Sucesión ecológica: la «evolución» de los ecosistemas

En mi anterior entrada expuse que la vida y los ecosistemas son inseparables, y por tanto, sería lógico preguntarse si, al igual que las especies, los ecosistemas evolucionan. La respuesta es que en cierto modo; desde luego, no es una evolución como tal, en los términos en los que se refiere a la evolución biológica de los organismos. Pero sí sufren procesos de cambio comparables, aunque con importantes diferencias. A eso se denomina sucesión ecológica.

La sucesión ecológica es un proceso de cambio en los ecosistemas que tiene lugar en el tiempo, y que podemos observar tanto en el tiempo como en el espacio. Supone la sustitución de unas comunidades de especies por otras, de manera que con el transcurso del tiempo el ecosistema se va volviendo más complejo, aumentan los tipos de interacciones, y también suele aumentar la diversidad de organismos. Cuando algún fenómeno impulsa al ecosistema a cambiar en sentido contrario, simplificándose, se dice que se produce una regresión. Así pues tenemos a la sucesión ecológica y a la regresión como procesos opuestos.

Sucesión ecológica en un ecosistema terrestre mediterráneo

Sucesión primaria

Vamos a ver primero cómo funciona la sucesión. Hay dos tipos, la sucesión primaria y la sucesión secundaria. La sucesión primaria es aquella que comienza en un hábitat totalmente inhóspito, sin suelo y sin banco de semillas. «Suelo» hace referencia a que haya al menos una cierta capa de tierra donde algunas plantas puedan desarrollar raíces, y que además haya materia orgánica acumulada, con una comunidad de organismos (bacterias, microfauna, etc.). El banco de semillas es el conjunto de semillas acumuladas en el suelo en estado latente. Ejemplos de situaciones en las que se dan esas condiciones inhóspitas son los hábitats de sustrato enteramente rocoso, cuando un volcán submarino crea una nueva isla, cuando una erupción volcánica destruye todo lo que había previamente en un lugar y deja roca al solidificarse la lava, o cuando un glaciar se retira dejando al descubierto tierra que tras miles de años ha quedado sin materia orgánica ni semillas.

Sucesión ecológica primaria

El proceso más lento tiene lugar cuando no hay nada de tierra, solo roca, porque pocas especies pueden asentarse en semejantes condiciones. Apenas algunos líquenes, musgos y poco más. Pero su presencia comienza a modificar el hábitat, a crear suelo con materia orgánica y mayor profundidad, poco a poco, y se van creando condiciones que facilitan el asentamiento de nuevas especies que antes no podían establecerse. Y las nuevas especies continúan ese proceso de modificación del hábitat, facilitando a su vez que lleguen otras. La llegada de nuevas especies, junto con el cambio de condiciones, provoca que las especies pioneras dejen de ser las más competitivas, y muchas desaparecen. Así el ecosistema va cambiando, tanto en sus condiciones abióticas, como en el conjunto de especies y sus abundancias relativas. Aunque es un proceso bastante continuo, se pueden identificar varias fases. La primera sería la de las especies pioneras que inician la sucesión, los líquenes (si nos centramos en la vegetación, que es lo habitual, al ser lo más evidente). Después llegarían herbáceas anuales, a las cuales se irían incorporando herbáceas perennes hasta hacerse dominantes. Tras las herbáceas irían estableciéndose matorrales. Y si transcurre suficiente tiempo llegan a establecerse árboles, generando así primero bosques jóvenes, y posteriormente bosques maduros. La fase o etapa más compleja que puede alcanzar un ecosistema se denomina etapa climácica, por ser el clímax de la sucesión. Los cambios tienen lugar tanto en la vegetación como entre los microorganismos, los animales, y en definitiva en todos los componentes del ecosistema en cada una de las fases de la sucesión.

Regresión y sucesión secundaria

Sucesión ecológica secundaria tras un incendio forestal

La regresión va en sentido opuesto, y suele ser mucho más rápida. Partiendo de cualquier fase, puede degradarla a la fase anterior, o incluso a las etapas más tempranas. Esto puede suceder por incendios, por deforestación, o por muchos otros motivos, gran parte de ellos generados hoy en día por el ser humano. Es un proceso que forma parte de la naturaleza, pero como tantos, nosotros lo intensificamos excesivamente.

Un ecosistema que sufre una regresión que lo deja en condiciones de menor complejidad, pero que a partir de ahí puede volver a desarrollar cambios para aumentar su complejidad, inicia entonces el proceso de sucesión secundaria, la que parte de condiciones ya facilitadas para desarrollar el proceso; cuando hay suelo con materia orgánica y banco de semillas. Puede ser también muy lenta, pero aun así tarda menos en llegar a las etapas maduras respecto a lo que tarda la sucesión primaria, ya que la secundaria se ahorra gran parte del proceso inicial.

