Sucessão Ecologica
Curso Especialização em Gestão de Recursos Hídricos
Pinto-Coelho, R.M.
Departamento de Biologia Geral
Instituto de Ciências Biológicas – ICB
UFMG
http://www.icb.ufmg.br/~rmpc
Sucessão Ecológica
1) - Introdução
Uma das mais interessantes características observadas nas
comunidades refere-se ao fato de que elas mudam continuamente o
seu estado. Isto é muito evidente quando há um distúrbio externo tal
como o fogo ou uma enchente. Mas mesmo se as comunidades
estiverem em equilíbrio, tal estado é dinâmico. Há uma constante
troca de espécies que estão continuamente saindo e entrando no
sistema.
A sucessão ecológica refere-se a uma sequência de mudanças
estruturais e funcionais que ocorrem nas comunidades mudanças estas
que em muitos casos seguem padrões mais ou menos definidos.
A base conceitual para a sucessão foi estabelecida por Clements (1916
e 1936). Ele estabeleceu alguns dos conceitos mais importantes:
a) sucessão primária: seria aquela que ocorre em substratos recém
formados. Ela envolve modificações substanciais do ambiente causadas
direta ou indiretamente pelos organismos pioneiros.
b) sucessão secundária: ocorre em comunidades pré-existentes
seguindo a um certo distúrbio natural ou não.
c) estágio seral: toda seqüência sucessional envolve a existência de
estágios mais ou menos definidos ao que se convencionou chamar de
estágio seral. O ponto de convergência seria o estágio final ou clímax.
Cada região tem um clímax defnido basicamente pelas condições
climáticas regionais, ou o clímax climático. Variações locais podem
ocorrer muitas vezes como reflexo de mosaicos pedológicos
(afloramentos de calcário). Neste caso, fala-se em clímax edáfico.
Na realidade os conceitos introduzidos por Clements refletem a sua visão
da comunidade como um super-organismo capaz de controlar e modificar
o meio ou o substrato físico.
A foto a seguir, ilustra um processo de sucessão, em uma pequena clareira aberta pela queda de uma árvore em uma
floresta. A queda da árvores abre espaço no dossel para a penetração de luz o que permite o broto de plântulas. O
tronco, por sua vez, oferece rico substrato para o desenvolvimento de uma microflórula (líquens, musgos, etc) que dá
nutrição a uma variada gama de invertebrados e pequenos mamíferos. A foto foi tirada pelo autor, no Parque
Montremblant, província do Quebéc, a cerca de 170 km ao norte de Montreal.
Uma das sínteses mais usadas no estudo da sucessão foi
proposta por Odum (1969). O autor faz uma comparação
entre estágios serais pioneiros e fases mais maduras da
sucessão usando diferentes atributos dos ecossistemas. Esta
comparação pode ser sumarizada nas tabelas a seguir:
A síntese de Odum (1)
Atributos do
ecossistema
estágio imaturo clímax
Energia
1 Produção/respiração
2 Produção/biomassa
<1 ou >1
alta
baixa
=1
baixa
alta
alta
baixa
3 Biomassa/fluxo
energético
4 Produção líquida
5 Cadeias alimentares
linear herbívoro) teias (detritos)
A síntese de Odum (2)
Estrutura
6 Matéria orgânica total
pequena
grande
7 Nutrientes inorgânicos
fora da biomassa
intrabiotizados
8 diversidade (riqueza)
9 diversidade
(equitatividade)
baixa
alta
baixa
alta
10 diversidade bioquímica
baixa
alta
11 zonação e estratificação
baixa
bem organizada
A síntese de Odum (3)
História de Vida
12 Especialização de
nicho
13 Tamanho dos
organismos
14 Ciclos de vida
ampla
estreita
pequeno
grande
curtos/simples
longas/complexas
A síntese de Odum (4)
Ciclagem de nutrientes
15 Ciclos mineirais
abertos
fechados
16 Trocas entre meio
abiótico e os organismos
rápidas
lentas
17 Papel dos detritos
pequeno
grande
18 Forma de crescimento
seleção r
seleção K
19 Produção
quantidade
qualidade
Pressão de seleção
A síntese de Odum (5)
Homeostasia
20 simbioses internas
não desenvolvida
desenvolvida
21 Conservação de
nutrientes
pobre
boa
22 Estabilidade
(resistência)
pobre
boa
23 Entropia
alta
baixa
24 Informação
baixa
alta
Aqui vemos a
sucessão sazonal da
produção primária
do fitoplâncton em
um grande lago
temperado, o lago
pré-alpino Lake
Constance
(Bodensee)
localizado na região
sul da Alemanha.
Durante muito tempo,
acreditou-se que as
comunidades tropicais não
exibiriam ciclos sazonais
tão nítidos quanto os
sistemas tropicais. Hoje
sabemos, que os sistemas
tropicais apresentam
evolução sucessional na
escala sazonal e, muitas
vezes, exibindo padrões
ainda mais complexos do
que aqueles normalmente
encontrados para as zonas
temperadas.
