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CAPÍTULO 25 Conceptos de biogeografla Un gran campo de estudio dentro de la geografía física lo constituye la biogeografía, o el estudio de los modelos de distribución de plantas y animales sobre la superficie terrestre, y el proceso que los configura . A lo largo de dos capítulos nos dedicaremos al campo de la biogeografía. Este capítulo tratará los procesos que diferencian los diversos ecosistemas del mundo en diferentes asociaciones vegetales y animales; el próximo capítulo versará sobre los modelos de distribución espacial y las características de los tipos singulares de vegetación del planeta. No solamente constituye la vegetación un elemento fun damental del paisaje biótico, sino que también es el más importante ecológicamente, puesto que las plantas representan la producción primaria sobre la cual dependen los animales . En la consideración de cómo los diversos factores del medio físico influyen sobre las plantas y los animales, podemos tratar con dos escalas. Una es la escala global, que considera tales factores climáticos como los modelos estacional y latitudinal de insolación, luminosidad y oscuridad, temperatura, precipitación y vientos ¡xedominantes . La otra escala de consideración la constituyen las variaciones del medio físico en un área relativamente pequefia. De este modo en el interior de una región húmeda , unas pocas y reducidas áreas (tales como una duna o un acantilado) podrán presentar una extrema sequedad. También, por el contrario, en un dilatado desierto podremos hallar (en aquellos lugares donde rezu ma el agua, oasis) lugares que son extremadamente húmedos. Las temperaturas del aire y la disponibilidad de agua en el suelo son los factores más importantes y que dirigen un tipo de distribución de plantas y animales, tanto a escala global como local. Este capítulo comenzará examinando cómo las plantas y animales responden a los factores de variación climática con la temperatura y la disponibilidad de agua·. El papel biológico del agua El agua es probablemente el más importante de todos los factores que determinan las normas de distribución glo- 440 bal de la flora y la fauna . El agua es importante puesto que a lo largo de la evolución, las plantas y los animales se han ido especializando o adaptando, a los excesos , o a las deficiencias, en cuanto a la disponibilidad de agua. La presencia de agua y su disponibil ''Íad para los organismos terrestres en un punto cualquiera del tiempo y del espacio, está determinado por el balance entre la precipitación, evaporación , escorrentía e infiltración. Este balance está a su vez afectado por otros organismos -principalmente la cobertura vegetal-o Mediante la transpiración, las plantas devuelven parte del agua del suelo a la atmósfera. Por obstrucción en el flujo superficial e incrementando la porosidad en el suelo, reducen la capacidad de arrollada e incrementan la infiltración. Aunque estos movimientos son de vital importancia desde el punto de vista de la vida orgánica, sus efectos son pequefios comparados con aquellos procesos físicos que controlan los hechos más importantes del ciclo del agua . De este modo, los principales modelos de distribución del agua, entre un lugar y otro, está configurado, en último térmi no, por la dinámica conjunta de la atmósfera y los océanos. Debido a que una gran proporción de la superficie terrestre se halla situada en áreas donde existen deficiencias hídricas, al menos durante una parte del afio, nuestra exposición recalcará los diferentes modos de adaptación de plantas y animales a las condiciones de sequedad. Organismos y necesidades de agua Los ecólogos y biogeógrafos clasifican, a menudo, las plantas de acuerdo con sus requerimíentos hídricos. Los términos asociados con este factor están construidos sobre tres prefijos de raíz griega: xero-, "seco"; bigro-, "húmedo"; y meso-, "intermedio". De este modo, las plantas que crecen en lugares secos serán xer6fitas, aquellas que crecen en hábitats húmedos serán bigr6fitas, y aquellas que viven en hábitats con un grado intermedio de humedad y uniformidad relativa