Gli ecosistemi mediterranei sono riconducibili ai biomi di alcune regioni della fascia temperata calda il cui clima è marcatamente condizionato dall'influenza dell'oceano. L'aspetto più rilevante di un clima di tipo mediterraneo s'identifica in un'alternanza stagionale definita congiuntamente da una distribuzione non omogenea delle precipitazioni e dall'effetto mitigante delle correnti oceaniche sul regime termico.
Aspetti climatici e geografici
Un clima di tipo mediterraneo è caratterizzato dai seguenti elementi: inverno mite, con temperature minime che raramente scendono sotto gli 0 °C; estate calda ma non torrida, con temperature massime inferiori ai 50 °C; piovosità variabile da valori inferiori ai 250 ai 1300 mm annui; piovosità scarsa o assente per almeno 3 mesi nel corso dell'anno, in corrispondenza della stagione estiva; massimi di piovosità in corrispondenza dei mesi invernali. In definitiva, un clima mediterraneo è caratterizzato da inverni miti e piovosi e da estati calde e siccitose.
Queste condizioni si riscontrano nelle aree occidentali dei continenti prossime all'oceano in corrispondenza di una fascia di circa 15º intorno al 35º parallelo. Escursioni massime si possono avere fino al 45º parallelo verso i poli e al 30º parallelo verso l'Equatore. Le aree interessate da queste condizioni sono le seguenti:
America del nord. La regione interessata è la zona costiera della California centrale e meridionale, dal 41º parallelo, poco più a nord della baia di San Francisco fino alla parte settentrionale della Baja California, in territorio messicano. La regione è delimitata a est dalla Sierra Nevada e dai deserti della California meridionale.
America del sud. La regione interessata è la parte centrale del Cile e si estende dalla valle dell'Aconcagua nella regione di Valparaíso fino alla parte settentrionale della Regione dei Laghi. La regione ha una modesta estensione in quanto è delimitata dal versante occidentale della Cordigliera delle Ande e in alcuni tratti non raggiunge i 100 km di larghezza.
Africa meridionale. La regione interessata è un sottile lembo corrispondente alla zona costiera sudoccidentale del Sudafrica nella Provincia del Capo occidentale. Questa regione climatica ha una modesta estensione in quanto le terre emerse non oltrepassano il 35º parallelo e la zona climatica è delimitata a nord-est dalla catena montuosa della Grande Scarpata.
Australia. Data la morfologia del continente australiano, sono interessate due regioni. La prima si estende dal 32º al 35º parallelo, nella parte sudoccidentale dello Stato dell'Australia Occidentale, la seconda si estende nelle aree disposte ad est della Grande Baia Australiana, nel territorio sudorientale dello Stato dell'Australia Meridionale e nella parte occidentale dello Stato di Vittoria.
Bacino del Mediterraneo. È la regione che raggiunge la maggiore estensione in termini sia di superficie sia di longitudine. L'estensione del Mar Mediterraneo da ovest ad est lungo il 35º parallelo fa sì che gran parte delle regioni che si affacciano a questo mare beneficiano di un clima che altrimenti interesserebbe solo parte delle regioni occidentali della Penisola Iberica e del Marocco. Questa regione climatica si estende su tre continenti e oltre 20 stati, comprendendo i seguenti territori: la parte centromeridionale della Penisola Iberica; le isole Canarie le isole Baleari la costa meridionale della Francia; la Corsica il litorale ligure; il litorale tirrenico e ionico; il litorale adriatico marchigiano a sud del monte Conero, il litorale abruzzese, molisano e puglieseIn Emilia-Romagna, Veneto e Friuli-Venezia Giulia, alcune limitate zone litoranee con microclimi più caldi sono ascrivibili agli ecosistemi mediterranei; l'intera Italia insulare; l'isola di Malta il litorale adriatico e la parte meridionale della Penisola Balcanica; le Isole Ioniche; le isole di Creta, Cipro e le isole minori del Mar Egeo; gran parte della Penisola Anatolica la parte occidentale del Vicino Oriente, comprendente i territori della Siria, del Libano, di Israele; le regioni costiere del Nord Africa, comprendenti la Cirenaica e la fascia che si estende dal Golfo della Sirte alle regioni atlantiche del Marocco.