La sucesión en el espacio

Este es un proceso que transcurre en cada lugar a lo largo del tiempo, pero comentaba antes que se puede observar no solo en el transcurso del tiempo, sino también del espacio. Esto se debe a que con frecuencia las diferentes fases se encuentran ordenadas en la naturaleza en bandas sucesivas, de manera que aunque en cada banda estemos viendo un momento concreto de su propio proceso de sucesión ecológica, si nos movemos por el espacio podemos ir pasando de unas fases a otras. Estaremos cambiando de unos procesos a otros, que aunque se influyen y suelen seguir caminos muy similares solo que separados en el tiempo, son diferentes fenómenos de sucesión. Pero viéndolos podemos tener la ilusión de que estamos recorriendo la misma sucesión ecológica, y la realidad no dista mucho de ser así, de modo que es una manera de que podamos observar un proceso que no podríamos ver completo a lo largo del tiempo por lo mucho que dura.

Consideremos el caso que comenté de la retirada de los glaciares. Como dije, cuando se retira un glaciar dejando una parte del suelo disponible para comenzar el proceso de sucesión, se inicia la sucesión primaria. El glaciar se sigue retirando lentamente, de modo que cada vez que bandas de terreno quedan libres en su límite, se van iniciando sucesiones primarias en ellas. Con el paso de cientos o miles de años, si el glaciar ha ido retirándose progresivamente, tendremos en los lugares cercanos al glaciar etapas tempranas de la sucesión, y a medida que nos alejamos del glaciar iremos viendo zonas que llevan más tiempo despejadas y han madurado más, mostrando etapas más maduras. Y todo de una forma gradual que, como decía, hace que en el espacio veamos la ordenación temporal de las fases de la sucesión ecológica.

Ejemplo de pisos en la vegetación de una ladera montañosa. [Fuente: http://geografos.ftp.catedu.es/index.php%3Foption=com_content&view=article&id=406:mapa-vegetacie-monta&catid=31:actividades&Itemid=129.html%5D

Sucede algo similar en las laderas de las montañas lo suficientemente altas, en las que en las cumbres nos encontramos las fases más tempranas de la sucesión, normalmente pastizales, y a medida que bajamos por la ladera vamos encontrándonos etapas cada vez más maduras, pasando por matorrales, y llegando hasta bosques. Aunque en este caso no se debe a que en cada zona esté avanzando la sucesión a diferentes tiempos. Normalmente la sucesión ya ha alcanzado su etapa climácica en cada zona, que no es igual de madura, porque cada zona tiene unos condicionantes ambientales que covarían con la altitud, de manera que al ascender por la montaña las condiciones cada vez más duras hacen que no se pueda sostener una comunidad vegetal muy compleja, y por tanto el máximo desarrollo de la sucesión que se puede alcanzar es menor al aumentar la altitud.

La omnipresencia de la sucesión

Toda esta explicación sigue estando centrada en la vegetación en ecosistemas terrestres, aunque por supuesto la sucesión ecológica es un fenómeno global, presente en todos los ecosistemas y para todos los organismos, ya sea en bosques, desiertos, o las profundidades del océano, el proceso sigue las mismas pautas, adaptadas a cada ecosistema.

Aunque es más complicado estudiar la sucesión en animales, hay campos en los que se ha estudiado muy profundamente, como por ejemplo en la entomología forense. Un cadáver es un pequeño ecosistema que sufre una serie de procesos, en los cuales participan diferentes organismos que acuden a alimentarse siguiendo unos patrones de sucesión ecológica. Uno de los grupos más fáciles de estudiar son los insectos, y por eso el estudio de la sucesión en cadáveres suele enfocarse a través de ellos. Los entomólogos forenses pueden determinar el tiempo que lleva descomponiéndose un cadáver y las condiciones a las que ha estado sometido estudiando el estado de la sucesión ecológica de los insectos sobre el cadáver, ya que estos van llegando por grupos funcionales en determinadas etapas de la descomposición, y se les denomina escuadras de la muerte.

Escuadras de la muerte

Cubas de fermentación alcohólica industrial

También podríamos fijarnos en los procesos de sucesión ecológica entre los microorganismos, como por ejemplo los que tiene lugar en el proceso de fabricación de las bebidas alcohólicas. El proceso de fermentación comienza con una fase temprana, en la que abundan los azúcares y el oxígeno, y apenas hay etanol; es realizada por levaduras pertenecientes a los géneros Hanseniaspora, Candida, Cryptococcus, Hansenula, Kluyveromyces, Metschnikowia, Pichia y Rhodotorula.

Estas levaduras consumen parte de los azúcares y agotan el oxígeno, generando condiciones anaeróbicas y con mayor concentración de etanol, (hasta un 4-5%), condiciones que esas levaduras no pueden resistir, desapareciendo y siendo reemplazadas sobre todo por Saccharomyces cerevisiae, que aunque no es la única, es la predominante en la fase media-tardía. Estas levaduras consiguen consumir aún más los azúcares, elevando la concentración de etanol hasta un 12-15%, y algunas cepas incluso hasta un 18% de etanol.

Así pues, la sucesión ecológica está presente también en las investigaciones forenses o en la industria, y ya sea en un cadáver, en una cubeta de fermentación alcohólica o en la superficie de nuestra piel, hay ecosistemas a todas las escalas y en todas partes donde haya vida, y en todos ellos se produce el fenómeno de la sucesión ecológica.