Sucesión cíclica frente a sucesión direccional
La sucesión cíclica es un patrón de cambio en la vegetación en el que un pequeño número de especies tienden a reemplazarse unas a otras a lo largo del tiempo en ausencia de perturbaciones a gran escala. Las observaciones de la sustitución cíclica han aportado pruebas en contra de los puntos de vista tradicionales de Clements de una comunidad clímax final con composiciones de especies estables. La sucesión cíclica es uno de los varios tipos de sucesión ecológica, un concepto de la ecología de comunidades.
Cuando se utiliza en sentido estricto, la «sucesión cíclica» se refiere a procesos que no se inician por perturbaciones exógenas generalizadas o por cambios físicos a largo plazo en el medio ambiente[1]. Sin embargo, también pueden observarse procesos cíclicos más amplios en casos de sucesión secundaria en los que perturbaciones regulares, como brotes de insectos, pueden «reiniciar» toda una comunidad a una etapa anterior[2] Modelo gráfico de sucesión cíclicaEstos ejemplos difieren de los casos clásicos de sucesión cíclica que se analizan a continuación en que se intercambian grupos enteros de especies, en lugar de una especie por otra.
El modelo cíclico de sucesión fue propuesto en 1947 por el ecólogo británico Alexander Watt. En un artículo fundamental sobre los patrones de vegetación en comunidades de pastos, brezales y turberas,[4] Watt describe la comunidad vegetal como una entidad en regeneración formada por un «mosaico espacio-temporal» de especies, cuyo comportamiento cíclico puede caracterizarse por la dinámica de parches. Según la composición actual y su correspondiente fase de sucesión, explica, una comunidad puede estar en una fase de «ascenso» hacia los arbustos de sucesión tardía o en una fase de «descenso» hacia las hierbas. Estas fases se producirían en un ciclo predecible. El estudio de Watt se ha convertido desde entonces en un ejemplo clásico citado con frecuencia en la ecología científica.
Cambios temporales en el ecosistema
La sucesión ecológica es el proceso por el que la mezcla de especies y hábitats de una zona cambia con el tiempo. Poco a poco, estas comunidades se van sustituyendo unas a otras hasta alcanzar una «comunidad clímax» -como un bosque maduro- o hasta que se produce una perturbación, como un incendio.
La sucesión ecológica es un concepto fundamental en ecología. El estudio de la sucesión fue iniciado en la Universidad de Chicago por Henry Chandler Cowles, que fue también uno de los fundadores de la ecología como disciplina, al estudiar las plantas de las Dunas de Indiana.
La sucesión ecológica es el proceso por el que las comunidades naturales se sustituyen (o «suceden») unas a otras a lo largo del tiempo. Por ejemplo, cuando se abandona un viejo campo de cultivo en el medio oeste de EE.UU. y se deja solo durante muchos años, se convierte gradualmente en un prado, luego crecen algunos arbustos y, finalmente, los árboles llenan completamente el campo, produciendo un bosque.
Cada comunidad vegetal crea condiciones que posteriormente permiten que prosperen otras comunidades vegetales diferentes. Por ejemplo, los primeros colonizadores, como las hierbas, pueden añadir nutrientes al suelo, mientras que los últimos, como los arbustos y los árboles, pueden crear cobertura y sombra. La sucesión se detiene temporalmente cuando se forma una comunidad «clímax»; estas comunidades permanecen en relativo equilibrio hasta que una perturbación reinicia el proceso de sucesión.
Sucesión cíclica en geología
El clima varía sin influencia humana, y esta variación natural es el telón de fondo del cambio climático provocado por el hombre que se está produciendo en la actualidad. Estos patrones ofrecen importantes lecciones para comprender la magnitud y el alcance de los cambios climáticos actuales y futuros.
Las variaciones cíclicas del clima de la Tierra se producen en múltiples escalas temporales, desde años hasta décadas, siglos y milenios. Los ciclos a cada escala están causados por una serie de mecanismos físicos. El clima en un periodo determinado es una expresión de todos estos mecanismos y ciclos anidados que operan conjuntamente.
Los principales periodos glaciares (fríos) e interglaciares (cálidos) se inician por cambios en la órbita de la Tierra alrededor del Sol, llamados ciclos de Milankovitch. Estos ciclos se han producido con diferentes intensidades en escalas de tiempo multimilenarias (períodos de 10.000 a 100.000 años). Los cambios orbitales se producen lentamente a lo largo del tiempo, influyendo en el lugar donde se recibe la radiación solar en la superficie de la Tierra durante las diferentes estaciones (NASA 2000).
Por sí mismos, estos cambios en la distribución de la radiación solar no son lo suficientemente fuertes como para causar grandes cambios de temperatura. Sin embargo, pueden iniciar poderosos mecanismos de retroalimentación que amplifican el ligero efecto de calentamiento o enfriamiento causado por el ciclo de Milankovitch. Una de estas retroalimentaciones se produce a través de los cambios en la reflectividad global de la superficie (también llamada albedo). Incluso un ligero aumento de la radiación solar en las latitudes septentrionales puede aumentar el deshielo. Como resultado de la pérdida de hielo, la superficie blanca y brillante del hielo refleja menos luz solar y la Tierra absorbe más, aumentando el calentamiento global. Un segundo mecanismo de retroalimentación tiene que ver con las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono. El ligero calentamiento iniciado por los cambios en la órbita de la Tierra calienta los océanos, lo que les permite liberar dióxido de carbono. Como hemos visto, más dióxido de carbono en la atmósfera provoca más calentamiento, creando un efecto amplificador (Hansen 2003). Las distintas retroalimentaciones de las concentraciones atmosféricas de CO2 pueden retrasar el calentamiento o el enfriamiento causados por los cambios orbitales hasta 1000 años.
Sucesión ecológica
El clima es una importante influencia ambiental en los ecosistemas. El cambio climático afecta a los ecosistemas de diversas maneras. Por ejemplo, el calentamiento puede obligar a las especies a migrar a latitudes o elevaciones más altas, donde las temperaturas son más propicias para su supervivencia. Del mismo modo, a medida que aumenta el nivel del mar, la intrusión de agua salada en un sistema de agua dulce puede obligar a algunas especies clave a reubicarse o morir, eliminando así depredadores o presas que son fundamentales en la cadena alimentaria existente.
El cambio climático no sólo afecta directamente a los ecosistemas y las especies, sino que también interactúa con otros factores de estrés humanos, como el desarrollo. Aunque algunos factores de estrés sólo causan impactos menores cuando actúan por sí solos, su impacto acumulativo puede conducir a cambios ecológicos dramáticos[1] Por ejemplo, el cambio climático puede exacerbar el estrés que el desarrollo de la tierra ejerce sobre las frágiles zonas costeras. Además, las zonas boscosas recientemente taladas pueden volverse vulnerables a la erosión si el cambio climático provoca un aumento de las fuertes tormentas.
Para muchas especies, el clima en el que viven o pasan parte del año influye en etapas clave de su ciclo vital anual, como la migración, la floración y la reproducción. A medida que los inviernos se hacen más cortos y suaves, el calendario de estos eventos ha cambiado en algunas partes del país: