Biom brukes i plantegeografien og i økologien som en klassifisering av større regionale ansamlinger av organismer som lever i samsvar med tilhørende miljøbetingelser. Biomer kan omtales som hoved-økosystemer på jorda, og til sammen danner de biosfæren.
Fordelingen av biomer på landjorden er hovedsakelig bestemt av klimaet. Hvorvidt et økosystem domineres av for eksempel kaktuser, gress, løvtrær eller bartrær avhenger av temperatur og fuktighet. Vekstene som gror et sted vil ha egenskaper som gjør dem tilpasset omgivelsene. For eksempel vil en ørkenplante typisk ha voksbelagte blader for å unngå vanntap. Det er evolusjon og naturlig seleksjon som har frembrakt slike egenskaper tilpasset naturmiljøet. Noen viktige biomer er tundra, boreal barskog, temperert løvskog, middelhavsbiom, gresslette (prærie), savanne, tropisk regnskog og ørken.
Mikroklima, som er klimaet innenfor et lite område, kan ha stor betydning for temperatur og nedbør, og dermed påvirke plantevekst for eksempel i en fjellside. Jordsmonnet er en annen viktig faktor når det gjelder fordeling av biomer, og er sammensatt av levende og ikke levende materiale. Det som avgjør sammensetningen av jordsmonn er klima, organismer, topografi (landformer), opprinnelig geologisk materiale (underliggende fjell og løsmasser) og tid. Jordsmonnet er dannet over svært lang tid, og utviklet i samvirke mellom de levende organismene og det fysiske miljøet.
Det er også vanlig å dele hav og andre vannbaserte miljøer inn i biomer. Her er det blant annet tilgang på oksygen og sollys som er avgjørende. Omtrent 80 % av all solenergi som stråler ned i vannet blir absorbert de første 10 meter ned. Også i havet finnes organismer som omdanner sollys til energi ved fotosyntese. Disse er vannets primærprodusenter, og utgjøres av blant annet vannplanter, alger og blågrønnbakterier. Det finnes en rekke måter å inndele biomer i vann på, for eksempel hav, grunt vann med tareskog og korallrev, strand, overgangsmiljøer (elvemunning, brakkvannsområder, mangroveskoger og våtmarker i ferskvann), elver og innsjøer.
Definisjon og begrepsavklaring Et biom (hovedøkosystem) defineres som et landområde med overveiende lik fysiognomi for plantene som vokser der. Med fysiognomi i forbindelse med planter menes deres størrelse og form, hvordan bladene er arrangert vertikalt og horisontalt og hvordan deres livssyklus påvirkes av deres fysiske miljø. Årsaken til at det er vegetasjonen som er mest avgjørende for inndelingen av biomer, siden de spiller dominerende rolle i de fleste økosystemer. En prøver også å ta hensyn til likheter når det gjelder strukturer for dyresamfunn og klimatiske forhold. Siden de fleste biomer strekker seg over svært store landområder og delvis over kontinentene, vil artene i samme biom være forskjellige. Biomene er heller ikke lukkede systemer, slik at det er mange glidende overganger mellom dem. Siden det ikke er klare grenser er det ikke enighet om hvorledes inndelingen skal gjøres.
Alle jordens økosystemer inngår i biosfæren, hvilket vil si at biosfæren er summen av alle jordens økosystemer. Levende organismer finnes i og på litosfæren (jordskorpen), i hydrosfæren (hav og vann) og i atmosfæren.Ratikainen, Irja Ida: En annen måte å dele inn jorden på, er i ulike økosoner (også kalt biogeografiske regioner) som er større regioner adskilt basert på geologiske forskjeller, og i større grad de ulike verdensdelene. Man kan videre dele disse inn i mindre økoregioner. Økoregionene er ofte definert slik at ett biom er fremtredende i denne regionen.
Innenfor biomene kan det være mange forskjellige habitater. Et habitat er foretrukket voksested for en planteart eller oppholdssted for en dyreart. Biotop er et beslektet begrep, men her dreier det seg om et karakteristisk leveområde (plante- og dyresamfunn), som granskog, myr eller ørken.
Det er forsøkt å kategorisere andre biomer enn de som opprinnelig inngikk i begrepet. Eksempelvis nevnes mennesker og dyrs mikrobiomer, biomene i havet og biomer på landjorden som er skapt av eller påvirket av mennesker.
