Ejercicios: La sucesión ecológica

Define sucesión ecológica y explica qué son las especies pioneras y la comunidad clímax, poniendo un ejemplo real de especie pionera y el rasgo que le permite instalarse primero.

Diferencia sucesión primaria y sucesión secundaria, e indica a cuál corresponde cada uno de estos casos, justificándolo: la colonización de una colada de lava reciente y la recuperación de un pinar tras un incendio.

Ordena de más temprana a más tardía estas comunidades de una serie sucesional y explica qué aporta cada una a la que la sustituye: bosque maduro, líquenes y musgos sobre la roca, herbazales y matorral.

Define comunidad clímax y explica por qué se considera el estado más estable y complejo de una serie sucesional, indicando cómo son en ella la biomasa y la biodiversidad comparadas con las etapas iniciales.

Cita dos ejemplos de especies pioneras capaces de instalarse sobre roca desnuda y explica dos rasgos (resistencia a la desecación, dispersión eficaz, escasas necesidades de nutrientes) que les permiten llegar primero.

Explica qué es una sucesión secundaria y cita dos perturbaciones frecuentes en los ecosistemas de Chile que la desencadenan, indicando qué queda del ecosistema anterior que acelera la recuperación.

En una duna costera recién formada se instalan primero gramíneas como el coirón, después matorrales y, por último, pinos. Ordena esa serie sucesional y explica qué aporta cada etapa (fijación de la arena, aporte de materia orgánica, sombra) a la siguiente.

Explica qué es el banco de semillas del suelo y por qué su presencia hace que la recuperación tras un incendio sea mucho más rápida que la colonización de una superficie completamente nueva.

El esquema muestra, desordenadas, las cuatro etapas (A a D) de una sucesión primaria sobre roca desnuda. Ordénalas cronológicamente y explica cómo cambian el suelo, la biomasa y la biodiversidad a lo largo de la serie.

Un incendio arrasa un pinar y, ese mismo año, una colada de lava cubre una franja costera. Razona por qué la recuperación del pinar es una sucesión secundaria y la colonización de la franja costera una primaria, destacando el papel del suelo y del banco de semillas.

El abandono de campos de cultivo en el interior de España va seguido de la aparición de tomillares y matorrales. Interpreta ese proceso como una sucesión, prevé qué comunidad podría instalarse a largo plazo y comenta qué perturbaciones podrían reiniciar la serie.

La erupción del Krakatoa (1883) dejó la isla casi estéril, pero en pocas décadas estaba de nuevo cubierta de vegetación. Explica qué tipo de sucesión ocurrió, qué agentes (viento, corrientes marinas, aves) llevaron a los primeros colonizadores y por qué la distancia a las islas vecinas determinó el orden de llegada de las especies.

En una sucesión primaria sobre roca, la materia orgánica del suelo aumenta siglo tras siglo. Explica qué aporta cada comunidad (líquenes, musgos, herbáceas, matorral, bosque) a esa acumulación y cómo se relaciona el aumento del suelo con el aumento de la biodiversidad.

El pasto de la duna o «hierba de las dunas» (Ammophila arenaria) fija las dunas móviles del litoral. Explica el fenómeno de facilitación ecológica usando este ejemplo: cómo la planta pionera modifica el viento, la arena y la humedad, haciendo posible la llegada de especies más exigentes.

Dos pinares arden: uno con un incendio de baja intensidad que respeta el suelo y otro con un incendio severo que calcina también el banco de semillas y el humus. Compara las trayectorias sucesionales de ambos tras el fuego y razona cuál tardará más en recuperarse y por qué.

Describe los tres mecanismos que los ecólogos proponen para explicar el reemplazo de especies durante la sucesión —facilitación, tolerancia e inhibición— y pon un ejemplo posible de cada uno en la recuperación de un campo abandonado.

Tras la erupción del volcán Tajogaite (La Palma, 2021), un equipo de investigación monitorea dos parcelas sobre coladas de lava basáltica estéril a 800 m de altitud: la parcela A, orientada al noreste (expuesta al mar de nubes de los vientos alisios), y la parcela B, orientada al suroeste (en vertiente de sotavento, con mayor radiación y aridez). A los 4 años de la erupción, la parcela A muestra una cobertura del 18 % de líquenes pioneros (Stereocaulon vesuvianum) y briófitos, con acumulación de 1,2 mm de materia orgánica y polvo en microfisuras; en la parcela B, la cobertura viva es inferior al 1 %.