As comunidades também
exibem importantes
padrões de variabilidade
espacial. No exemplo, ao
lado, a sucessão da
comunidade planctônica
ao longo das plataformas
continentais. Esse padrão
pode ser interpretado
como sendo um
fenômeno sucessional,
estabelecido a partir de
um pulso de nutrientes
que ocorre nos estuários.
Toda a sequência de
comunidades pode ser
razoavelmente prevista
em função da quantidade
de nutrientes disponíveis
na água.
O padrão espacial visto
anteriormente é muito importante e
refere-se ao aumento da produção
primária do fitoplâncton em áreas
costeiras próximo aos estuários de
grandes rios. Outro padrão referese ao aumento da produção
primária oceânicas nas faixas
maiores de latitude nas zonas de
ressurgência marinha próximas às
regiões polares. A foto ao lado,
ilustra uma classificação de
imagem de satélite Landsat. As
regiões com maior densidade de
pigmentos fotossíntéticos estão
progressivamente coloridas (falsa
cor) de verde, amarelo, laranja,
vermelho.
Outro padrão sucessional
“clássico” refere-se às
regularidades observadas em
relação às variáveis biomassa
(B), produção (P) e a razão P/B
que pode ser observado em um
grande número de processos
sucessórios que ocorrem em
muitos tipos de ecossistemas
aquáticos
(lagos, reservatórios e rios). É
possível observar, por exemplo,
que os estágios serais
intermediários possuem os
valores mais elevados de
produção mesmo sem terem
grandes quantidades de
biomassa acumulada.
Em contraste com a
produção primária nos
oceanos, a variação
espacial da produção
primária em
ecossistemas terrestres
demonstra haver um
claro padrão de
aumento de seus
valores em relação às
baixas latitudes.
O que acontece quando o processo sucessório é interrompido?
A perturbação do processo sucessório pode levar a um
colapso do ecossistema. Vários tipos de perturbações podem
causar uma verdadeira ruprtura dos processos que mantém o
equilíbrio dinâmico da sucessão ecológica. Um desses tipos
de perturbações que ocorrem com frequência refere-se à
introdução de espécies exóticas ou invasoras.
Gatun Lake, Panamá, estado criado a partir do desmembramento de parte do território da
Colômbia.
Lago Gatun (Gatun Lake) faz parte da hidrovia
do canal do Panamá (USA). Nesse lago, a
introdução do Tucunaré (Cichla sp.) causou
profundas modificações em vários
compartimentos da teia alimentar do lago.
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Teias alimentares no Lago Gatun
(Panama) antes e após a introdução
do Tucunaré (Cichla ocellaris). As
setas mais largas indicam as rotas
tróficas mais importantes.
A
D
Zaret, T.M. & Paine, R.T. 1973. Species
introduction in a tropical lake. Science,
182:449-455.
E
F
G
H
I
Legenda:
A - Tarpon atlanticus
B – Chlidonias niger
C – Aves aquáticas (várias)
D – Gobiontorus dormitor
E - Melaniris chagresi
F – characinidae (ao menos 4 spp.)
G – poecilidae (2 spp.)
H – Cichlasoma maculicauda
I – zooplâncton
J – Insetos terrestres
K – nanofitoplâncton
L – algas verdes filamentosas
M- adultos de Cichla ocellaris
N- jovens de Cichla
C
B
j
k
L
M
N
D
H
I
K
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L
Lago Victoria
O lago Victoria localiza-se na África entre a
Tanzânia, Uganda e Quênia. Cerca de 30
milhões de pessoas dependem dos recursos da
pesca que é tradicionalmente feita em suas
águas. A partir de 1959, o peixe planctívoro
Tilápia (Oreochromis niloticus) e o predador
piscívoro Perca-do- Nilo (Lates niloticus) foram
introduzidos no lago na tentativa de se conter a
depreciação dos estoques pesqueiros locais.
A atividade de pesca no lago Victoria foi sempre
dominada pela pesca de centenas de espécies de
ciclídeos endêmicos, inclusive Oreochromis
esculentus (ngege), visto ao lado.
A partir de 1959, o peixe
planctívoro Tilápia (Oreochromis
niloticus) e o predador piscívoro
perca do Nilo (Lates niloticus)
foram introduzidos no lago para
aumentar a pesca comercial do
lago.
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Antes de 1980, o ciclídeo Haplocromines contribuía com cerca de 80% das capturas em termos de
biomassa e após a introdução da perca do Nilo, com menos de 2%
Figura de Kaufman 1992
A introdução da
perca do Nilo e da
tilapia no lago
Victoria levou à
maior extinção em
massa de
vertebrados
conhecida em toda a
história recente
Grandes lagos
USA/Canadá
Petromyzon marinus
Cercopagis pengoi
Bythotrephes cederstromi
Dreissena polymorpha
Alosa pseudoharenguns
Atributo
Características de uma espécie invasora
que se estabelece com sucesso
(modificado de Lodge, 1993)
1
Seleção r
2
Taxa de dispersão alta
Referência: Lodge, D.M. 1993. Biological invasions:
lessons for Ecology. Tree, 8:133-137.
3
Reprodução continuada
4
Reprodução vegetativa
5
Alta variabilidade genética
6
Plasticidade fenotípica
7
Polifagia
8
Cosmopolita
9
Comensalismo com humanos
Dreissena polymorpha
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