de la disponibilidad de agua en el suelo, serán mes6fitas. Las xerófitas son extremadamente tolerantes con la sequía y pueden sobrevivir en hábitats que se sequen rápidamente, siguiendo a un drenaje de la precipitación Conceptos de blogeografia 8or---------------------------------------------------------------~ Zonas N N Ártico Círculo Polar Artlco 70 o6~ 60 80 70 66~ t---------------- 60 Subártlco 50 50 Latitudes medias 40 40 Subtroplcal 30 23~ 30 ---- Trópico de Cáncer 20 23~ 20 Tropical 10 o 10 10 - - - Ecuatorlal- - - - - -- ------------- O 1---------- 10 Tropical Trópico de Capricornio 20 23~ 20 ______ _ 23~ I-------~--------- 30 30 Subtroplcal 40 40 Latitudes medias 50 S 60 50 S L---------------------------------------------------------------~60 Bloma desértico Bloma forestal Bosques esclerófllos Semldeslerto arbustivo Pluvllsllva de y de bosque espinoso bajas latitudes Bloma de sabana Vegetación "ralngreen" tropical: Desierto arbustivo Bosques perennes sabana arbolada y praderas y desierto de hoja ancha (Incluye el bosque monzónlco) Bloma de tundra Bloma de pradera Bosques caduclfollos de latitudes medias Tundra Pradera baja (estepa) Bosques aclcullfollos fríos _ Pradera alta D D D D D Esquema de los tipos de formaciones vegetales sobre un continente ideal. Vegetaci6n Lámina M.l 160' 180.' ~-----+10 L-----~--~-\ , 70 ' r-----~------+ O ' REGIONES DE VEGETACiÓN NATURAL DEL MUNDO Basad o sobre l os mapas d e S.R. Eyre, 1968. CLAVE PARA El MAPA DE COLORES: D Pradera alta Pluvllsilva de bajas latitudes Fe, Fmt Gp • Bosques perennlfolios subtropicaJes Fbe, Fsp Pradera baja (estepa) Gs Bosques caducifolios de latitudes medias Fd D Bosques costeros Fc D Bosques aciculifollos fríos Fbo, Fbd, Fbl, FI D ~undra D Vegetación escleróflla D D Vegetación tropical c:=J D Fsm, Fss. Fsa, Ssa "ralngreen" Fmo, Sw, Stg Semldeslerto Dtw, Dtg, Dsd Desierto arbustivo y desierto Dss, Dsp, O Tundra alpina con bosque boreal Ta [.:.: ,.'" '>j Casquete glaciar BIOMA DE SABANA BIOMA FORESTAL Bosques de zonas ecuatoriales, tropicales y subtropicales Fe Fmt Pluvllsllva ecuatorial y tropical (selva, bosque perennlfollo de hoja ancha) Bosque de montana (se pueden incluir coníferas) Fmo Bosque monzónlco (ralngreen) (bosque caducifolio !'opical) Fbe Bosque perennlfollo subtroplcal de hoja ancha (bosque laurlfollo; puede Incluir bosques mixtos de aclcullfollos y hoja ancha) Zonas forestales de latitudes medias y subártlcas Fd Bosque caduclfollo de latitudes medias (verde durante el verano) Fc Bosque costero (bosque, en su mayor parte, perenne 3clculltollo, costa oeste de Norteamérlca) Lámina M.2 FI Dsd Matorral y arbolado semldesértlco Dss Matorral semldesértlco Dsp Desierto alternando con cojines de vegetación espinosa O Desierto Bosques de los Grandes Lagos (bosque, en su mayor parte, aciculifolio de los Grandes Lagos, reglón de Norteamérica) Sw Fsp Fbd Bosque meridional de pinos (Sudeste de los Estados Unidos) Bosque mixto caducifollo y boreal Stg Sabana de árboles espinosos y de hierba alta Ssa Sabana australiana de árboles esclerófllos Fbo Bosque boreal (bosque ampliamente dominado por aciculifolios peren· nes) BIOMA DE PRADERA Fbl Bosque boreal dominado por el alerce caducifolio (Laríx dahuríca) Gp BIOMA DE TUNDRA Sabana arbolada (sabana de árboles de hoja ancha) Pradera alta Pradera baja (estepa) Bosques esclerófilos de las zonas de latitudes medias y subtropicales Gs Fsm Bosque mixto perennlfollo mediterráneo BIOMA DESÉRTICO Fss Arbusto esclerófilo (bosque enano, chaparral; puede ser una transición hacia el bloma desértico) Dtw Bosque y arbolado espinoso (puede ser una transición hacia el bosque) Dtg Sabana de gramíneas y desierto espinoso Fsa Bosque esclerófllo australiano (Eucalypfus) Vegetación natural del mundo Vegetación natural del mundo T Ta Tundra ártica Tundra alpina Fuente de datos : S.R. Eyre Vegetatíon and Soi/s; a world picture 2. · ed . Ald ine Pubhshlng Campan)' , Copyright 1968 por S.R. Eyre. Cer Apéndice 1, Mapas 1 a 10. El mapa de límites)' de clases ha sido modificado y simplificado por los autores bajo permiso de S.R . Eyre. Edward Arnold (publ ishers) Ltd . and The Aldine Publishing Company . Lámina M.2 sobre la raUla de un árbol. Parque Nacional Everglades, Florida. (Arthur N. Strahler.) Esta higuera estranguladora ha rodeado el tronco de esta encina. Parque Nacional de Everglades, Florida. (Arthur N. Strahler.) Pluviisilva de las llanuras occidentales del Amazonas, al noroeste de Iquitos, Perú. Desde esta barcaza se está taladrando un pozo de exploración. Se encuentran a 3.700 km más arriba del río Amazonas, en su afluente tributario el río Cuinico. (Phillips Petroleum Company.) Bosque costero de Inanglar creciendo entre aguas turbulentas. Parque Nacional de Everglades, Florida (Arthur N. Strahler.) Arboleda costera de cocoteros, City of Refuge, Costa de Cona , Isla de HawaiL (Arthur N. Str"hler.) Lámina M.3 Bioma forestal Bosque mixto de aciculifolios y caducifolios de latitudes medias representado por este bosque de hayas y cicutas situadas en el Parque Nacional de Great Smoky Mountains, en Tennessee. Un rayo ha destrozado el árbol de la izquierda de la fotografía (Donaldson Koons.) Bosque perennifolio de hoja ancha de la región de la costa del Golfo. En ella se representa el roble Evangeline repleto de "musgo"español. El terreno por debajo del arbolado está mantenido como césped. Evangeline State Park, en Bayou Teche, Louisiana. (Arthur N. Strahler.) ( Más a la izquierda). Bosque abierto de aciculifolios formado por pino amarillo occidental. (Pinus ponderosa). Bosque Nacional Kaibab, Arizona. (Arthur N. Strahler.) Clzquiereb) Bosque aciculifolio costero representado por este arbolado de secuoias rojas (Sequoia sempervirens) en el Parque Estatal Humbolt Redwood . (Alan H. Strahler.) Bosque boreal aciculifolio formado en su mayor parte por alerces rojos y negros, al sur de Ontario (Alan H. Strahler.) Arbolado con liquen, una fo~ma de bosque boreal abierto, compuesto de pequeños matorrales y una alfombra de líquenes (Clado,.;a). Este lugar está próximo al Ft. McKenzie, a una lat. 57· N. en Quebec septentrional. (R.N. Drummond.) Bloma forestal de latitlUhs medias Lámina M.4 Sabana de "sawgrass"eon dispersión de pinos, durante la estación seca (invierno). Parque Nacional de Everglades, Florida. Las matas de bosque tropical (izquierda) son conocidas como "hammoks". (Arthur N. Strahler.) Sabana arbolada de las llanuras de Serengeti, Tanzania, África Oriental. Las acacias con sus aplanadas coronas permanecen verdes, mientras que las bastas hierbas han adquirido un color dorado durante esta seca y fresca estación. (n. Barad/Photo Researehers Ine.) Vista muy ceñida a la superficie de pradera alta virgen preservada en Pradera Kalsow, Monumento Estatal Botánico, lowa. Junto a las largas hojas de las gramíneas podemos observar forbias en flor. (Gene Ramsay.) Ganado bovino y equino en las praderas esteparias del sudoeste de Dakota del Sur. El suelo por debajo de la capa de hierbas es un Ustoll. (Orden de los Mollisoles). (Arthur N. Strahler.) Chaparral, o bosque enano esclerófilo de arbustos en las montañas de San Gabriel, sur de California. (Arthur N. Strahler.) Vista en primer plano del chaparral mostrado en la fotografía de la izquierda. El pluviómetro, colocado en posición inclinada, está situado en un claro de vegetación. Bosque experimental de San Dimas. (Arthur N. Strahler.) Lámina M.S Blomas de sabana y de pradera Semidesierto de artemisa junto a la base de los acantilados de White Cliffs al sur de Utah. El clásico automóvil es un Franklin refrigerado por aire, un modelo de 1934. (Donald L. Babenroth.) Paisaje desértico próximo a Fénix, Arizona. Los vegetales altos y con forma columnar son cactus saguaro; las delicadas plantas con forma de varillas son ocotillos. Pequeñas matas de chumberos están situados entre los anteriores grupos de ocotillos. (Alan H. Strahler.) Manadas de caribús pastando en la tundra, sobre hierbas de algodón, al norte de Alaska. (William R. Farrand.) Estas chumberas (Opuntia) crecen sobre el desierto rocoso del Cañón Havasu, un tributario del Gran Cañón. (Donald L. Babenroth.) Tundra alpina cerca de las zonas somitales de Snowny Range, en Wyoming. En primer plano observamos un amplio circo con UI1 