent renouvellement de la forêt en créant des trouées, d'abord recolonisées par les feuillus.

LA FAUNE La diversité des ressources végétales et des niches écologiques permet une riche vie animale.

On y trouve aussi bien des sédentaires que des migrateurs : migrateurs d'hiver, venus de la toundra, ou migrateurs d 'été, venus des forêts tempérées .

Sédentaires Les oiseaux sédentaires subsistent grâce à une alimentation assez variée, comme les mésangeais (corvidés du genre Perisoreus), les becs-croisés (fringillidés du genre Loxio) ou les tétraonidés (gélinottes et tétras) .

Le tétras-lyre (Lyrurus tetrix) prospère grâce aux éricacées, dont il mange les baies .

li s'enfouit dans la neige quand le froid devient trop vif.

Les rapaces sont généralement sédentaires , mais à l'exemple de la chouette lapone (Strix nebulosa) , ils peuvent accomplir de courtes migrations vers le sud si les proies viennent à manquer .

En Amérique du Nord , la petite nyctale {Aego/ius acadicus) évite ce problème en faisant des stocks de souris congelées.

Elle les « couve » pour les réchauffer avant de les manger.

L'èlan ou orignal {A/ces a/ces) est le plus grand herbivore de la taïga.

l'été , il Les étages sylvestres consomme surtout des plantes Les résineux dominants sont les épicéas aquatiques , l'hiver des branches de feuillus ou de sapin , des écorces quand la nourriture se fait rare .

Le cerf élaphe (Cervus elaphus, appelé wapiti en Amérique du Nord) e t le chevreuil (Capreolus capreolus ) peuvent vivre dans la taïga du sud.

C'est aussi le domaine des écureuils volants, capables de sauter d'arbre en arbre grâce à la membrane de leurs pattes : en Eurasie , le polatouche de Sibérie (Pteromys volons) , en Amérique le grand et le petit polatouche (Giaucomys sabrinus et G.

volons) .

Les grands prédateurs sont les ours (noirs ou bruns), le loup, le glouton (Gulo gulo),les lynx et le Ugre de Sibèrle (Panthera tigris a/taico, en voie d 'extinct ion).

Les renards , les martes et zibelines, les belettes et les putois consomment des petites proies variées .

Migrateun Beaucoup d'oiseaux viennent profiter des insectes en été.

Citons par exemple le robin à flancs roux (Tarsiger cyanurus) , la grive de Sibérie (loothera sibirica) ou la grive blanche (l douma aureo), qui se reproduisent dans la -..~ ...,4 taïga après avoir hiverné en Asie du .,~ll;!t-....,,- "'Ç Sud-est.

Le jaseur borN/ (Bombycil/o garrulus) se nourrit d 'insectes au moment de la reproduction, de baies le reste de l'année .

C'est un migrateur partiel, dont la dispersion hivernale est d'ampleur très variable: d'ordinaire il part un peu vers le sud, mais certaine s années le conduisent jusqu'en Europe occidentale, comme durant l'hiver 2004-2005 .

Beaucoup d'espèces s'aventurent en été dans la taïga, mais vivent aussi bien ailleurs, comme la pie-grièche grise (Lanius excubitor) ou le bruant fauve (Passerel/a iliaca) .

MHNWN!i Le réchauffement climatique aura probablement des conséquences majeures pour les deux écosystèmes.

Les étés plus chauds provoquent la multiplication des feux dans la taïga, déjà surexploitée .

Même si elle s'étend légèrement aux dépens de la toundra , sa surface et sa diversité risquent de se réduire de manière drastique .

Le permafrost fond .

Selon certaines projections, il pourra it avoir perdu les 3 /4 de sa surface avant la fin du siècle .

La décomposition des matières organiques ainsi libérées pourrait se traduire par le rejet dans l'atmosphère de plusieurs milliards de tonnes supplémentaires de gaz à effet de serre par an.

Les espèces végétales et animales adaptées aux plus grands froids, comme le bœu f musqué, seront refoulées au nord des continents , puis disparaîtront.. »