¿Te preguntaste alguna vez cómo un suelo desnudo puede convertirse en una comunidad ecológica conformada por poblaciones de distintas especies de plantas y animales? Los ecologistas han querido responder esta pregunta desde finales del siglo XIX a través del estudio de la sucesión ecológica primaria y secundaria.
El botánico y ecologista estadounidense Henry Chandler Cowles desempeñó un papel fundamental como pionero en el estudio de este concepto, dedicando sus investigaciones a comprender los mecanismos de adaptación de las comunidades biológicas en sistemas dunares. Estos ecosistemas, compuestos mayormente por arena, presentan un soporte temporalmente inestable, imponiendo la necesidad a los organismos de adaptarse velozmente.
La sucesión ecológica es un fenómeno fascinante que revela la capacidad de la naturaleza para recuperarse y transformarse a lo largo del tiempo. Por este motivo, este fenómeno es estudiado siempre de forma previa a abordar trabajos de restauración ecológica.
En este artículo nos sumergiremos en comprender de qué hablamos cuando nos referimos a sucesión ecológica primaria y secundaria y cuales son los indicadores de que un ecosistema ha alcanzado su clímax.
¿Qué es la sucesión ecológica?
La sucesión ecológica se refiere a una serie de cambios progresivos en las especies que componen una comunidad a lo largo del tiempo. En otras palabras, la sucesión ecológica es un fenómeno de ocupación progresiva del espacio, de acción y reacción, donde los organismos modifican las condiciones del medio dando lugar a un nuevo equilibrio.
Según el biólogo estadounidense Euegene Odum, el clímax es el estadio donde el sistema alcanza cierta estabilidad, y se mantiene un máximo de biomasa y de relaciones entre organismos que conforman flujos de energía.
Otro elemento característico que indica la madurez del sistema es el aumento de la energía utilizada para el mantenimiento del mismo, en contraposición a la energía que se utiliza para su crecimiento y desarrollo.
De acuerdo a este autor, una sucesión ecológica puede definirse en función de tres ejes:
Es un proceso ordenado de crecimiento de una comunidad, lo bastante direccional como para poder considerarlo predecible.
Es el resultado de la modificación del entorno físico por parte de la comunidad. Esto significa que la comunidad controla el proceso de sucesión, aunque el entorno físico determine los patrones, el ritmo de los cambios y a menudo establezca los límites del crecimiento.
La sucesión culmina en un ecosistema estable, en el cual se mantiene un máximo de biomasa (o contenido de mucha información) y de relaciones de simbiosis entre los organismos por unidad de flujo energético disponible.
El estudio empírico de los sistemas dinámicos ha permitido postular una serie de principios que explican los patrones de distribución espacial y la composición de las comunidades vegetales a lo largo del tiempo.
Para entender de qué manera pueden darse estos cambios en un ecosistema, debemos distinguir dos conceptos: sucesión ecológica primaria y secundaria.
Sucesión ecológica primaria: Los inicios de un ecosistema
La sucesión ecológica primaria ocurre en áreas donde no hay demasiado suelo disponible para el crecimiento de la vegetación. Por ejemplo, en terrenos erosionados o intervenidos por el hombre, donde se supieron desarrollar actividades industriales, ganaderas, movimientos de suelo, o en suelos rocosos. Estos suelos en general se denominan suelos “desnudos”.
Este proceso comienza desde cero, con la colonización de especies pioneras u oportunistas, como líquenes, musgos y bacterias, capaces de sobrevivir en condiciones adversas.
A medida que estos organismos crecen y mueren, comienzan a descomponerse, contribuyendo a la formación de suelo. Al principio, las plantas incluyen pastos y otras especies que pueden adaptarse a los suelos pobres en materia orgánica y sin demasiada profundidad. Estas seguirán contribuyendo a la consolidación de un ambiente más propicio para la vida vegetal y animal.
Con el correr del tiempo, tal como ilustra la Imagen 1, la mejora sustancial del suelo y el incremento de su capacidad para retener agua y nutrientes permitirá que las especies de crecimiento más lento, como por ejemplo más perennes y los de mayor porte, como los arbustos y árboles, se desarrollen en el área. Sin embargo, cabe destacar que este proceso puede llevar muchos años.
Sucesión ecológica secundaria: Renovación después de la perturbación
En contraste, la sucesión ecológica secundaria ocurre en áreas que han experimentado perturbaciones, como incendios forestales, tala de árboles o eventos climáticos extremos. A diferencia de la sucesión ecológica primaria, aquí ya existe un cierto volumen de suelo preexistente.
