Formation botanique naturelle des régions froides, où dominent presque exclusivement des plantes herbacées vivaces, des Mousses et des Lichens.

Les arbres y sont complètement absents, seuls parfois peuvent subsister quelques rares petits arbustes bas, très tolérants au froid, protégés par le manteau neigeux pendant la période la plus rigoureuse. Dans l’hémisphère Nord, la toundra est localisée au nord du cercle polaire arctique (67^e degré de latitude), c’est-à-dire au-delà de la limite septentrionale de la forêt. Dans l’hémisphère Sud, c’est bien avant le cercle polaire antarctique, vers le 46^e degré, que l’on rencontre des formations botaniques rappelant la toundra. Une extension de ce terme est appliquée à la végétation des hauts sommets dans l’étage alpin ; ces toundras d’altitude font suite à la forêt de Conifères.

Conditions physico-chimiques et climatologiques

Ce sont surtout les basses températures qui empêchent la vie des arbres dans les toundras, le sol étant recouvert de neige pendant près de neuf mois. La vie active n’excède donc pas un trimestre, pendant lequel les températures moyennes mensuelles de l’air sont positives et ordinairement inférieures à + 5 °C.

Les précipitations annuelles, assez faibles (de l’ordre de 250 mm), sont réparties pour plus de la moitié pendant les deux mois d’été : juillet et août. Un autre facteur climatologique important est la durée du jour ; en effet, au nord du cercle polaire, l’illumination, l’été, peut durer bien plus d’un jour ; ainsi, vers le 70^e degré de lat. N. (sensiblement le nord de la Norvège), le Soleil reste au-dessus de l’horizon pendant 65 jours consécutifs, et 134 jours au 80^e, c’est-à-dire au nord du Spitzberg. L’hiver, au contraire, c’est la longue nuit polaire. Le Soleil, l’été, ne s’élevant guère au-dessus de l’horizon, même à midi, l’obliquité de ses rayons accuse le moindre accident de terrain et crée ainsi de multiples conditions stationnelles.

Ces conditions climatiques rigoureuses agissent beaucoup sur les sols. Ces derniers ne dégèlent que pendant deux ou trois mois, et seulement sur quelques centimètres. À l’automne, quand le gel reprend par la surface, il se produit des mouvements de brassage, de convection, des fentes dus à des compressions dans la couche intermédiaire non gelée (phénomènes de cryoturbation). Par suite de l’imperméabilité du sol gelé en profondeur (permafrost), il n’y a pas de drainage des eaux superficielles, et d’importants marécages imposent un milieu mal aéré. La dégradation bactérienne de la matière organique ne peut donc se faire que très lentement. En surface, on a alors un horizon à humus brut souvent tourbeux (rapport carbone/azote élevé, voisin de 30), puis en dessous parfois un horizon boueux asphyxié, de couleur bleue (sels de fer réduits), plus ou moins gelé et en contact avec la roche mère, elle-même gelée en permanence.

Peuplement végétal des régions arctiques

Il est caractérisé, comme nous l’avons dit précédemment, par l’absence d’arbres, ceux-ci formant la taïga, qui s’arrête sensiblement au niveau du cercle polaire arctique : vers le 72^e degré au nord de la Sibérie centrale et vers le 67^e en Sibérie orientale (Larix siberica, L. dahurica) ; vers le 69^e en Scandinavie (Bouleau blanc) ; en Russie d’Europe vers 67^e (Picea excelsa), mais dès le 66^e degré en Islande et le 53^e degré au Labrador et en Alaska (Tsuga canadensis, Picea nigra). Mais il ne faut pas voir là une limite bien tranchée : en effet, les formations de toundra et de taïga se trouvent imbriquées, parfois sur une centaine de kilomètres de large suivant les conditions stationnelles.

Une distribution circumpolaire est rare chez les Phanérogames (Rubus chamæmorus), fréquente parmi les Mousses et les Lichens. Certaines espèces possèdent des représentants dans des stations froides des régions tempérées ou dans des montagnes ; enfin, quelques-unes, typiquement arctiques, sont pourtant des variétés d’espèces fréquentes dans les régions plus méridionales.

La flore d’ensemble de ce domaine est relativement pauvre, puisque l’on y admet au total de 750 à 800 espèces ; mais chaque région a une flore encore plus réduite : environ 400 plantes au Groenland, 150 au Spitzberg et une centaine pour la Nouvelle-Zemble. Comme espèces très caractéristiques, on peut citer : Dryas octopetala, Betula nana, Salix glauca, Empetrum nigrum, Cassiope tetragonum, Silene acaulis, Melandrium apetala, Polemonium humile, Saxifraga groenlandica, Lichnis apetala, Phippsia algida... Cependant, la toundra n’est pas une formation uniforme dans toute son aire ; elle est constituée par une grande variété de groupements liés aux conditions édaphiques et climatiques. En simplifiant, on peut distinguer trois zones : d’abord celle qui avoisine la taïga (donc la plus au sud dans l’hémisphère Nord) et par conséquent qui subit le climat le moins rigoureux ; on y rencontre une lande à Éricacées, à Bouleau nain (B. nana), petit arbuste de moins d’un mètre de haut et à petites feuilles (c’est une relique glaciaire très rare en France) et des Saules rampants qui s’étalent sur le sol, mais dont la hauteur ne dépasse pas quelques centimètres ; des tourbières hautes à Sphaignes accompagnent ces formations arbustives : elles vivent dans les eaux maintenues à pH acide par des Sphaignes, ces dernières ne se développant que dans une marge très étroite d’acidité (espèces sténoïoniques). Plus au nord se trouvent les pelouses humides à Carex, à Juncus, à Eleocharis, à Luzules et à Linaigrettes (Eriophorum) ; ces dernières sont très caractéristiques, avec les petites houpettes blanches de leurs fruits. Dans les parties les plus septentrionales, les plus froides, au voisinage des neiges persistantes, subsiste seulement un tapis de Mousses (Polytrichum) et des Lichens (Cladonia, Cetraria), qui constituent la toundra sèche. On peut remarquer que les Mousses sont beaucoup plus nombreuses par rapport aux Phanérogames dans les régions arctiques que dans les tempérées ; ainsi, on a en moyenne 1 Mousse contre 5 Phanérogames en Europe centrale, 1,5 contre 1 au Spitzberg et 1 contre 1,5 au Groenland.