Sucesión ecológica - DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y

Sucesión ecológica
Es un proceso evolutivo; es resultado de la modificación del ambiente físico por
causas internas o externas a la comunidad. Culmina con el establecimiento de
un ecosistema biológicamente estable (se alcanza el clímax) que se perpetúa a
sí mismo.
La sucesión ecológica es un proceso ordenado de cambios direccionales de
la comunidad y por tanto predecibles. Las comunidades clímax mantienen un
doble equilibrio de las especies entre sí, y éstas con las propiedades
ambientales; es, reiteramos, la máxima meta biológica a la que una sucesión
puede llegar.
Las sucesiones suelen referirse a las comunidades vegetales. Durante el
clímax de estas comunidades (cuya estructura es compleja) los fenómenos de
competencia en el seno de la asociación son ínfimos, manteniéndose una
armonía óptima con las condiciones del suelo y la climatológica del lugar.
En las fases más tempranas de una sucesión, las especies más abundantes
son las denominadas oportunistas, que se reproducen a gran velocidad pero
que poseen una escasa biomasa. En el proceso estas especies serán
sustituidas por otras con menor tasa de reproducción y mayor biomasa.
Tipos de sucesiones
Cuando un ecosistema se constituye inicialmente por medio de las sucesiones,
a la primera comunidad que se instala en él se la denomina pionera. Las
diferentes fases de sucesión en que puede encontrarse el ecosistema
constituido son las de sucesión primaria o serie completa, sucesión
secundaria y sucesión regresiva o disclímax:
Sucesión primaria o serie completa
La sucesión primaria es aquella que se desarrolla en una zona desnuda,
carente de comunidad preexistente; es decir, que se inicia en un biotopo virgen,
que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en
las dunas, nuevas islas, etc.
Ejemplo: Bosque relicto de Fray Jorge
Sucesión secundaria
La sucesión secundaria es aquella que se establece sobre una ya existente
que ha sido eliminada por una perturbación, sea por incendio, inundación,
enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc. En este caso, transcurrido un
tiempo retorna a la serie primaria completa. Por tanto, toda sucesión primaria
conduce y culmina en el clímax.
Un ejemplo clásico de sucesión secundaria es el de los campos de cultivo
abandonados. En muchos de esto campos que no están excesivamente
degradados, las primeras especies en aparecer son hierbas anuales con una
gran capacidad de dispersión y un crecimiento muy rápido. Posteriormente se
desarrolla una secuencia de especies herbáceas perennes, arbustos y árboles.
Estas especies crecen con mayor lentitud y suelen tener menor eficacia
fotosintética, por lo que parece que nunca podrán desplazar a las invasoras
iniciales. Sin embargo, las plantas tardías de la sucesión suelen ser más
tolerantes a la sombra y requieren niveles más bajos de nutrientes para
sobrevivir. Por lo tanto acaban imponiéndose lentamente en la sucesión por
sus habilidades competitivas.
Otro ejemplo lo presenta el Bosque Chilote o Valdiviano (han sufrido
perturbaciones pero en los sectores protegidos por Conaf han vuelto al clímax).
Sucesión regresiva o disclímax
Son las que llevan en sentido contrario al clímax; es decir, hacia etapas
inmaduras del ecosistema. Las causas del degradado tienen su origen en el
ambiente, y muy destacadamente en la acción del hombre.
No se trata de una sucesión ecológica invertida, sino de una regresión forzosa
del ecosistema por la destrucción de alguna etapa de la serie, por ejemplo a
causa de un incendio forestal sin regeneramiento, que podría dar pasó a la
desertización.
Ejemplo: avance de las dunas en la Cuarta región que aceleran el proceso de
desertificación de la zona ya que antes fueron bosques caducifolios (prueba de
ellos es el relicto que quedó en Fray Jorge), y cárcavas del litoral central (Santo
Domingo, Pichilemu) que han ido avanzando hacia el disclímax por la acción
del hombre (primero deforestación, luego, agrícola y actualmente habitacional).
Cuando el biotipo inicial del que parten las comunidades hacia el clímax tiene
un origen acuático, a las series de sucesión se les denomina hidroseries. Si
las series se producen sobre un terreno seco se les denominan xeroseries.
Básicamente ya se han descrito los diferentes estados que se pueden dar en
una sucesión. Los siguientes términos refieren otras situaciones que se pueden
dar en las series evolutivas:
Anteclímax: Es una etapa permanente previa a la clímax, a causa de
condiciones adversas que no permiten llegar a ésta (por ejemplo, la
persistencia del viento en una determinada región sólo permite que se alcance
la fase arbustiva, aunque la clímax sea el bosque).