La regeneración ambiental comienza con plantas y semillas que sobrevivieron a la perturbación o llegaron al área después de ella. Este proceso suele ser más rápido que la sucesión primaria, ya que el suelo ya contiene nutrientes esenciales. A medida que las comunidades de plantas cambian y se desarrollan, también lo hacen las poblaciones animales que dependen de ellas.
Climax, un estado de madurez dinámico
El desenvolvimiento de las etapas que componen la sucesión ecológica primaria y secundaria concluyen, por distintos caminos, en el alcance de clímax o equilibrio relativo. Este concepto alude a la convergencia de las comunidades hacia un clímax común.
Es necesario mencionar que este climax es un estado dinámico y sometido a altos niveles de exposición como factores externos que lo pueden alterar.
Cuando hablamos de clímax hablamos de estados y transiciones que buscan acercarse al sistema de referencia, que sería el sistema original o sin intervenciones. Estos distintos estados de clímax se alcanzan en distintas direcciones según los flujos de intervención a través de la restauración del ecosistema.
La comunidad biótica logra madurar y evolucionar hasta alcanzar un estado de equilibrio y complejidad que permite el máximo beneficio de los recursos materiales. Según el ecólogo español Ramón Margalef, no existe una teoría de la sucesión que integre la maximización o madurez de todas las especies de un ecosistema. El análisis del clímax quita el foco de las especies y lo centra en el sistema y sus funciones como indicadores del grado de madurez del sistemas. Veremos algunos a continuación:
Individuos muy especializados
En etapas tempranas, existe una predominancia de especies oportunistas o especies r. Estas especies tienen la capacidad de aprovechar rápidamente nuevas oportunidades o condiciones favorables en su entorno, sin requerir adaptaciones especializadas a largo plazo. Estas especies tienen alta tasa de crecimiento y reproducción.
Sin embargo, a medida que avanza la sucesión ecológica, se genera un incremento de individuos muy especializados, o especies k. Estas especies son aquellas que han desarrollado adaptaciones y características específicas. Al ser más competitivas, desplazan a las especies oportunistas para ocupar nichos ecológicos particulares dentro de un ecosistema. La especialización puede manifestarse de diversas maneras, como adaptaciones morfológicas, fisiológicas o de comportamiento.
En trabajos de restauración ecológica, lo que se hace es aplicar al sistema especies r, que son las especies iniciadoras. Esto se realiza como método de inyección de energía al sistema para acelerar la fase de crecimiento de las especies k.
Estos organismos pueden haber evolucionado para aprovechar un tipo particular de alimento, para reproducirse en condiciones específicas, o para resistir ciertos factores ambientales adversos. La especialización puede conferir ventajas competitivas en el acceso a recursos específicos, lo que a menudo les permite ocupar nichos que otros organismos no pueden explotar de manera tan eficaz.
Aumento de la biomasa total
El aumento de la biomasa total de un ecosistema está vinculado estrechamente con las características biológicas de los organismos presentes. En este contexto, se observa un incremento significativo en la biomasa total especialmente en aquellos organismos que exhiben tasas de renovación lentas y un metabolismo relativamente bajo.
Los organismos con tasas de renovación lentas tienden a tener ciclos de vida prolongados y una capacidad para acumular y retener biomasa a lo largo del tiempo.
Aumento de la producción primaria
La producción primaria es entendida como la síntesis de compuestos orgánicos, principalmente a través de la fotosíntesis. A lo largo de la sucesión ecológica primaria y secundaria, aumenta la energía empleada para la respiración en contraparte a la energía que se utiliza para el desarrollo de los organismos.
Diversidad de nichos
El nicho ecológico se refiere al papel específico que una especie juega en un ecosistema, incluyendo qué come, dónde vive, cómo se reproduce y cómo interactúa con otras especies. Cada especie ocupa un nicho único para evitar la competencia directa con otras especies. Cuando dos especies ocupan el mismo nicho ecológico la más competitiva desplazará eventualmente a la menos competitiva.
A medida que la sucesión ecológica primaria y secundaria avanza, las redes tróficas se vuelven más complejas y las interacciones de parasitismo, comensalismo y simbiosis se vuelven más frecuentes. El número de especies eliminadas del sistema por unidad de tiempo disminuye.
En el inicio de un ecosistema, cuando se desarrolla una colonización azarosa, la diversidad inicial puede ser grande mientras que, a medida que la sucesión avanza y la competencia entre especies se hace efectiva, la diversidad de especies tiende a disminuir. La diversidad de vida disminuye dentro de cada nicho ecológico pero la diversidad de nichos aumenta.
Resistencia a perturbaciones
A medida que un ecosistema avanza hacia su estado clímax, se vuelve más resistente a las perturbaciones. Esto se debe a la presencia de especies más especializadas y adaptadas a las condiciones locales, así como a la formación de relaciones más complejas y estables entre los diferentes organismos.