Gli ecosistemi mediterranei sono in generale caratterizzati da un'estensione limitata in profondità in quanto ad una certa distanza dalla costa l'influenza mitigatrice dell'oceano o del mare si affievolisce e il clima diventa prettamente continentale. Questa peculiarità è accentuata dall'orografia del territorio, in quanto a distanze relativamente brevi dalla costa le regioni sono delimitate ad est o a nord-est da una catena montuosa di oltre 2000 metri d'altitudine: la Cordigliera delle Ande in Cile, la Sierra Nevada in California, la Grande Scarpata in Sudafrica, le Alpi Australiane in Australia. Per quanto riguarda il bacino del Mediterraneo, l'orografia e la morfologia del territorio è alquanto complessa, tuttavia si riscontra anche in questo caso la presenza di barriere montuose, rappresentate dai Pirenei, dalle Alpi liguri e dalle Alpi marittime, dall'Appennino, dalle catene montuose dei Balcani, dell'Anatolia, del Vicino Oriente.
Rapporti con gli altri biomi Gli ecosistemi mediterranei hanno in comune anche i rapporti di confine con altri biomi terrestri, in relazione alla latitudine e all'orografia.
In prossimità della costa, oltre il 40º parallelo, la piovosità aumenta notevolmente, raggiungendo i valori più alti nell'ambito delle regioni temperate. Il bioma mediterraneo cede il passo alla Foresta pluviale temperata, un altro bioma terrestre che ha un'estensione limitata nel pianeta: la costa del Pacifico del Canada e del nordovest degli USA nel Nordamerica, le coste atlantiche del nord della Penisola Iberica, la Regione di Los Lagos del Cile, il versante nordorientale delle Alpi Neozelandesi. Questo bioma manca nel Sudafrica in quanto a questa latitudine non ci sono terre emerse.
Oltre il 30º-32º parallelo, sia pure con una certa gradualità, il bioma mediterraneo cede il passo ai Deserti tropicali: il Deserto di Sonora nel Nordamerica, il Sahara e il Deserto arabico nell'Eurasia, il Deserto di Atacama nel Cile, il Kalahari nell'Africa meridionale, il Gran Deserto Victoria in Australia.
Procedendo verso est o nordest i biomi confinanti sono determinati dall'orografia. In presenza di catene montuose gli ecosistemi mediterranei gradano verso i biomi delle regioni montane cedendo il passo al Castanetum continentale, ovvero la foresta di latifoglie a foglia caduca. In assenza di catene montuose cede il passo al deserto delle regioni temperate, con la presenza intermedia, più o meno marcata, della prateria. Questo si riscontra solo nell'emisfero boreale, con i deserti della California e dell'Arizona in America e le aree semidesertiche del Kurdistan e della Siria.
Una particolare situazione si verifica in diverse regioni del bacino del Mediterraneo: quando si raggiungono i 1000-1300 metri d'altitudine e a breve distanza dal mare, il clima è più rigido e più piovoso nei mesi più freddi, tuttavia non può ancora definirsi continentale in quanto la vicinanza del mare fa sentire ancora i suoi effetti. Negli ambienti collinari s'insediano associazioni vegetali che presentano analogie sia con la vegetazione tipicamente mediterranea sia con la vegetazione tipica del Castanetum distinguendosi da quest'ultimo proprio per gli adattamenti di molte specie al clima mediterraneo. Questa situazione si riscontra in particolare nelle grandi isole del Mediterraneo, quando l'altitudine non è sufficiente a far scomparire del tutto il clima mediterraneo. Per le loro prerogative le associazioni vegetali montane di queste aree vanno pertanto considerate mediterranee a tutti gli effetti. La massima espressione di questa peculiarità si riscontra in Sardegna, dove i rilievi montuosi non raggiungono i 2000 metri.