Sucesión de un ecosistema
Paraclímax: Es una formación vegetal que, aunque no es la clímax
correspondiente a la zona donde se desarrolla, se encuentra en un estado de
equilibrio tal que se excluye una posterior evolución, por lo que alcanza casi las
condiciones de una clímax.
Peniclímax: Es el clímax que ha experimentado la influencia antropógena (del
hombre) y aparece con algunas variaciones en cuanto a su composición y a la
proporción entre sus distintos elementos.
Colonización: Es el proceso de establecimiento de especies biológicas en un
área anteriormente no ocupada, como el crecimiento de cañaverales en los
márgenes de un lago en colmatación o la instalación de aves marinas en una
isla volcánica.
Equilibrio: Es el estado de un medio o ecosistema cuya biocenosis se
mantiene sin grandes cambios durante largo tiempo, debido a que las
influencias climáticas, edáficas y bióticas son muy estables y se limitan unas a
otras.
Madurez: Es el estado en que un ecosistema se considera desarrollado.
Depende de ciertos factores, como la diversidad, la estabilidad y la
productividad. El ecosistema maduro se encuentra en las etapas más
avanzadas de la sucesión.
BIOMASA
La biomasa es la utilización de la materia orgánica como fuente energética. Por
su amplia definición, la biomasa abarca un amplio conjunto de materias
orgánicas que se caracteriza por su heterogeneidad, tanto por su origen como
por su naturaleza.
En el contexto energético, la biomasa puede considerarse como la materia
orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable
como fuente de energía. Estos recursos biomásicos pueden agruparse de
forma general en agrícolas y forestales. También se considera biomasa la
materia orgánica de las aguas residuales y los lodos de depuradora, así como
la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU), y otros residuos
derivados de las industrias.
La valoración de la biomasa puede hacerse a través de cuatro procesos
básicos mediante los que puede transformarse en calor y electricidad:
combustión, digestión anaerobia, gasificación y pirolisis.
PRODUCTIVIDAD DE LOS ECOSISTEMAS.
La producción de materia orgánica de los ecosistemas o de un área
determinada para un manejo adecuado y poder regular las cosechas o el
aprovechamiento de los recursos naturales disponibles. No se puede cosechar
más de lo que se produce o cazar o pescar más de lo que produce un área
determinada, de lo contrario se estaría causando problemas en la
disponibilidad de los recursos, como la extinción o la merma de las
poblaciones.
Para determinar la producción se mide la productividad, que es la producción
de materia orgánica o biomasa en un área determinada por unidad de tiempo.
En otras palabras, es la cantidad de materia orgánica acumulada en un
determinado tiempo en un área determinada. Se suele distinguir entre
productividad primaria, secundarla y biológica.
1. La productividad primaria: Es la cantidad de materia orgánica producida por
las plantas verdes, con capacidad de fotosíntesis u organismos autótrofos, a
partir de sales minerales, dióxido de carbono y agua, utilizando la energía solar,
en un área y tiempo determinados.
Se expresa en términos de energía acumulada (calorías/ml/día o en
calorías/ml/hora) o en términos de la materia orgánica sintetizada
(gramos/m2/día o kg/hectárea/año), que es el método más fácil y asequible.
Por ejemplo, podemos calcular la productividad de una hectárea de alfalfa en
un año, con cuatro cortes, pesando la materia obtenida fresca o en seco.
Podríamos en determinadas regiones llegara unos 100 000 kg/ha/año en peso
húmedo.
En este caso hablamos de productividad neta, donde ya se ha descontado el
consumo de energía hecho por las mismas plantas para vivir o respirar. La
productividad bruta o total engloba la totalidad de la biomasa acumulada y la
energía gastada en el metabolismo de las plantas.
2. La productividad secundaria: Es la materia orgánica producida por los
organismos consumidores o heterótrofos, que viven de las sustancias
orgánicas ya sintetizadas por las plantas, como es el caso de los herbívoros.
Por ejemplo: se puede deducir que una hectárea de pasto ha producido 1 000
kg de vacuno/año en ciertas condiciones, pesando la carne de los animales.
3. La productividad biológica: Es la velocidad de acrecentamiento de la
biomasa en un periodo y una superficie determinados, que puede ser por año
en una hectárea. Es la producción en pie de un área determinada. Por ejemplo:
se puede decir que la productividad de vicuñas de una superficie de 70,000
hectáreas ha sido de 22 000 animales, con un peso de 25 kg por animal, lo que
da en total 550,000 kg, o sea, 7,8 kg/ha/año.