Después de un evento disruptivo como un incendio, una tormenta, o actividades humanas, el ecosistema tiende a recuperarse y regresar a su estado original de manera más eficiente y rápida. La resistencia a las perturbaciones está vinculada a la diversidad y la complejidad de la comunidad biológica, ya que diferentes especies pueden desempeñar roles complementarios y contribuir a la estabilidad del sistema.
Sucesión ecológica y restauración ecológica
De acuerdo a una investigación realizada por el doctor en biología José Luis Fontana, las comunidades vegetales pueden alcanzar el equilibrio siguiente con distintos trayectos dependiendo del tipo de manejo, del deterioro del sustrato o de los posibles cambios ocurridos en el clima local y regional.
En este sentido, tal como lo mencionamos en este artículo sobre restauración ecológica, la caracterización del sistema de referencia y el estudio de sus etapas subsiguientes resulta fundamental para el diseño de estrategias de restauración.
Partiendo de esta base, Fontana ha estudiado un caso en Argentina donde se han hecho intervenciones de sucesión ecológica acelerada con el propósito de restaurar los bosques marginales mesófilos y ribereños en la costa del Río Paraná a través del transplante de especies seleccionadas que permitió acortar las etapas.
La sucesión ecológica primaria y secundaria es un proceso dinámico que revela la capacidad innata de la naturaleza para renovarse. Estos fenómenos no sólo son fundamentales para comprender la evolución de los ecosistemas, sino también para guiar los esfuerzos de restauración y conservación en un mundo en constante cambio.
La Rueda de Restauración
Cuando se inicia el proceso de restauración, siempre se busca alcanzar el sistema conocido como sistema de referencia. Muchas veces la regeneración total del ecosistema puede ser lenta y requerir de varias etapas y monitoreo hasta alcanzar el estado de recuperación total.
Para controlar la mejora continua hacia la regeneración del ecosistema, las nuevas Normas Internacionales SER para la Práctica de la Restauración Ecológica ofrecen una herramienta para evaluar y clasificar el grado de regeneración de un lugar a lo largo del tiempo.
Esta herramienta se basa en un sistema de regeneración que utiliza una escala de 5 estrellas que consiste en una evaluación integral, que determina qué tan cerca o no se está del sistema de referencia. A su vez, otorga información sobre qué variables se podría trabajar para alcanzar el clímax del ecosistema deseado.
Un lugar de restauración puede asignarse a uno de los cinco niveles de recuperación (de 1 a 5 estrellas) en una evaluación global. También se les pueden asignar individualmente niveles de restauración a los distintos atributos del ecosistema basados en los datos de seguimiento disponibles.
La Rueda de la Restauración proporciona una forma visual de comunicar el progreso de la restauración ecológica, y puede sombrearse a medida que diversos subatributos del lugar alcanzan una mayor restauración con el tiempo.
Conclusión: Sucesión Ecológica primaria y secundaria, un recorrido por la evolución de los ecosistemas
La sucesión ecológica primaria y secundaria, es un fenómeno que nos muestra la asombrosa capacidad de la naturaleza para recuperarse y transformarse a lo largo del tiempo.
A lo largo de la sucesión, se observan cambios, desde la proliferación de especies oportunistas hasta la consolidación de individuos especializados, el aumento de la biomasa y la producción primaria. La diversidad de nichos y la resistencia a perturbaciones emergen como indicadores de un ecosistema que ha alcanzado su máximo potencial.
La sucesión ecológica no solo es una fascinante exploración de la evolución de las especies, sino también una herramienta clave para planificar las intervenciones a la hora de restaurar ecosistemas degradados. Estos conocimientos son esenciales para diseñar estrategias efectivas.
En resumen, la sucesión ecológica es un proceso dinámico que va más allá de la evolución de las especies, recordándonos la capacidad innata de la naturaleza para renovarse. Este viaje nos inspira a apreciar y preservar la biodiversidad y resiliencia de la naturaleza en un mundo en constante cambio.
Bibliografía
Fontana, J.Sucesión y regeneración en restauración ecológica. Universidad Nacional del Nordeste de Corrientes, Argentina.
Odum, Eugene (1969). La estrategia de desarrollo de los ecosistemas. Athens (Georgia, Estados Unidos).
Sabattini, J. y Sabattini R. (2018). Sucesión vegetal y restauración ecológica. Revista Científica Agropecuaria. Facultad de Ciencias Agropecuarias UNER.
SER, A Tool for Assessing Ecosystem Recovery: The 5-Star Recovery System in Action
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Nuestras áreas de aplicación van desde taludes hasta márgenes de agua.
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