En lugares donde la energía y los recursos son escasos, los organismos deben encontrar formas de competir o conservar energía para sobrevivir. La energía en un ecosistema existe en varias formas, incluyendo el calor y la energía lumínica del sol; energía química en moléculas, como azúcares, grasas, proteínas e hidratos de carbono; calor emitido por organismos durante el metabolismo y perdido en el medio ambiente; y energía cinética o de movimiento. La conservación de energía en un ecosistema puede implicar una variedad de estrategias por parte de los organismos, que incluyen minimizar la pérdida de calor, almacenar energía química, maximizar la recolección de energía solar y restringir el movimiento.

Tundra Geography
< La tundra ártica se encuentra en regiones justo al sur del polo norte y al norte de la taiga o bosques boreales, principalmente entre las latitudes de 55 y 70 grados norte. Algunos lugares parecidos a la tundra también existen cerca de la Antártida, aunque siempre están cubiertos de nieve o hielo y no son verdaderos tundra. Debido a la inclinación de la Tierra, el sol yace bajo en el horizonte, y sus rayos deben viajar a través de más atmósfera antes de llegar a la tundra, reduciendo la energía solar total. Los veranos en la tundra ártica son cortos, solo de 50 a 60 días, pero alrededor del solsticio, el sol brilla 24 horas o casi 24 horas al día. En ese momento, la tundra puede recibir tanta energía solar como algunas áreas tropicales. El invierno se prolonga largo y oscuro, sin embargo, y los días pasan casi sin sol, o el sol sale por encima del horizonte por unas horas.

Tundra Climate

Debido a la baja solar radiación y geografía, la tundra es extremadamente fría en invierno (promedio de -30 grados F) y tiende a ser relativamente fría (37 a 54 grados F) en verano. La precipitación es baja, de 4 a 10 pulgadas por año, y generalmente cae en forma de nieve o hielo. Una subcapa de suelo permanentemente congelada llamada permafrost hace que el drenaje sea deficiente, y las bajas temperaturas reducen la evaporación y la descomposición, por lo que gran parte de la energía y los nutrientes disponibles en la tundra existen en la materia orgánica muerta. Durante los deshielos de verano, aparecen pantanos, y una profusión de plantas en flor, enjambres de insectos y millones de aves aprovechan el fugaz período de calor para abastecerse de alimentos. Antes de que vuelva el invierno, algunos pájaros y mamíferos migran hacia el sur, pero otros se quedan para soportar la oscuridad y las temperaturas frías.

Conservación de energía en la vegetación de la tundra

Las plantas de tundra y otra vegetación poseen una serie de adaptaciones al frío, al viento y a la baja energía solar. Tienden a ser pequeños y crecer bajos para obtener calor del suelo, como líquenes y musgos; son de color oscuro, a veces rojo, para absorber mejor la luz solar; concentran gran parte de su biomasa y el almacenamiento de alimentos en las raíces bajo tierra, donde es más cálido; pueden fotosintetizar, o aprovechar la energía del sol, a bajas temperaturas y poca luz; algunos, incluido el sauce ártico, tienen hojas cubiertas de "pelo" para atrapar el calor; y pueden crecer en grupos o esteras para protegerse del viento y el frío, como la saxifrage copetudo. La mayoría de las plantas de tundra son perennes en lugar de anuales, manteniendo sus hojas durante el invierno para ahorrar energía; y algunos tienen flores en forma de plato que siguen el camino del sol, concentrando la energía solar. Las plantas de tundra también aceleran el proceso de reproducción brotando o dividiéndose en lugar de reproducirse sexualmente, lo que implicaría una mayor producción de semillas que consumen tiempo y energía. Además, la nieve de la tundra ayuda a aislar las plantas del frío y el viento.

Conservación de la energía en los animales de la tundra

Muchos animales de la tundra conservan la energía térmica a través de su forma corporal. Los lemmings y los osos, por ejemplo, son bajos y rechonchos con colas cortas, orejas y extremidades; una baja relación superficie-volumen-volumen significa que se escapa menos calor del cuerpo. Los mamíferos de la tundra y algunas aves también tienen pieles gruesas o plumas, múltiples capas de pieles, abrigos o plumas impermeables y /o plumas o pieles en la parte inferior de sus pies para mantenerse calientes. El zorro ártico envuelve su espesa cola alrededor de sí mismo como una manta cuando duerme, y los osos grises y polares tienen una gruesa capa de grasa o grasa debajo de su piel, que trabajan duro para acumularse atiborrándose durante los cortos veranos. Muchos animales de la tundra son de color oscuro para absorber la energía del sol, aunque algunos se vuelven blancos en invierno para evadirse mejor de los depredadores. Curiosamente, el pelaje y la piel del oso polar en realidad no son blancos. La piel, que es hueca y aísla bien, es clara, reflejando la luz blanca pero permitiendo la mayor parte de la luz solar, que es absorbida por la piel negra. En invierno, los osos pardos y las ardillas árticas conservan energía yendo latente en las madrigueras por hasta seis u ocho meses, los caribúes bajan su metabolismo, los bueyes almizcleros limitan su actividad y los mosquitos reemplazan los fluidos en sus cuerpos con un tipo natural de anticongelante llamado glicerol para evitar la congelación.