Historie thumb|upright|Amerikanske Victor Ernest Shelford var en viktig pioneer innen økologi. Den amerikanske økologen Frederic Clements (1874–1945) innførte begrepet biom i 1916. Han likestilte dette med begrepet biotisk samfunn. I verket Bio-ecology, som ble skrevet av Clements og den amerikanske økologen Victor Ernest Shelford (1877–1968) i 1939, defineres et biom slik: «eksemplifisert i de store landskapstypene med vegetasjon og tilhørende dyr, som gressletter eller stepper, tundra, barskog, løvskog, et cetera.» Clements beskrev videre biomer som geografiske regioner med klimaksvegetasjon, altså den vegetasjonstypen som oppstår etter kulminasjonen av en økologisk suksesjon (utvikling), bestemt av regionens klima.
Fra slutten av 1900-tallet og senere har amerikanske økologer og geografer som regel definert biomer som landjordens viktigste økosystemer. Europeiske vitenskapsfolk har fortsatt med å begrense definisjonen til den levende delen av økosystemene, altså samfunnene av planter og dyr. Uansett er det vegetasjonen i et biom som skiller det fra andre biomer. Vegetasjon refererer da til de plantene som dominerer og karakteriserer området. En er ikke da så opptatt av klassifisering av planter i taksonomisk forstand (domene, rike, klasse, slekt, familie, art), men av deres fysiske egenskaper som form, størrelse og utbredelse, gjerne i forhold til hvordan dette påvirker andre arter i området. Dessuten har en fokus på sammenheng mellom livssyklus og det fysiske miljøet.
Klima og andre faktorer som avgjør jordens biomer Klima er det som først og fremst avgjør fordelingen av biomer på landjorden. Hvorvidt et økosystem domineres av kaktuser, gress, løvtrær, bartrær eller andre typer vegetasjon, vil hovedsakelig avhenge av temperatur og tilgang til vann. Vekstene som gror et bestemt sted vil ha egenskaper som gjør dem tilpasset omgivelsene. En ørkenplante, for eksempel, vil typisk ha voksbelagte blader for å unngå vanntap. Det er evolusjon og naturlig seleksjon som har frembrakt slik egenskaper tilpasset naturmiljøet.
Klima og variasjoner
På jorden vil klimaet på ulike steder ha karakteristiske særegenheter. For eksempel er temperaturene lavere desto lengre fra ekvator en kommer og været har sesongvariasjoner på midlere og høye breddegrader. Nær ekvator er temperaturen lite sesongavhengig, mens nedbøren fortsatt ofte er årstidsavhengig. Ørkener på sin side får lite nedbør, og det lille regnet som kommer er tilfeldig, både med hensyn til sesong, og hvor det kommer.
mini|alt=Animert skisse av jordaksens helning i forhold til jordens bane rundt solen er årsaken til årstidene.|Jordaksens helning i forhold til jordens bane rundt solen er årsaken til årstidene. mini|alt=Skisse av jordkloden og dens store sirkulasjonsmønstre som danner seks celler. Solens oppvarming av jordoverflaten er årsak til mønstrene.|Jordkloden og dens store sirkulasjonsmønstre danner seks celler. Solens oppvarming av jordoverflaten er årsak til mønstrene.
Jordaksens helning og ujevn oppvarming av jordens overflate gir forskjellig klima på jorden og sesongvariasjoner (årstider). Disse to faktorene bestemmer klimavariasjonene som igjen påvirker fordeling av biomer på jorden. Jordens kuleform gjør at solstrålene avgir energi ujevnt til overflaten, slik at der solstrålene treffer jorden i rett vinkel er energien mest konsentrert. I tillegg vil årstiden avgjøre på hvilken breddegrad solen står høyest på himmelen.
Jordaksens helning (23,5°) bestemmer ikke bare på hvilken breddegrad solen står høyest på himmelen, den avgjør også hvor mye energi den nordlige og sørlige halvkule mottar. Denne energifordelingen er sesongavhengig. Når det er sommer på den nordlige halvkule, er det den som får mest solenergi og lange dager, mens den sørlige halvkule får minst og har dermed vinter og korte dager. Disse periodene har et halvt års varighet. Ved vår- og høstjevndøgn står solen rett over ekvator, og nordlig og sørlig halvkule får nøyaktig like mye solinnstråling.
