Sucessão ecológica: tipos, estudos e exemplos - Ciência - 2023

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Sucessão ecológica É o processo de substituição gradual de espécies vegetais e animais em uma comunidade, o que provoca mudanças em sua composição. Também poderíamos defini-lo como um padrão de colonização e extinção em um determinado local por múltiplas espécies. Este padrão é caracterizado por ser não sazonal, direcional e contínuo.

A sucessão ecológica é típica de comunidades controladas por “dominância”, ou seja, aquelas em que algumas espécies são competitivamente superiores a outras.

Nesse processo, uma “abertura” é produzida em decorrência de uma perturbação, que pode ser vista como uma clareira na floresta, uma nova ilha, uma duna, entre outros. Esta abertura é ocupada inicialmente por um "colonizador inicial", que se desloca com o tempo porque não consegue manter a sua presença no local.


Os distúrbios costumam dar origem ao aparecimento de uma sequência de espécies (entrando e saindo de cena), que pode até ser prevista.

Por exemplo, as primeiras espécies em uma sucessão são conhecidas por serem bons colonizadores, crescem e se reproduzem rapidamente enquanto as espécies posteriores (que entram mais tarde), são mais lentas no crescimento e na reprodução e toleram menos disponibilidade de recursos.

Este último pode crescer até a maturidade na presença das espécies iniciais, mas eventualmente elas acabam por excluí-las devido à competição.

Tipos de sucessão

Os ecologistas distinguiram dois tipos de sucessão, a saber: sucessão primária (ocorrendo em locais sem vegetação pré-existente) e sucessão secundária (ocorrendo em locais com vegetação estabelecida).

Também é frequentemente feita uma distinção entre a sucessão autógena, que é impulsionada por processos que operam em um local específico, e a sucessão alogênica, que é impulsionada por fatores externos a esse local.


Sucessão primária

Sucessão primária é o processo de colonização de espécies em um local que não possui vegetação pré-existente.

Ocorre em substratos inorgânicos estéreis gerados por fontes de perturbação como vulcanismo, glaciação, entre outras. Exemplos de tais substratos podem ser: fluxos de lava e planícies de pedra-pomes, dunas de areia recém-formadas, crateras causadas pelo impacto de um meteoro, morenas e substratos expostos após o recuo de uma geleira, entre outros.

Durante a sucessão primária, as espécies podem chegar de locais distantes.

O processo de sucessão tende a ocorrer lentamente, pois é necessário que os primeiros colonizadores transformem o ambiente, tornando-o mais favorável ao estabelecimento de outras espécies.


Por exemplo, a formação do solo requer que a decomposição das rochas ocorra inicialmente, o acúmulo de matéria orgânica morta e, subsequentemente, o estabelecimento gradual dos microrganismos do solo.

Sucessão secundária

A sucessão secundária ocorre em locais com vegetação estabelecida. Isso ocorre depois que uma perturbação interrompe a dinâmica da comunidade estabelecida, sem eliminar completamente todos os indivíduos.

Entre as causas comuns de distúrbios que podem levar a uma sucessão secundária, podemos citar: tempestades, incêndios, doenças, extração de madeira, mineração, desmatamento agrícola, entre outros.

Por exemplo, nos casos em que a vegetação de uma área foi parcial ou totalmente eliminada, com o solo, sementes e esporos bem desenvolvidos permanecendo em boas condições, o processo de colonização de novas espécies é denominado sucessão secundária.

Estudos de sucessão ecológica

Henry Chandler Cowles

Um dos primeiros a reconhecer a sucessão como um fenômeno ecológico foi Henry Chandler Cowles (1899), que estudou comunidades de dunas de várias idades no Lago Michigan (EUA), fazendo inferências sobre padrões sucessionais.

Cowles observou que quanto mais se afastava da margem do lago, as dunas mais antigas eram encontradas com dominância de diferentes espécies de plantas entre elas.

Posteriormente, surgiram profundas controvérsias no campo científico a respeito do conceito de sucessão. Uma das controvérsias mais conhecidas foi a dos cientistas Frederick Clements e Henry Gleason.

A controvérsia Clements-Gleason

Clements sugeriu que uma comunidade ecológica é um superorganismo, onde as espécies interagem e se apóiam, mesmo de forma altruísta. Nessa dinâmica, há, portanto, um padrão de desenvolvimento comunitário.

Este pesquisador introduziu conceitos como "seres" e "comunidade clímax". Os seres representavam estágios intermediários na sucessão, enquanto o clímax era o estado de estabilidade alcançado ao final do processo sucessório. Os diferentes estados de clímax foram produtos de vários regimes ambientais.

Por sua vez, Gleason defendeu a hipótese de que as comunidades simplesmente se desenvolveram como consequência das respostas de cada espécie a uma série de restrições fisiológicas, específicas de cada localidade.

Para Gleason, o aumento ou diminuição de uma espécie em uma comunidade não dependia de associações com outras espécies.

Essa visão individualista do desenvolvimento da comunidade o vê simplesmente como uma coleção de espécies cujas necessidades fisiológicas individuais lhes permitem explorar um determinado lugar.

Quem estava certo?

No curto prazo, a visão de Clements foi amplamente aceita na comunidade científica, no entanto, no longo prazo, as ideias de Gleason pareceram ser mais precisas na descrição do processo de sucessão das plantas.

Ecologistas da estatura de Whittaker, Egler e Odum participaram dessa discussão que ressurgiu ao longo do desenvolvimento da ecologia de comunidade.

Hoje, modelos mais recentes, como os de Drury e Nisbet (1973), e os de Connell e Slatyer (1977), são adicionados a essa discussão, contribuindo com novas visões para o antigo debate.

Como costuma ser o caso nesses casos, é mais provável que nenhuma das visões (nem a de Clements, nem a de Gleason) esteja totalmente errada, e ambas são um tanto verdadeiras.

Como são estudadas as sucessões ecológicas?

Sucessões que se desenvolvem em novos afloramentos de terra (por exemplo, uma ilha surgida por vulcanismo) normalmente levam centenas de anos. Por outro lado, a expectativa de vida de um pesquisador é limitada a algumas décadas. Portanto, é interessante fazer a pergunta de como abordar a investigação das sucessões.

Uma das formas encontradas para estudar as sucessões tem sido a busca de processos análogos que demorem menos.

Por exemplo, o estudo das superfícies de certas paredes em litorais rochosos, que podem ficar nuas e ser repovoadas por espécies colonizadoras após períodos de anos ou décadas.

Cronosséries ou Substituição de Espaço por Tempo (SFT)

É chamada de cronoserie (do grego khronos: tempo) ou "substituição de espaço por tempo" (SFT por sua sigla em inglês), para outra forma comumente usada no estudo de sequências. Consiste na análise de comunidades de diferentes idades e localizações espaciais, decorrentes de um único evento de perturbação.

A principal vantagem do SFT é que longos períodos de observação (centenas de anos) não são necessários para estudar uma sequência. No entanto, uma de suas limitações implica não saber exatamente o quão semelhantes são as localizações específicas das comunidades estudadas.

Os efeitos atribuíveis à idade dos locais podem então ser confundidos com os efeitos de outras variáveis ​​associadas às localizações das comunidades.

Exemplos de estudo de sucessões

Uso de uma cronossérie no estudo de uma sucessão primária

Um exemplo de cronoserie pode ser encontrado nos trabalhos de Kamijo e seus colaboradores (2002), que foram capazes de inferir uma sucessão primária nos fluxos vulcânicos basálticos da ilha de Miyake-jima no Japão.

Esses pesquisadores estudaram uma cronossequência conhecida de diferentes erupções vulcânicas datadas de 16, 37, 125 e mais de 800 anos.

No riacho de 16 anos, eles descobriram que o solo era muito esparso, carecia de nitrogênio e a vegetação estava quase ausente, exceto por alguns pequenos amieiros (Alnus Sieboldiana).

Em contraste, nas parcelas mais antigas, eles registraram 113 táxons, incluindo samambaias, plantas perenes herbáceas, lianas e árvores.

Em seguida, reconstruíram o processo de sucessão ocorrido, afirmando que, em primeiro lugar, o amieiro fixador de nitrogênio colonizou a lava vulcânica nua, facilitando a entrada posterior da cerejeira (Prunus speciosa), sucessão média e louro (Machilus thunbergii), de sucessão tardia. Mais tarde, uma floresta mista sombreada foi formada, dominada pelos gêneros Alnus Y Prunus.

Por fim, os investigadores afirmaram que a substituição de Machilus pelo Shii (Castanopsis sieboldii) árvore de vida longa, e em cuja madeira o conhecido fungo Shii-take geralmente se desenvolve.

Estudo de sucessões secundárias

As sucessões secundárias são freqüentemente estudadas fazendo uso de campos cultivados que foram abandonados. Nos Estados Unidos muitos estudos desse tipo têm sido realizados, pois se conhece a data exata em que esses campos foram abandonados.

Por exemplo, o conhecido ecologista David Tilman descobriu em seus estudos que há uma sequência típica nas sucessões que ocorrem nesses campos antigos:

  1. As ervas daninhas anuais colonizam primeiro o campo.
  2. Seguem-se plantas perenes herbáceas.
  3. Árvores posteriores de sucessão inicial são incorporadas.
  4. Por último, entram as árvores de sucessão tardia, como coníferas e madeiras nobres.

Tilman descobre que o conteúdo de nitrogênio no solo aumenta à medida que a sucessão progride. Este resultado foi confirmado por outros estudos realizados em campos de arroz abandonados na China.

Sempre existe sucessão?

Argumentamos desde o início deste artigo que a sucessão ecológica é típica de comunidades controladas pela "dominação", mas nem sempre é assim.

Existem outros tipos de comunidades que são chamadas de "controladas pelos fundadores". Nesse tipo de comunidade, está presente um grande número de espécies que equivalem a colonizadores primários de uma abertura criada por um distúrbio.

São espécies bem adaptadas ao ambiente abiótico resultante da perturbação e podem manter seu lugar até a morte, uma vez que não são deslocadas competitivamente por outra espécie.

Nesses casos, o acaso é o fator que define as espécies que predominam em uma comunidade após um distúrbio, dependendo de qual espécie pode atingir a abertura gerada primeiro.

Referências

  1. Ashmole, N. P., Oromí, P., Ashmole, M. J. e Martín, J. L. (1992). Sucessão faunística primária em terreno vulcânico: estudos de lava e cavernas nas Ilhas Canárias. Biological Journal of the Linnean Society, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
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  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. e Sasai, K. (2002). Sucessão primária da floresta de folhas largas de clima quente em uma ilha vulcânica, Miyake-jima, Japão. Folia Geobotanica, 37 (1), 71–91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. e Benedetti-Cecchi, L. (2011). Modelos de sucessão de Connell e Slatyer na era da biodiversidade. Ecology, 92: 1399-1406. doi: 10.1890 / 10-1323.1
  5. Pickett S. T. A. (1989). Substituição Espaço-por-Tempo como alternativa aos estudos de longo prazo. In: Likens G.E. (eds) Long-Term Studies in Ecology. Springer, New York, NY.
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