El clima del bosque boreal se caracteriza por una fuerte variación estacional con veranos cortos, moderadamente cálidos y húmedos e inviernos largos, extremadamente fríos y secos.
El rango de temperatura es extremo, especialmente en las áreas continentales medias, donde las fluctuaciones estacionales pueden ser de hasta 100°C.
Las estaciones del calendario tradicional, definidas por la trayectoria del sol en el cielo y el paso de los equinoccios y solsticios, deben reconsiderarse en el bosque boreal. Muchas culturas del norte identifican seis estaciones en lugar de cuatro. Cada período plantea situaciones claramente diferentes para las personas y la vida silvestre. La ruptura y congelación de las vías fluviales son estaciones en sí mismas, añadidas a la primavera, el verano, el otoño y el invierno.
La extensión del bosque boreal de sur a norte está determinada principalmente por el clima, en particular la posición de las masas de aire árticas y otras masas de aire a lo largo del año, así como por la cantidad neta de energía solar recibida en la superficie.
El bosque boreal o taiga es uno de los cuatro biomas principales del mundo. Un bioma es una comunidad ecológica regional importante caracterizada por su comunidad vegetal dominante, cuya ubicación y naturaleza están determinadas por los componentes del clima.
Temperaturas
Dado que el bosque boreal es una banda tan ancha, hay una gran variación en la temperatura de sus extremos sur a norte.
En un día caluroso de verano, típicamente a mediados de julio, se pueden alcanzar temperaturas en los bajos 30°C, pero muchos días consecutivos este calor es una ocurrencia rara. Los veranos son cortos. Un máximo promedio durante el día es de alrededor de 15° a 20°C ,las temperaturas de primavera y otoño oscilan entre mínimos nocturnos de -5° a máximos diurnos de +10° C. Esto es típico para abril, mayo, septiembre y octubre. El mes más frío del año es enero. Las temperaturas son rutinarias alrededor de -20°C. En las profundidades del largo invierno, el termómetro puede sumergirse a -40°C durante días a la vez.
Temporada de crecimiento
La temporada sin heladas es el período normalmente libre de temperaturas por debajo de cero, comenzando con la última helada en primavera, terminando con la primera helada en otoño.
En el extremo sur del bosque boreal hay unos 100 días sin heladas, pero en el extremo norte cerca de Thompson, Manitoba, se ha registrado un período tan corto como 38 días sin heladas.
Otro reflejo del gradiente climático de sur a norte se ilustra en los anillos de crecimiento anual (crecimiento radial) de Abeto Negro y Abeto Blanco. En el centro de Canadá, el grosor del anillo disminuye bruscamente a medida que se acerca el límite de árboles del norte (de ahí el frente ártico). Además, la presencia de comunidades de Abeto Negro está correlacionada positivamente con la frecuencia de la masa de aire del Ártico y las comunidades de Abeto blanco muestran la relación inversa.
Algunos científicos sugieren que la relación entre la posición de la masa de aire y la vegetación es significativa solo en la medida en que las características de la masa de aire determinan las características del presupuesto de energía local durante la temporada de crecimiento.
Energía A un precio
En el bosque boreal», la declaración «El sol es la fuente de toda vida» no es un cliché ocioso, sino un hecho ecológico básico. La energía que llega a la superficie en el boreal es mucho menor que la que llega a los trópicos. Al viajar a través de una columna de aire más larga, se filtran varias longitudes de onda y la cantidad total de energía que llega a la superficie de la tierra se reduce por reflexión y refracción del agua y el polvo.
Además, las áreas del norte reciben energía con un ángulo de incidencia más bajo que las áreas ecuatoriales o templadas. Cuando el sol está cerca del horizonte (8°), el 50% de la energía es recibida por radiación difusa, en comparación con el 92% de recepción de radiación directa a 90°.
Otro factor a considerar es que la energía entrante en el bioma boreal varía mucho de verano a invierno como consecuencia de la inclinación de la tierra sobre su eje.
En invierno, cuando el sol está por debajo del horizonte durante largos períodos, la energía recibida fluye de regreso al espacio a través de la pérdida radiativa. Una capa delgada de nubes reduce significativamente la pérdida, pero en noches sin nubes, la temperatura radiativa efectiva puede fluctuar ampliamente en comparación con las fluctuaciones diurnas de la temperatura del aire.Si piensas no solo en términos de temperatura del aire, sino también en la cantidad de calor que fluye de una fuente a un receptor o cuerpo en acumulación, entonces muchos aspectos de la ecología boreal son más fáciles de entender.»
Precipitación
Precipitación
La precipitación puede diferir considerablemente en este inmenso paisaje. En general, el clima es más húmedo en las regiones del sur y se vuelve más seco más al norte.
La mayor parte de la precipitación en la región cae como lluvia durante el verano y es relativamente ligera. En el noroeste, donde las altas cordilleras restringen la penetración del aire cargado de humedad en el interior, la precipitación anual es de 18-38 cm. En el centro de Canadá, la precipitación anual aumenta a 38-51 cm. La parte oriental del bosque boreal en Canadá recibe entre 51 y 89 cm de precipitación en forma de lluvia.