1. a) Justifica, a partir de los procesos edafogenéticos y los mecanismos ecológicos de facilitación, por qué la velocidad de la sucesión primaria difiere tanto entre ambas parcelas si el sustrato de partida es idéntico.
2. b) Un plan de restauración propone plantar directamente plantones de pino canario (Pinus canariensis) en ambas coladas para «acelerar la llegada a la comunidad clímax». Predice la viabilidad de esta medida y rebate la propuesta utilizando la relación entre producción neta y biomasa ($P/B$), el desarrollo del perfil del suelo y las estrategias de la r y de la K.

En un espacio natural protegido del sureste ibérico conviven dos sectores contiguos sobre el mismo tipo de sustrato calizo:

• Sector X: ha sufrido incendios recurrentes cada 15-20 años en el último medio siglo; está ocupado por un jaral-romeral con abundante banco de semillas en el suelo y especies rebrotadoras.

• Sector Y: no ha registrado incendios en más de 120 años; alberga un carrascal denso (Quercus ilex subsp. ballota) con escaso sotobosque y muy baja diversidad de plantas herbáceas anuales.

1. a) Un informe técnico afirma que el sector X está «ecológicamente degradado» y que la meta de gestión debe ser forzar su transición al carrascal del sector Y. Evalúa esta afirmación contraponiendo el modelo de equilibrio clásico (clímax único) frente al modelo de dinámicas de perturbación continua (mosaico de estados estables alternativos).
2. b) Si durante una sequía extrema se produce un gran incendio de alta intensidad que arrasa ambos sectores por igual, predice de forma justificada cuál de los dos sectores mostrará mayor resiliencia (velocidad de cobertura vegetal y retención de suelo) durante los tres primeros años post-incendio.

En dos cerros mediterráneos vecinos de pino carrasco (Pinus halepensis) con sotobosque de lentisco (Pistacia lentiscus, rebrotadora) y jara pringosa (Cistus ladanifer, germinadora obligada), se han aplicado dos modelos de gestión durante 45 años:

• Monte A: Supresión total y estricta de cualquier conato de fuego («fuego cero») sin pastoreo ni podas.

• Monte B: Pastoreo controlado de ganado caprino y quemas prescritas periódicas de baja intensidad cada 10 años.

Un verano extraordinariamente seco, un incendio de origen natural quema ambos montes.

1. a) Predice cómo afectará la intensidad del fuego a la viabilidad del banco de semillas subterráneo de Cistus y a la capacidad de rebrote de Pistacia en el Monte A frente al Monte B.
2. b) Explica el mecanismo de la «paradoja de la extinción de incendios»: ¿por qué la política de exclusión total del fuego en el Monte A altera la trayectoria sucesional y puede transformar una perturbación reguladora en una degradación irreversible del suelo?
3. c) Justifica por qué el pastoreo con ganado caprino (ramoneo) resulta biológicamente más eficiente que un desbroce mecánico uniforme para mantener un mosaico sucesional heterogéneo.

En 1990 se abandonaron dos parcelas agrícolas contiguas de 4 hectáreas en la meseta ibérica:

• Parcela 1: Suelo profundo sobre terraza fluvial, a 80 m de un encinar maduro adehesado con presencia de aves dispersoras (arrendajos y córvidos).

• Parcela 2: Ladera de pendiente media (15 %) cuyo horizonte A se perdió por erosión tras décadas de laboreo a favor de pendiente; la zona soporta además una sobrepoblación de corzos y conejos.

En 2025, la Parcela 1 se ha transformado en un matorral denso dominado por leguminosas arbustivas con numerosos brinzales y plantones jóvenes de encina (Quercus ilex). En cambio, la Parcela 2 continúa siendo un pastizal ralo de herbáceas anuales y matas dispersas de tomillo sobre cárcavas abiertas.

1. a) Analiza las causas de este contraste: ¿qué factores ecológicos han permitido la sucesión secundaria en la Parcela 1 y qué mecanismos han causado el «bloqueo sucesional» (trampa ecológica) en la Parcela 2?
2. b) Una asociación ecologista propone plantar 500 plantones de encina directamente en la Parcela 2 bajo la idea de que «basta reintroducir la especie clímax para recuperar el bosque». Predice el resultado previsible de esta plantación y propón dos intervenciones previas sobre el medio físico o las interacciones bióticas indispensables para que la sucesión pueda reanudarse.

En una cantera abandonada hace 60 años surgieron dos ambientes desprovistos de vegetación: una poza artificial de 3 m de profundidad surgida al cortar el nivel freático (Ambiente Acuático) y un corte vertical de roca caliza compacta (Ambiente Rocoso).

