La sucesión primaria es el paso inicial de la sucesión ecológica después de una perturbación extrema, que generalmente ocurre en un ambiente desprovisto de vegetación y otros organismos. Estos entornos suelen carecer de suelo, ya que perturbaciones como el flujo de lava o el retroceso de los glaciares limpian el entorno de nutrientes.
Por el contrario, la sucesión secundaria ocurre en sustratos que previamente sustentaban vegetación antes de una perturbación ecológica . Esto ocurre cuando perturbaciones menores como inundaciones, huracanes, tornados e incendios destruyen sólo la vida vegetal local y dejan nutrientes en el suelo para que las especies de la comunidad intermedia se establezcan inmediatamente. [1]
En la sucesión primaria, especies pioneras como líquenes , algas y hongos , así como 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 más cercanas a las óptimas para el crecimiento de las plantas vasculares; La pedogénesis o formación del suelo y el aumento de la sombra son los procesos más importantes. [2]
Estos líquenes, algas y hongos pioneros son luego dominados y a menudo reemplazados por plantas que se adaptan mejor 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 largas distancias. Los primeros colonizadores (a menudo algas , hongos y líquenes) estabilizan el sustrato. Los suministros de nitrógeno son limitados en los suelos nuevos y las especies fijadoras de nitrógeno tienden a desempeñar un papel importante en las primeras etapas de la sucesión primaria. [4] A diferencia de la sucesión primaria, las especies que dominan la sucesión secundaria suelen estar presentes desde el inicio del proceso, a menudo en el banco de semillas del suelo . En algunos sistemas, las vías de sucesión son bastante consistentes y, por tanto, fáciles de predecir. En otros, hay muchos caminos posibles. Por ejemplo, las leguminosas fijadoras de nitrógeno alteran las trayectorias de sucesión. [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 proporcionando hábitats para insectos y otros animales pequeños. [6] Esto conduce a la aparición de plantas vasculares más grandes , como arbustos o árboles. Luego, se atraen más animales al área y se alcanza una comunidad clímax .
La diversidad de especies también tiene una gran influencia en las etapas de la sucesión y, a medida que la sucesión 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 nuevamente apoya la hipótesis de que a medida que hay más recursos presentes en etapas posteriores de la sucesión, hay suficientes para sustentar un ecosistema más diverso con muchas estrategias reproductivas diferentes. Un estudio de caso del año 2000 sugiere que la composición de las especies de plantas es más importante para las especies de sucesión posterior que simplemente tener una alta diversidad de plantas desde el principio. [8]
Un ejemplo de sucesión primaria tiene lugar después de la erupción de un volcán . 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 mediante la aceleración biótica de la erosión y la adición de desechos orgánicos a la superficie. regolito . Un ejemplo de ello es la isla de Surtsey , que es una isla formada en 1963 tras una erupción volcánica procedente del fondo del mar. Surtsey se encuentra frente a la costa sur de Islandia y está siendo monitoreado para observar la sucesión primaria en progreso. En 2008 se habían establecido unas treinta especies de plantas y siguen llegando más especies, a un ritmo típico de aproximadamente 2 a 5 nuevas especies por año. [9]
También se produjo una erupción volcánica en el monte St. Helens , y la sucesión primaria comenzó después de la destrucción del ecosistema de la región. En la sucesión primaria de Mount St. Helens, la región estaba muy aislada. Este tipo de incidente hace que la tasa de sucesión primaria sea bastante baja, ya que muchas especies que sobresalen en el establecimiento carecen de la capacidad de dispersarse eficazmente hacia la nueva frontera. [10] Lo contrario también es cierto, ya que las especies que no fueron muy buenas para establecerse no pudieron sobrevivir, incluso con altas tasas de dispersión. La región casi no tiene materiales orgánicos para utilizar, lo cual fue especialmente significativo en Mount St. Helens, ya que su ubicación aislada impidió que se produjera una sucesión en la periferia del sitio de destrucción. Los colonizadores de larga distancia inicialmente efectivos son raros, ya que sólo 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 cual la sucesión primaria fue lenta en la región destruida alrededor del Monte St. Helens.
Otro ejemplo está teniendo lugar 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 musgos son los primeros colonizadores. El estudio, realizado por Favero-Longo et al. Descubrió que la diversidad de especies de líquenes varía según las condiciones ambientales de la tierra previamente existente que se expone por primera vez y 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 propagan rápidamente como pastos asociados con la sucesión primaria en las dunas de las playas de Grand Bend. [13] Se clasifican como especies seleccionadas, con alta mortalidad, reproducción rápida y una capacidad distintiva para sobrevivir en condiciones duras y bajas en nutrientes. En contraste, el desarrollo ecológico después de que se completa la sucesión primaria a menudo conduce a una población más seleccionada, que tiene una mortalidad más baja y tasas de reproducción más lentas. En Grand Bend, esto se demuestra a través de la sucesión de bosques de robles y pinos y la reducción continua de pastos seleccionados. La escala de tiempo también es relevante, ya que la sucesión secundaria de los bosques de robles y pinos ocurre aproximadamente 2.900 años después de los casos iniciales de sucesión primaria, mientras que el final de las dunas dominadas únicamente por pastizales ocurre alrededor de 1.600 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 caracterice por una alta diversidad de especies, una mezcla de k y r especies seleccionadas y una alta productividad comunitaria. Es un principio bien fundamentado que una población intermedia entre poblaciones dominadas por k y r conduce a una alta productividad y diversidad de especies, mientras que la sucesión secundaria posterior conduce a comunidades clímax con baja diversidad de especies. Durante este período de 1.300 años, es probable que los recursos crecieran hasta convertirse en un excedente, lo que redujo la diversidad de especies, lo que dio como resultado 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, y el 1,7% de las plántulas en una llanura inundada llamada Skeiðarársandur en el sureste de Islandia duró entre 2005 y 2007. [14] El resto fue reemplazado por nuevos colonizadores, ya que las tasas de mortalidad de r 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.