Nieve
La nieve une todas las partes del bosque boreal tanto como lo hace un tipo de vegetación compartida. Durante aproximadamente la mitad del año, un manto de nieve cubre este bosque. Sin embargo, el invierno es la estación menos estudiada y comprendida de todas.Los roles que juega la nieve en el ecosistema son tan diversos e intensos que ha llevado a un científico a decir,
…..»uno podría decir con precisión que la ecología boreal es el estudio de snow….it protege las plantas terrestres de las bajas temperaturas y de la desecación; se acumula en los árboles y puede romperlos o influir en su forma; protege a algunos animales de las bajas temperaturas y la depredación; dificulta a otros animales en sus movimientos y actividades de adquisición de alimentos.»
Los cristales de nieve se forman alrededor de un núcleo de condensación (posiblemente una partícula de polvo) cuando el vapor de agua se enfría por debajo del punto de congelación. Si el aire contiene un exceso de vapor de agua (aire sobresaturado), los cristales comienzan a crecer. Cuando alcanzan un tamaño crítico caen, adhiriéndose unos a otros a medida que descienden, forman grupos de copos de nieve. La forma de los cristales de nieve que llegan a la tierra depende de la temperatura, la humedad y el viento.Una vez en el suelo, la nieve sufre una metamorfosis. La capa de nieve se puede considerar una mezcla de hielo y aire, con una cantidad de aire mucho mayor que la cantidad de hielo en la mayoría de los casos. Comprender los cambios en estas proporciones y los cambios en la estructura de la cubierta de nieve es fundamental para comprender gran parte de la ecología boreal.Los cristales de nieve en la superficie de la cubierta de nieve pueden ser enrollados por el viento. Los frágiles brazos rotos, son cristales «empaquetados» en una deriva de nieve, aumentando la densidad de la cubierta de nieve. Las temperaturas por encima de cero o el sol más fuerte de finales de invierno pueden derretir la superficie de la nieve. Cuando la temperatura baja una noche, la superficie vuelve a congelarse formando una corteza de hielo.
Un tipo de metamorfosis más significativo tiene lugar durante todo el invierno en el fondo de la cubierta de nieve. El calor y la humedad continúan escapando del suelo y los cristales en la base se transforman para formar una fina red de «vigas» interconectadas. Esta es una «metamorfosis constructiva» que finalmente altera los cristales originales completamente alterados añadiendo a la red. El resultado es un marco de celosía de paredes y techo alrededor de grandes espacios, todo oculto debajo de las capas de nevadas posteriores.
Esta nueva capa base de nieve gruesa cerca del suelo se llama «ronca de profundidad»o » pukak». El término «pukak» está tomado de una lengua aborigen del extremo norte. La estructura de ‘pukak’ hace que sea fácil para los pequeños mamíferos excavar túneles en la base de la capa de nieve. Una vez que la cubierta de nieve ha alcanzado aproximadamente 15 cm, actúa como una manta aislante para los ratones de campo, ratones de campo, lemmings y musarañas que residen en este entorno «sub-niviano» (debajo de la nieve). Son especies de presa críticas para depredadores como zorros y búhos. Sin la capa de pukak para soportar pequeñas poblaciones de mamíferos, la ecología depredador-presa del bosque boreal diferiría dramáticamente.
El depredador y la presa habitan dos mundos claramente separados. Mientras que el zorro recorre el bosque por encima de la nieve y hace frente a temperaturas que fluctúan de congelación a -50°C, el vole vive en un ambiente oscuro y húmedo debajo de la nieve hasta las rodillas en el que las temperaturas están consistentemente solo unos pocos grados por debajo de la congelación.
Los pueblos del Norte tienen muchos términos descriptivos para la nieve, ‘pukak’ es solo uno. Los científicos que estudian el bosque boreal han tomado prestado de estos idiomas. Por ejemplo,’ qali ‘es la’nieve que se posa en los árboles’. «Siquq» es una «corteza de hielo».
La manta aislante de nieve es el aliado de los ratones de campo contra la congelación boreal, pero no es suficiente para mantenerlo alejado de las mandíbulas de un zorro durante todo el invierno. Tan agudo es el oído del zorro, que incluso a través de la capa de nieve, puede localizar y capturar a su presa.
En los años en que prevalecen las costras de hielo y la nieve extremadamente profunda, el éxito de caza del zorro se reduce. Esto puede reflejarse como camadas de zorros más pequeñas en la primavera o incluso la muerte de zorros adultos antes del final del invierno. La conexión fox-vole a través de la capa de nieve es otro maravilloso patrón de bosque boreal.
La presa del búho barrado, tales topillos de prado, topillos de espalda roja y ardillas rojas también buscan refugio del frío invernal y sus depredadores viviendo o escapando bajo la capa aislante de nieve.
Recientemente, se ha aprendido que el Búho Barrado utiliza una técnica de caza llamada «hundimiento» cuando captura pequeños mamíferos bajo la nieve.El búho baja en picado de una rama cuando oye un topillo bajo la nieve y ‘se sumerge’ en busca de la captura. La caída de nieve requiere un camino sin obstáculos desde una percha hasta la nieve. El suelo del bosque más abierto que se encuentra en los bosques maduros permitiría esta técnica de caza.