Adattamenti dei vegetali negli ambienti mediterranei In ogni bioma terrestre, raggiunto lo stadio di massimo equilibrio (climax), s'insedia una biocenosi in grado di sfruttare ed esaurire al suo interno il flusso di energia proveniente dalla radiazione solare. Pur non raggiungendo i livelli delle regioni tropicali, la radiazione solare e la temperatura non rappresentano fattori limitanti, pertanto la vegetazione degli ecosistemi mediterranei è in generale composta da specie in grado di sfruttare le forti illuminazioni e di adattarsi alle alte temperature estive, mentre sono assenti o poco significativi gli adattamenti alle basse temperature. L'esistenza di un periodo di siccità più o meno lungo che si alterna ad una stagione relativamente piovosa, con apporti idrici anche consistenti, è il secondo elemento che caratterizza la vegetazione degli ambienti mediterranei: un numero elevato di specie presenta adattamenti fisiologici o anatomici che consentono il superamento di periodi di siccità o aridità relativamente lunghi. Adattamenti alle condizioni d'umidità
L'esistenza di periodi di siccità più o meno lunghi fa sì che molte specie si proteggano dall'eccessiva perdita d'acqua dai tessuti. Tali piante, dette xerofite hanno in generale limitate esigenze idriche. Gli adattamenti xerofitici più rilevanti sono i seguenti: sviluppo ridotto della chioma in vari aspetti (foglie piccole e meno numerose, portamento arbustivo, internodi corti, ecc.); foglie di consistenza coriacea per l'ispessimento della cuticola; presenza più o meno marcata di spine e peli; capacità di chiusura degli stomi fogliari in condizioni di stress idrico; capacità di entrare in riposo vegetativo nella stagione secca. Negli ecosistemi mediterranei prevalgono le specie xerofite e quelle mesofite, queste ultime senza particolari esigenze e adattamenti. L'incidenza delle une o delle altre nella composizione floristica dipende dal microclima: nelle stazioni più aride prevalgono nettamente le xerofite, in quelle più fresche e piovose le mesofite. Le piante mesofite possono avere comportamenti xerofitici nelle regioni più secche: ad esempio, il leccio, specie tipicamente arborea, ha un portamento arbustivo nelle stazioni più asciutte.
Non mancano gli adattamenti a particolari condizioni ambientali che si verificano negli ecosistemi minori: in alcune stazioni compaiono anche le piante tropofite, particolarmente adattate a sopportare l'alternanza fra periodi di ristagno idrico e periodi di siccità, o le piante igrofite, presenti soprattutto lungo i corsi d'acqua.
Adattamenti al regime termico Gli inverni miti alternati alle estati calde, fa sì che molte specie si proteggano prevalentemente dall'azione delle alte temperature. Tali piante, dette termofile hanno una limitata resistenza al freddo ma sono in grado di resistere alle alte temperature estive con adattamenti fisiologici o anatomici. I più significativi sono i seguenti: habitus sempreverde, in grado di permettere un'intensa attività vegetativa nei periodi ottimali (primavera e autunno) e spesso anche in inverno. Queste piante, chiamate sclerofille hanno foglie persistenti per circa 3 anni e soggette ad un ricambio graduale; ispessimento dei tessuti di rivestimento sia del fusto (sughero) sia delle foglie (cuticola); riduzione della lunghezza degli internodi con conseguente formazione di chiome compatte in grado di proteggere le ramificazioni primarie con l'ombreggiamento. Negli ecosistemi mediterranei prevalgono le specie termofile e quelle mesofile. L'incidenza delle une o delle altre nella composizione floristica dipende per lo più dall'altitudine e in misura minore dalla latitudine: fra il 35º e il 40º parallelo, fino a 900 metri prevalgono le specie termofile, pertanto la vegetazione è tipicamente rappresentata da essenze sempreverdi, mentre oltre questa quota diventano predominanti le essenze a foglia caduca. In ogni modo ci possono essere marcate differenziazioni regionali in base ad altri fattori ambientali (continentalità, venti dominanti, piovosità, ecc.).