La sucesión primaria es el paso inicial de la sucesión ecológica , donde las especies conocidas como especies pioneras colonizan un sitio deshabitado, lo que generalmente ocurre en un entorno desprovisto de vegetación y otros organismos.
Por el contrario, la sucesión secundaria se produce en sustratos que anteriormente albergaban vegetación antes de una perturbación ecológica . Esto ocurre cuando perturbaciones menores como inundaciones, huracanes, tornados e incendios destruyen solo la vida vegetal local y dejan nutrientes del suelo para el establecimiento inmediato de especies de la comunidad intermedia. [1]
En la sucesión primaria, las especies pioneras como los líquenes , las algas y los hongos , así como los factores abióticos como el viento y el agua, comienzan a "normalizar" el hábitat o, en otras palabras, comienzan a desarrollar el suelo y otros mecanismos importantes para que florezca una mayor diversidad. La sucesión primaria comienza en formaciones rocosas, como volcanes o montañas, o en un lugar sin organismos ni suelo. La sucesión primaria conduce a condiciones cercanas a las óptimas para el crecimiento de las plantas vasculares; la pedogénesis o la formación del suelo y la mayor cantidad de sombra son los procesos más importantes. [2]
Estos líquenes, algas y hongos pioneros son dominados y a menudo reemplazados por plantas que están mejor adaptadas a condiciones menos duras; estas plantas incluyen plantas vasculares como pastos y algunos arbustos que pueden vivir en suelos delgados que a menudo tienen una base mineral. Los niveles de agua y nutrientes aumentan con la cantidad de sucesión exhibida. [3]
Las primeras etapas de la sucesión primaria están dominadas por especies con pequeños propágulos (semillas y esporas) que pueden dispersarse a grandes distancias. Los primeros colonizadores (a menudo algas , hongos y líquenes ) estabilizan el sustrato. Los suministros de nitrógeno son limitados en suelos nuevos y las especies fijadoras de nitrógeno tienden a desempeñar un papel importante al principio de la sucesión primaria. [4] A diferencia de la sucesión primaria, las especies que dominan la sucesión secundaria suelen estar presentes desde el comienzo del proceso, a menudo en el banco de semillas del suelo . En algunos sistemas, las vías sucesionales son bastante consistentes y, por lo tanto, son fáciles de predecir. En otros, hay muchas vías posibles. Por ejemplo, las leguminosas fijadoras de nitrógeno alteran las trayectorias sucesionales. [5]
Las esporas de líquenes u hongos, al ser las especies pioneras, se esparcen sobre un terreno de rocas. Luego, las rocas se descomponen en partículas más pequeñas. La materia orgánica se acumula gradualmente, favoreciendo el crecimiento de plantas herbáceas como pastos , helechos y hierbas . Estas plantas mejoran aún más el hábitat al crear más materia orgánica cuando mueren y proporcionar hábitats para insectos y otros animales pequeños. [6] Esto conduce a la aparición de plantas vasculares más grandes , como arbustos o árboles. Luego, más animales se sienten atraídos a la zona y se alcanza una comunidad clímax .
La diversidad de especies también influye mucho en las etapas de la sucesión y, a medida que esta avanza, la diversidad de especies cambia con ella. Por ejemplo, hay mucha menos riqueza y uniformidad de microorganismos en las primeras etapas de la sucesión, pero las bacterias de las últimas etapas de la sucesión son mucho más uniformes y ricas. [7] Esto vuelve a apoyar la hipótesis de que, a medida que hay más recursos presentes en las últimas etapas de la sucesión, hay suficientes para sustentar un ecosistema más diverso con muchas estrategias reproductivas diferentes. Un estudio de caso de 2000 sugiere que la composición de especies de plantas es más importante para las especies de sucesión tardía que simplemente tener una alta diversidad de plantas al principio. [8]
Un ejemplo de sucesión primaria tiene lugar después de que un volcán ha entrado en erupción. La lava fluye hacia el océano y se endurece formando nueva tierra. La tierra estéril resultante es colonizada primero por organismos pioneros, como las algas, que allanan el camino para plantas posteriores, menos resistentes, como los árboles de madera dura , al facilitar la pedogénesis , especialmente a través de la aceleración biótica de la meteorización y la adición de restos orgánicos al regolito de la superficie . Un ejemplo de esto es la isla de Surtsey , que es una isla formada en 1963 después de una erupción volcánica desde debajo del mar. Surtsey está frente a la costa sur de Islandia y está siendo monitoreada para observar la sucesión primaria en progreso. Alrededor de treinta especies de plantas se habían establecido en 2008 y más especies continúan llegando, a un ritmo típico de aproximadamente 2 a 5 nuevas especies por año. [9]
También se produjo una erupción volcánica en el monte Santa Helena , y la sucesión primaria comenzó después de la destrucción del ecosistema de la región. En la sucesión primaria del monte Santa Helena, la región estaba muy aislada. Este tipo de incidente hace que la tasa de sucesión primaria sea bastante baja, ya que muchas especies que se destacan en el establecimiento carecen de la capacidad de dispersarse de manera efectiva en la nueva frontera. [10] Lo contrario también es cierto, ya que las especies que no eran muy buenas en establecerse no pudieron sobrevivir, incluso con altas tasas de dispersión. La región casi no tiene materiales orgánicos para utilizar, lo que fue especialmente significativo en el monte Santa Helena, ya que su ubicación aislada impidió que la sucesión ocurriera en la periferia del lugar de destrucción. Los colonizadores de larga distancia inicialmente efectivos son raros, ya que solo son verdaderamente efectivos después de que un colonizador inicial haya ayudado a cambiar la región a condiciones más adecuadas. [11] Esta es la razón por la que la sucesión primaria fue lenta en la región destruida alrededor del monte Santa Helena.