pequeño ibón. Al fondo , la gran muralla de la cabecera del circo formado por cuarcita, con grandes conos de derrubios a lo largo de su base. (Arthur N. Strahler.) Biomas de desierto y de tundra Lámina M.6 (por ejemplo, sobre dunas de arena, playas y barras rocosas superficiales) . Las plantas típicas de los climas secos serán también xerófitas; los cactus (Lámina M.6) constituyen un claro ejemplo. Las higrófitas son tolerantes con una excesiva presencia de agua y se pueden hallar en corrientes poco profundas, lagos, marismas, ciénagas y terrenos pantanosos (figura 25.1) . Las mesófitas se encuentran en hábitats elevados, en regiones de abundante precipitación. En estas zonas, existe un buen drenaje del agua del suelo y la humedad penetra profundamente, la cual será más tarde utilizada por las plantas. La pérdida de agua a través de los tejidos vegetales sucede con el proceso de la transpiración expuesto en el capítulo 10. La proporción con que se lleva a cabo, depende enormemente de acuerdo con el tipo de planta y las condiciones atmosféricas predominantes. Las altas temperaturas, U\la baja humedad y la presencia de vientos son factores que favorecen unas elevadas proporciones de transpiración . La estructura de las plantas, particularmente de las hojas, determina las pérdidas hídricas. Los vegetales que poseen una elevada superficie total foliar, compuesta de hojas anchas y delgadas, acusan más elevadas pérdidas que aquellas que son aciculadas, o espinosas, o bien, hojas pequefías y gruesas. Bajo condiciones de menguados suministros de agua, pero con elevadas cotas de evaporación, solamente aquellas plantas que disminuyan sus pérdidas de transpiración por la especial estructura de sus hojas o por su pequefío tamafío, podrán sobrevivir. La adaptación de las estructuras vegetales a un presupuesto hídrico del suelo con grandes déficit de ' agua, resulta de un gran interés para el biogeógrafo. La transpiración sucede a partir de unos poros foliares especializados llamados estomas que no son más que aberturas en la capa exterior de células y a través, también, de la cutícula, la capa protectora externa de la hoja. Rodeando a la abertura del estoma, tenemos unas células oclusivas que pueden abrir o cerrar los poros y así regular el flujo de vapor de agua y otros gases (figura 25.2). Aunque la mayor parte de la transpiración se realiza a través de los estomas, algo de agua puede traspasar la cutícula. Esta última forma de pérdida de agua se puede reducir en algunas plantas mediante el engrose de las capas extériores celulares, o bien depositando cera o materiales similares sobre , o en lugares próximos, a la superficie foliar. De este modo, las plantas desérticas han engrosado la cutícula o recubierto de cera sus hojas, tallos y ramas. Otros medios para reducir la transpiración consisten en el desarrollo de estomas profundamente hundidos en la superficie foliar, a fin de retardar la difusión hacia el exterior de vapor de agua en el aire seco y la restricción de la localización del estoma en el envés de las hojas . Una planta puede también adaptarse al medio desértico reduciendo enormemente su superficie foliar, o bien no disponiendo de hojas. De este modo, las hojas aciculadas y las espinas representan hojas con una enorme reducción de las pérdidas por transpiración. En los cactus no existen hojas, y la transpiración se limita a los tallos más carnosos y jóvenes. Afíadido al desarrollo de una estructura foliar que reduce las pérdidas de agua por transpiración, las plantas en un medio con escasez de agua mejoran sus métodos de obtención de líquido y su almacenamiento. Las raíces se vuelven extraordinariamente extensas hasta alcanzar la humedad del suelo a enormes profundidades. En los casos que las raíces alcancen el nivel freático, el suminisOrganismos y necesidades de agua FIGURA 25_1. Vege tación pantanosa e n Emm e t Counry, Michigan. Al borde de l lago se pu e de n obse rvar matas de vegetación palustre ; al fo ndo , un bosqu e d e abe tos . (Pie rre Dansereau. ) tro de agua se verá asegurado. Las plantas que extraen el agua de tales fuentes se las conoce como