La productividad natural puede ser mejorada y superada con técnicas de cultivo
Intensivo, pero con frecuencia pueden producirse daños irreparables al
ecosistema. La agricultura y la ganadería modernas, con uso de altos insumos
en forma de fertilizantes, energía (maquinaria), pesticidas (herbicidas,
insecticidas, fungicidas, etc.), y variedades mejoradas han logrado incrementar
la productividad natural a niveles muy altos.
Sin embargo, cuando el manejo de las dosis de fertilizantes y pesticidas no es
la adecuada, como la aplicación excesiva, los daños a los suelos, a las aguas y
a la salud humana pueden ser también importantes. Por ejemplo, la aplicación
del DDT ha causado y causa graves consecuencias a la flora, la fauna y la
salud de los seres humanos. Lo mismo puede decirse de al menos una docena
de otros pesticidas no degradables o difícilmente degradables en los
ecosistemas.
FACTORES ABIOTICOS DE LOS ECOSISTEMAS.
LAS CADENAS ALIMENTARIAS
Indican qué seres vivos se alimentan de otros que habitan el mismo
ecosistema.
Estas relaciones que se establecen entre los diversos organismos en su
ambiente natural tienen dos consecuencias de gran importancia: el flujo de
energía y la circulación de la materia.
Flujo de energía
Este flujo va desde los organismos autótrofos (por lo general, organismos que
realizan fotosíntesis) hacia otros que se alimentan de ellos y que
corresponden a herbívoros. A su vez, los herbívoros son presas de otros
animales: los depredadores. Se constituye así una verdadera cadena para la
vida, donde cada eslabón corresponde a un ser vivo.
Circulación de materia
Ésta se traspasa de eslabón a eslabón en la cadena alimentaria, a través de
las interacciones que se establecen entre los organismos que la conforman.
Aquí ya podemos definir en propiedad una cadena alimentaria, y podemos
decir que es aquella sucesión en la cual las agrupaciones de organismos (cada
uno representando un eslabón) establecen interacciones de manera tal que los
primeros son alimento de los segundos traspasándose sucesivamente materia
y energía de un eslabón al siguiente.
El primer eslabón, o primer nivel trófico, de cualquier cadena alimentaria
siempre está representado por los productores, organismos autótrofos, los
vegetales, que son capaces de transformar la energía lumínica del Sol en un
tipo de energía que puede ser utilizado por plantas, bacterias, animales, etc.
Entonces, podemos decir que productores son aquellos organismos
fotosintéticos que “producen” energía útil para todos los seres vivos. La vida en
el planeta se mantiene en una cadena alimentaria, gracias a estos organismos
fotosintéticos.
El segundo eslabón, o segundo nivel trófico, lo ocupan los consumidores,
organismos incapaces de utilizar la energía lumínica del Sol, y que para
conseguir la energía necesaria para vivir deben alimentarse de otros
organismos.
A los consumidores se les denomina heterótrofos, ya que el término
significa: hetero = otro, diferente y trofos = alimentación.
Se distinguen diferentes tipos de consumidores, según sea el nivel de la
cadena en que aparecen.
Consumidores primarios o de primer orden son los organismos que se
alimentan directamente de los productores.
Consumidores secundarios o de segundo orden son los organismos que se
alimentan de los consumidores primarios.
En general, el nombre de los consumidores estará determinado por el nivel
trófico en que aparezcan. Sin embargo, no es posible encontrar cadenas con
más de cinco niveles, porque la cantidad de energía que se va traspasando de
un nivel trófico al siguiente va disminuyendo de manera importante.
Otro grupo de
organismos que
son de gran
relevancia para el
flujo normal de
materia y energía,
a través de una
cadena
alimentaria, son
los
denominados des
componedores.
Red trófica terrestre.
Descomponedor
es son los microorganismos que habitan en el suelo y son los encargados de
degradar y descomponer organismos muertos o restos de ellos.
Ejemplo de descomponedores son los hongos y las bacterias.
Esto determina que la materia que formaba parte de los seres vivos sea
"devuelta" al ambiente, específicamente al suelo, donde puede volver a ser
utilizada por otros organismos como los productores, los que a su vez los
transmitirán a los consumidores de primer orden y así sucesivamente a lo largo
de la cadena. El hecho de que los descomponedores actúen sobre restos de
organismos muertos puede hacer pensar que siempre actúan en el último nivel
trófico. Sin embargo, los descomponedores pueden actuar en cualquier nivel
trófico.