Oppvarming av jordoverflaten og atmosfæren gir oppvarming av luftmasser som settes i sirkulasjon. Solen varmer opp luftmassene ved ekvator og får disse til å stige opp. Luften er varm og fuktig, men etter hvert som den stiger oppover kondenserer fuktigheten på grunn av lavere trykk og temperatur, dermed formes skyer. Det dannes derfor ofte kraftig nedbør, noe som er karakteristisk for tropisk klima. Mye av luftmassene som stiger opp ved ekvator driver mot nord og sør. Etter hvert kjøles luften ned, får større tetthet, og ved 30° nordlig og sørlig breddegrad synker luften ned til jorden. Denne luftmassen er tørr, og når den sveiper over bakken tilbake til ekvator tar den til seg fuktighet slik at ørkener oppstår. Disse luftstrømmene, som er drevet av termiske prosesser, former to store luftsirkulasjoner, eller celler, som omslutter hele jordens ekvator.
Luftstrømmene omfatter hele jordkloden, kjent som atmosfærisk sirkulasjon. Fra ekvator mot Nordpolen er det tre store sirkulasjonsceller, og tilsvarende fra ekvator mot Sørpolen. Cellene rett nord og sør for ekvator kalles hadleycellene, og gir fuktig varmt klima, mens ferrelcellene ved midlere breddegrader assosieres med tørt klima og polarcellen ved nord- og Sørpolen kjennetegnes ved fuktig og kjøligere klima, se illustrasjon. I noen deler av verden har også havstrømmer betydning for klimaet på landjorden.
Luftsirkulasjonene kompliseres av at jorden roterer, dermed vil luftmassene avbøyes ettersom jordoverflaten forflytter seg under luftmassene. Fenomenet er kjent som Coriolis-effekten og former dominerende vindretninger på jordoverflaten. De dominerende vindretningene er forskjellig rundt om på jorden. På den nordlige halvkule blåser vinden fra 30° nordlig breddegrad mot ekvator fra nordøst, og på den sørlige halvkule blåser vinden fra 30° sørlig breddegrad mot ekvator fra sørøst. Disse vindene er kjent som passatvindene. Mellom breddegrad 30° og 60° på den nordlige og sørlige halvkule vil dominerende vindretning være fra vest, og området betegnes vestavindsbeltet. Kommer en enda lengre nord enn 60° vil dominerende vindretning være fra øst, kjent som polar østavind.
mini|alt=Diagram, årlig gjennomsnittlig temperatur og nedbør bestemmer landjordens biomer etter Whittakers inndeling.|Årlig gjennomsnittlig temperatur og nedbør bestemmer landjordens biomer etter Whittakers inndeling.
Alle disse fenomenene får betydning for klima og vær på jorden, noe som i sin tur påvirker geografisk distribusjon av biomer. Biomer er hovedsakelig ulike på grunn av klimaet, og kan generelt klassifiseres ut fra gjennomsnittlig temperatur (på x-aksen) og nedbør (på y-aksen) for en geografisk lokasjon, se illustrasjon. I tillegg til klima har jordtype og høyde over havet betydning for biomer på landjorden. Plantetyper og diversitet i en region har avgjørende betydning for resten av økosystemet.
Andre faktorer enn klima som former biomene Mikroklima, som er klimaet innenfor et lite område, kan ha stor betydning for temperatur og nedbør. Fjell og fjellkjeder påvirker klimaet lokalt, ikke bare ved at temperaturen blir lavere jo høyere opp langs fjellsidene en kommer, men ved at også nedbør kan bli påvirket. Typisk er det slik at den ene siden av en fjellkjede får mye mer nedbør enn den andre. På grunn av dette vil fjellsidene som får mye nedbør bli fruktbare, mens den delen som ligger i regnskyggen blir tørrere. Et eksempel på en region der mikroklima kan ha stor påvirkning på distribusjon av biomer, er den amerikanske vestkysten. Ut mot Stillehavet er det en stor fjellkjede, Coast Mountains. Oppover langs disse fjellene er det forskjellige biomer, og i regnskyggen på den andre siden av fjellkjedener er det helt andre biomer. For eksempel er det bartrær på den siden som får mye regn, mens det er ørken innover i landskapet.