freat6fitas y pueden encontrarse a lo largo de los canales secos y en los fondos de los valles aluviales en las regiones desérticas . Otras plantas de estas regiones poseen un sistema radicular extenso y poco profundo, permitiendo absorber la máxima cantidad de agua procedente de los esporádicos chaparrones que saturan solamente la capa superfi cial del suelo. Los tallos de las plantas desérticas suelen estar bastante engrosados por tejidos esponjosos en los cuales el agua puede ser almacenada. Las plantas que emplean este tipo de adaptación son denominadas suculentas. Una adaptación bastante diferente a la extremada aridez se contempla en muchas especies de pequefías plantas desérticas, que consiste en tener un ciclo de FIGURA 25 _2 _ Estructura celular de la hoja. (Según W.W. Robbins y T.H. Weier, Botany. Copyright 1950 por ] o hn Wiley & Sonso Reimpreso con permiso de ]ohn Wiley and Sons, Ine. ) 441 germinación, foliación, floración, frutación muy cortos e inmediatamente dispersan sus simientes con la llegada de los aguaceros de los desiertos. Debido a que aparecen tan brevemente, estas plantas son conocidas como efímeras anuales. Ciertos climas tales como el tropical seco y húmedo y los húmedos continentales poseen un ciclo anual en el que en una estación el agua no está disponible para las plantas debido a la escasez de precipitación, o debido a que el agua del suelo esté helada. Esta estación alterna con otra en la que el agua es abundante . Las plantas adaptadas a este tipo de regímenes se las denomina tropófitas, que proviene de la raíz griega Trophos que significa "cambio" o "vuelta". Las tropófitas resisten el impacto de la estación con deficiencias de agua perdiendo sus hojas y adquiriendo un estado latente o inactivo. Cuando los vegetales disponen de nuevo de agua, abren de nuevo sus hojas y crecen a un rápido ritmo. Los árboles yarbustos que mudan estacionalmente sus hojas son plantas caducifolias, distinguiéndose así de las plantas perennes que mantienen la mayor parte de sus hojas en un estado verde a lo largo de todo el año. El clima mediterráneo posee un fuerte contraste estacional de sequedad y humedad; los veranos son secos, y los inviernos son húmedos. Las plantas dentro de este clima adquieren rasgos de xerófitas y como característica poseen unas hojas duras, gruesas y coriáceas. Un ejemplo de ello lo constituye la encina, que retiene la mayor parte de sus hojas a lo largo de la estación seca . Este tipo de árboles de hoja perenne y endurecida, y de arbustos que son leñosos y son conocidos como ese/erófilas. El prefijo se/erproviene de la palabra griega "duro". Las plantas que retienen sus hojas durante la estación seca, o la fría, poseen la ventaja de series posible el poder continuar la fotosíntesis inmediatamente cuando las condiciones son favorables al crecimiento, mientras que los vegetales caducifolios deben hacer crecer uf\a nueva serie de hojas . Para hacer frente a la escasez de agua los animales xéricos, aquellos que están adaptados a condiciones de sequía, han desarrollado unas defensas que son bastante semejantes a las utilizadas por las plantas. Muchos de los invertebrados exhiben el mismo comportamiento que las efímeras anuaies -evadiendo el período seco adoptando un estado latente. Cuando la lluvia cae, surgen de nuevo y aprovechan la vegetación efímera que surge . Por ejemplo, ciertas especies de pájaros regulan su conducta de modo que anídan solamente durante la época de lluvias, es decir, el tiempo que existe una mayor abundancia de comida para su descendencia. La pequeña salmuera enana, que vive en el Great Bassin puede esperar varios años en estado de inactividad hasta que los lechos de los lagos, normalmente secos, se llenen de agua de nuevo; un fenómeno que ocurre, quizás, tres o cuatro veces a lo largo del siglo . La salmuera, entonces, emerge de nuevo y completa su ciclo vital antes de que el agua del lago se evapore completamente, de nuevo. Los mamíferos están por naturaleza mal adaptados a los medios desérticos, pero algunos sobreviven en él gracias a la utilización de mecanismos que les preservan de las pérdidas de