Otro ejemplo se está dando en la isla Signy , en las islas Orcadas del Sur de la Antártida, debido al retroceso de los glaciares . El retroceso de los glaciares se está volviendo más normal con el calentamiento del clima, y los líquenes y los musgos son los primeros colonizadores. El estudio, realizado por Favero-Longo et al., descubrió que la diversidad de especies de líquenes varía en función de las condiciones ambientales de la tierra previamente existente que queda expuesta primero y de los patrones reproductivos de los líquenes. [12]
Al analizar un estudio de caso en Grand Bend, Ontario, se puede lograr una comprensión completa de la distinción entre sucesión primaria y secundaria. Las dos especies, Juniperus virginiana y Quercus prinoides, se reproducen y extienden rápidamente como pastos asociados con la sucesión primaria en las dunas de las playas de Grand Bend. [13] Se clasifican como especies seleccionadas r , con alta mortalidad, reproducción rápida y una capacidad distintiva para sobrevivir en condiciones duras y con escasez de nutrientes. En contraste, el desarrollo ecológico después de que se completa la sucesión primaria a menudo conduce a una población más fuertemente seleccionada k, que tiene una mortalidad menor y tasas de reproducción más lentas. En Grand Bend, esto se muestra a través de la sucesión de bosques de robles y pinos y la reducción continua de pastos seleccionados r. La escala de tiempo también es relevante, ya que la sucesión secundaria de bosques de robles y pinos ocurre aproximadamente 2900 años después de los casos iniciales de sucesión primaria, mientras que el final de las dunas dominadas únicamente por pastizales ocurre alrededor de 1600 años después del comienzo de la sucesión primaria. [13] Esto es extremadamente importante, ya que muestra un período intermitente de 1.300 años en el que la sucesión primaria es superada por la sucesión secundaria. Este período probablemente se caracteriza por una alta diversidad de especies, una mezcla de especies seleccionadas k y r, y una alta productividad de la comunidad. Es un principio bien sustentado que un intermedio entre poblaciones dominadas por k y r conduce a una alta productividad y diversidad de especies, mientras que la sucesión secundaria luego conduce a comunidades clímax con baja diversidad de especies. Durante este período de 1.300 años, es probable que los recursos crecieran hasta un excedente, lo que redujo la diversidad de especies, lo que resultó en el bosque de robles y pinos dominado por k.
Es muy difícil determinar exactamente qué eventos obstaculizarán o apoyarán el crecimiento de una comunidad, como se muestra en el siguiente ejemplo. Muy pocas plántulas sobreviven durante un largo período de tiempo durante la sucesión primaria, con un 1,7% de las plántulas en una llanura aluvial llamada Skeiðarársandur en el sureste de Islandia que sobrevivieron entre 2005 y 2007. [14] El resto fue reemplazado por nuevos colonizadores, ya que las tasas de mortalidad de especies seleccionadas como estas son extremadamente altas. Este es un fenómeno muy importante de observar, ya que aunque los tamaños de población pueden permanecer constantes a lo largo de la historia de una región, es muy probable que muchos de los organismos seleccionados presentes sean organismos completamente nuevos. Este es uno de los muchos factores que son altamente impredecibles en la escala de la sucesión ecológica.