Hoy en día, el Ambiente Acuático ha perdido el 80 % de su lámina de agua libre, transformándose en un totoral con 2,2 m de sedimentos orgánicos y una elevada tasa de acumulación de biomasa. Por el contrario, en el Ambiente Rocoso más del 90 % de la pared sigue dominado por líquenes crustáceos y algunas matas de fisurícolas en grietas aisladas.

1. a) Justifica, atendiendo a la disponibilidad hídrica, la retención de nutrientes y los bucles de retroalimentación biótica, por qué la hidrosere (colmatación) progresa a una escala temporal de décadas mientras que la xerosere sobre roca requiere siglos o milenios.
2. b) Analiza el papel de las plantas helófitas (como Phragmites o Typha) en el balance sedimentario de la laguna: ¿de qué modo su propia actividad fotosintética y estructural convierte al ecosistema en un sumidero que precipita su propia transición hacia una comunidad terrestre?
3. c) Si se introduce en la poza una especie invasora herbívora como el cangrejo rojo americano (Procambarus clarkii), que destruye masivamente las praderas de macrófitos y remueve el fondo, predice razonadamente cómo se modificará la tasa de colmatación y la transparencia del agua.

En el Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama se monitoriza desde 1980 el ecotono situado a 1.600 m de altitud entre el melojar (Quercus pyrenaica) y el pinar de pino albar (Pinus sylvestris). En los últimos 45 años, la temperatura media regional ha aumentado 1,5 °C y las sequías estivales se han prolongado. Los censos forestales revelan los siguientes cambios:

• El reclutamiento (plántulas establecidas) de pino albar ha caído un 70 % en esa cota y los árboles adultos sufren decaimiento y plagas.

• Las bellotas dispersadas por córvidos pendiente arriba germinan con éxito: la densidad de juveniles de melojo ha aumentado un 85 % bajo las copas del pinar.

1. a) Interpreta estos resultados a la luz de los conceptos ecológicos de comunidad clímax: ¿por qué la concepción del clímax como un «estado de equilibrio final y permanente» resulta insostenible frente al cambio global? Contrasta la visión organísmica del clímax de Clements con el modelo individualista de Gleason.
2. b) Predice qué ocurrirá en los pastizales psicroxerófilos de alta cumbre (por encima de 2.200 m) a medida que las formaciones arbustivas y arbóreas desplacen su óptimo hacia cotas superiores. Justifica por qué se califica este fenómeno como un «ascensor hacia la extinción».
3. c) Se enfrentan dos criterios de gestión para el parque: 1) Tratar y regar artificialmente los pinares a 1.600 m para conservar la composición botánica que motivó la declaración del parque; 2) Facilitar la sustitución natural hacia el melojar. Argumenta cuál de las dos posturas es ecológicamente coherente con la dinámica sucesional.

Reto del tema. Diagnóstico y restauración de un ecosistema local degradado.

Imagina que trabajas como asesor ambiental y debes planificar la recuperación de una parcela degradada de $1\text{ ha}$ en tu comuna. Diseña una propuesta técnica siguiendo estas fases:

1. Datos climáticos y productividad: Entra en la web de la Dirección Meteorológica de Chile (sección de normales climatológicas) y recopila la precipitación anual acumulada y la temperatura media de tu estación más cercana. A partir de estos datos, identifica tu bioma local y estima su Producción Primaria Neta (PPN) potencial (en $\text{g C/m}^2\cdot\text{año}$).

2. Flujo de energía y ciclos: Aplica la regla del $10\,\%$ para calcular cuánta energía pasaría a los consumidores primarios. Argumenta cómo la pérdida de cubierta vegetal altera localmente los ciclos del carbono y del nitrógeno (balance fijación/emisión y lixiviación).

3. Plan de sucesión asistida: Diseña una propuesta de sucesión secundaria guiada en tres etapas (pionera, intermedia y clímax), seleccionando dos especies nativas representativas para cada fase según las condiciones climáticas analizadas.

Producto final: Informe técnico breve (1-2 páginas) que incluya los cálculos bioenergéticos, el análisis de ciclos y el cronograma de sucesión.

Se valorará:

• Precisión en la consulta de datos de la Dirección Meteorológica de Chile y estimación coherente de la PPN.

• Aplicación correcta de las transferencias tróficas y justificación del impacto en los ciclos biogeoquímicos.

• Idoneidad ecológica de las especies seleccionadas para cada etapa sucesional.