agua. Al igual que las plantas reducen la transpiración par'a conservar el agua, muchos mamíferos no sudan o transpiran a través de las glándulas de la piel; cuentan, en cambio, con otros medios para refrescarse. Muchos de estos mamíferos conservan el agua realizando unas excreciones altamente concentradas de orina y heces relativamente secas . Los mamíferos del desierto eva- 442 den el calor pasando las mañanas en frescas madrigueras en el interior del suelo y las noches las reservan para la búsqueda de comida. Organismos y temperaturas Las temperaturas del aire y del suelo, otro de los factores climáticos de gran importancia ecológica, actúan directamente sobre los organismos a través de su influencia sobre los ritmos en los que se llevan a cabo lo procesos biológicos. Para las plantas podemos decir que cada especie tiene un óptimo térmico, asociado con cada una de sus funciones, tales como la fotosíntesis, floración, el momento de la frutación, o el de germinación de las simientes. Existen algunas condiciones de óptimo anual de temperatura para su crecimiento en cuanto a tamaño y número de individuos vegetales . Hay también temperaturas superiores e inferiores limitantes para las funciones individuales de las plantas y para su supervivencia total. Las temperaturas actúan, también, como un factor indi recto . Las elevadas temperaturas del aire incrementan la capacidad de almacenar vapor de agua en él e induce a una mayor transpiración así como elevadas proporciones de evaporación directa del agua del suelo . En general, en el clima más frío existen pocas especies capaces de sobrevivir; un gran número de especies tropi 'c ales no pueden vivir con temperaturas inferiores al pun to de congelación. En los fYledios con frío riguroso del ártico o de las altas montañas, de elevadas latitudes y altitudes, solamente unas pocas especies podrían sobrevi vir. Este principio explica porqué un bosque en la zona ecuatorial contiene un gran número de especies, mien tras que un bosque de la zona subártica puede estar dominado por tan sólo unas pocas. La tolerancia al frío está estrechamente relacionada con la capacidad de la planta para resistir la rotura física de sus estructuras producida por el agua congelada. Si la planta no posee medios para depositar el exceso de agua de sus tejidos, la congelación de aquel agua damnificará los tejidos celulares .. Los efectos de las variaciones de las temperaturas soL ce los animales está regulada por su fisiología y por su capacidad de buscar ambientes más abrigados. Muchos animales carecen de los mecanismos fisiológicos para regular su temperatura interna. Este tipo de animales son los reptiles, invertebrados, peces o anfibios, y son denominados animales de sangre fría,- sus temperaturas corporales siguen pasivamente las del medio . Con pocas excepciones (los grandes peces, y algún tipo de insectos sociales) estos animales son activos solamente durante la época más cálida del año . Pueden sobrevivir al tiempo frío de las latitudes medias adoptando un estado latente. Algunos vertebrados entran en ese estado denominado hibernación, por el cual los procesos metabólicos prácticamente se interrumpen y las temperaturas corporales siguen un paralelismo con la del medio que los circunda. Muchos animales hibernadores buscan, entonces, madrigueras, nidos u otros medios donde las temperaturas invernales no alcancen tales extremos o no fluctúen rápidamente. Puesto que en el suelo la oscilación térmica anual es muy amortiguada por debajo de las capas superiores, las madrigueras en este medio constituyen un buen lugar para la hibernación. Otros animales mantienen sus tejidos a temperaturas constantes por metabolismo interno. En este grupo se incluyen los pájaros y los mamíferos. Estos animales de Conceptos de biogeografta sangre caliente poseen una diversidad de adaptaciones para mamener una temperatura interna constante. Las pieles, el pelo y las plumas actúan como aislantes que aprisionan en espacios cerrados, aire en lugares próximos a la superficie de la piel, de forma que reducen las pérdidas por calor hacia el aire o el agua exterior. Además, una