En la naturaleza, sin embargo, no se da el hecho de que un consumidor
primario se alimente sólo de un tipo específico de planta, o que un consumidor
secundario se alimente sólo de un tipo de presa.
En realidad, las poblaciones establecen interacciones de alimentación o
interacciones tróficas, bastante más complejas que lo que representa una
cadena.
Se habla de Redes tróficas o Redes alimentarias para señalar un conjunto
de cadenas que se interconectan en algunos niveles tróficos. De esta forma, un
productor, como la hierba de un prado, puede ser pastoreado por más de un
herbívoro o consumidor primario, como, por ejemplo, una cabra, una vaca, un
conejo, etc.; a su vez, la cabra, lo mismo que la vaca, puede ser presa para dos
o más consumidores secundarios. Se aprecia entonces lo difícil que es
representar estas complejas interacciones en forma lineal. Más bien se obtiene
una malla de flechas que sugieren el flujo de materia y energía, que se da entre
las poblaciones interactuando entre sí.
Las redes tróficas corresponden a la representación de varias cadenas, que se
interconectan en diferentes niveles alimenticios.
Flujo de la energía en el ecosistema
La estructura y función trófica, o flujo de energía, pueden representarse
gráficamente mediante pirámides ecológicas en las que el nivel de los
productores forman la base y en los niveles subsiguientes se hallan los
consumidores, desintegradores o saprótrofos.
Del total de energía solar que llega a la tierra, sólo el 0,1 por ciento se ocupa
en la fotosíntesis.
Se observa que la energía fluye unidireccionalmente desde los productores a
los consumidores y descomponedores, con pérdida de energía en cada paso. A
partir de este hecho, encontramos que las pirámides ecológicas pueden ser
de tres tipos
Generales:
1.- En toda trama
alimentaria la masa
total de los
organismos de cada
nivel trófico
disminuye
progresivamente
desde los
productores a los
consumidores,
estableciendo la
pirámide de la
biomasa, en la
cual se representa
el peso seco total,
valor calorífico o
cualquier otra
medida de la
cantidad de materia viva.
2.- En toda trama alimentaria la energía total de los organismos de cada nivel
trófico disminuye en forma progresiva, constituyendo la pirámide de la
energía, la cual representa el flujo de energía, la productividad en niveles
tróficos sucesivos o ambas cosas.
3.- En toda trama alimentaria el número de individuos de cada nivel trófico
disminuye progresivamente desde los productores a los consumidores,
constituyendo la pirámide de número, que representa entonces el número de
organismos individuales.
4.- Mientras más larga es una cadena trófica, menos eficiente es en cuanto a
energía utilizable debido a que la pérdida de energía es mayor.
Así como la energía fluye unidireccionalmente por el ecosistema, la materia en
el ecosistema pasa de un ser vivo a otro y de estos al medio ambiente,
formando ciclos. Estos ciclos oscilan entre el medio abiótico y biótico. Es
decir, se incorpora a los seres vivos mediante los productores y vuelve al
mundo abiótico mediante los descomponedores. Estos ciclos, conocidos
como biogeoquímicos, son, por ejemplo, el ciclo del agua, del O2, del
nitrógeno y del carbono.
Las pirámides de biomasa y de número pueden ser invertidas, donde la base
puede ser más pequeña que uno o más escalones superiores, si los
organismos productores son más pequeños en promedio que los individuos
consumidores. Por el contrario, la pirámide de energía siempre tiene la base en
la parte inferior más amplia y los otros escalones se van reduciendo, esto
responde a que según vamos pasando de un nivel a otro, la energía disponible
es cada vez menor porque gran parte de esta se disipa en forma de calor.
Tramas alimentarias
Las flechas indican la relación “es comido
por”: 1 Productor - 2 Ratón Consumidor
primario - 3 Comadreja Consumidor
secundario - 4 Zorro Consumidor terciario
- 5 Hongos y bacterias - 6
Descomponedores
La mayoría de los animales de un
ambiente tienen una alimentación muy
variada, comen distintos tipos de
organismos.
Así, es posible agregar a la cadena
alimentaria otros productores y
consumidores, formando redes
alimentarias.
Las redes representan las diferentes
relaciones alimentarias que se
establecen en un ecosistema.
1 Conejo - 2 Ardilla - 3 Zorro - 4 Ratón
- 5 Langosta - 6 Mantis religiosa - 7
Gorrión - 8 Sapo - 9 Serpiente - 10
Águila.