gruesa capa de grasa les puede procurar un buen aislamiento. Existen otras adaptaciones para refrescarse, por ejemplo, el sudor o el jadeo, que aprovechan el elevado calor latente de vaporización del agua para eliminar calor. Las pérdidas de calor también se pueden conseguir exponiendo los vasos de circulación sanguínea a los medios más frescos . Las aletas de las focas y las patas de los pájaros desempeñan tal función . Otros factores climáticos La luminosidad es también un factor importante en la forma de distribución local de las plantas. La cantidad de luz de la planta dependerá en gran medida de su posición. La copa de los árboles, en la parte superior del bosque, es el lugar donde se recibe más cantidad de luz, pero en consecuencia, reduce enormemente la cantidad disponible para otras plantas. En los casos más extremos, los árboles del bosque cortan totalmente el suministro de lu z, de forma que el suelo forestal está casi libre de arbustos y plantas pequeñas. En ciertos bosques caducifolios de latitudes medias, el período inicial de primavera , antes de que los árboles se pueblen de hojas, .corresponde a un tiempo con elevada luminosidad en el nivel terrestre, permitiendo a las pequeñas plantas adquirir un rápido ciclo de crecimiento. A medida que se aproxima el verano, estas plantas irán desapareciendo pues poco a poco se va completando la cobert.ura foliar. Otras plantas dentro del mismo hábitat, sin embargo , necesitan de sombra , por lo que no aparecen hasta ya avanzado el ve rano. De forma general, el factor de disponibilidad de luz para el crecimiento de las plantas varía con la latitud. La duración de luz diurna en verano se incrementa rápidamente con las elevadas latitudes, y alcanza su máximo en los círculos ártico y antártico, donde el sol permanece en el horizonte durante las 24 horas del día (ver figura 24.4). De esta forma aunque la estación de crecimiento de las plantas es muy corta en latitudes tan elevadas debido a la presencia de hielo , el ritmo de crecimiento de las plantas durante este corto verano libre de hielos , es enormemente acelerado por la prolongación de luz diurna. En latitudes medias, donde la vegetación es de tipo caducifolio, el ritmo anual de los períodos de incremento o decremento de la luz diurna determina la duración de los brotes, la floración, Erutación, caída de las hojas y otras actividades de la vegetación. Por lo que se refiere a la importancia de la intensidad lumínica en sí misma, aun en los días más encapotados de nubes , hay suficiente luz como para permitir a las plantas el realizar su actividad fotosintética con la máxima proporción. La luz también influye en el comportamiento de los animales. El ciclo día-noche controla las formas de activi dad de muchos de ellos. Los pájaros son en general activos durante el día , mientras que los pequeños cazadores mamíferos, como las comadrejas, mofetas y ardillas , Árboles deformados por los efectos de vientos fríos y secos y nieve ventada. Paisaje en el límite forestal en el Bosque Nacional de Arapaho, Colorado. (U.S. Forest Service.) FIGURA 25 .3. Otros factores climáticos 443 son más activos durante la noche. La luz también controla la actividad estacional a través del fotoperíodo, o duración del día, en las latitudes medias. A medida que los días de otoño se vuelven más cortos, las ardillas y otros roedores aprovisionan comida para la próxima estación de invierno. Más tarde, con el aumento del fotoperíodo se desencadenarán actividades como el apareamiento y la reproducción durante la primavera. Aunque estos ritmos de actividad son importantes para los ecólogos, tienen un menor interés para los biogeógrafos. El viento también es un importante factor medioam biental en la estructura de la vegetación en posiciones muy expuestas. Unidos al límite del bosque en la alta montaña y a lo largo del límite septentrional del crecimiento de los árboles en la .zona ártica, los árboles son deformados por el viento de tal modo que las ramas solamente se desarrollan en el lado de sotavento del tronco (configuración de bandera). Algunos árboles pue den presentar sus troncos y ramas torcidos hasta formar un ángulo próximo a la horizontal, adoptando una configuración a partir de la dirección predominante del viento (figura 25.3) . Por otra parte, el efecto del viento es caus;:¡ de una excesiva sequedad, dañando el lado expuesto del vegetal. El límite del arbolado en las vertientes montaño sas varía en altura con el grado de exposición de la ladera a los fuertes vientos predo minantes, de forma que en las vertientes de sotavento y lugares protegidos este límite se dará a mayor altura . Fronteras bioclimáticas Tomando separadamente o de forma conjunta cada uno de los factores climáticos de humedad, temperatura, luminosidad y vientos, podemos actuar a fin de delimitar la distribución de las especies animales y vegetales . Los biogeógrafos reconocen que existe un nivel crítico de índole climática, más allá del cual las especies no pueden sobrevivir y ello se constituirá en frontera geográfica que marcará los límites de la distribución potencial de las especies . Tales límites a veces se conocen como frontera bioclimática. Aunque ella está delimitada por un complejo de elementos climáticos, de vez en cuando es posible aislar uno de ellos relacionado con -el agua del suelo o temperatura, que coincide con él. La distribución del pino amarillo (Pinus ponderosa) e n el oeste de Norteamérica puede servir de ejemplo (figura 25.4). En esta montañosa región , la precipitación anual varía acusadamente con la altura. La isoyeta de 50 cm de precipitación total anual engloba la mayor parte de las áreas elevadas y que además poseen pino amarillo. Es el paralelismo de la isoyeta con el límite forestal , más que el grado real de coincidencia, lo que resulta significativo. El arce del azúcar (Acer saccharum) es un caso algo más complejo (figura 25.5). Aquí los límites norte, sur y oeste coinciden a grosso modo con valores determi nados de precipitación anual, .temperatura mínima media anual y media anual de precipitación sólida. Aunque los límites bioclimáticos deben existir para todas las especies, no necesariamente deben encontrarse la planta o animal en cuestión en su frontera. Muchos otros factores pueden actuar para mantener la extensión de las especies bajo control. Unas pueden estar limitadas por enfermedades o predadores que se encuentren en regiones adyacentes. En otro ejemplo, otras especies (en especial las especies vegetales) pueden migrar lentamente y puede n estar invadiendo zonas externas al lugar que 444 FIGURA 25 .4 _ Áreas ocupadas por e l pin o amarill o (Pinus ponderosa) al oeste de Norteamérica represe ntadas con líneas continuas. El límite del área sombread a representa la isoye ta de 50 c m de precipitación anual. (Basado e n Biogeograpbyan Ecological Persp ective, por Pierre Dansereau. Copyrig ht 1957. Publicado por Rona ld Press Co mpany, Nueva York .) las engloba. O unas especies pueden depender de otras, de forma que están limitadas por la distribución de estas últimas. Los ecosistemas terrestres. Los biomas Debido a que las plantas y animales se han ido adaptan do, a través de la evolución , a la variación de los medios , existen muchos y diferentes ecosistemas cada uno de ellos de acuerdo con las diversas oscilaciones de las condiciones medioambientales. Los ecosistemas se pue den subdividir en dos grandes grupos: acuáticos y terrestres. Los ecosistemas acuáticos comprenden formas de vida de los medios marinos y los de agu~ dulce , en los continentes. Los ecosistemas marinos incluyen el océano abierto, los estuarios costeros y arrecifes coralinos. Los ecosistemas de agua dulce incluyen los lagos, lagunas, corrientes, marismas y pantanos. Los ecosistemas terrestres comprenden la totalidad de plantas y animales terres tres ampliamente distribuidos sobre la superficie de los continentes. Los ecosistemas están determinados en gran parte por el clima y el suelo, y de esta manera están estrechamente entrelazados dentro de la trama de la geografía física. Dentro de los ecosistemas terrestres la mayor subdivisión reconocible es el bioma. Aunque este concepto incluye la unión total de la vida animal y vegetal interactuando en la capa viva, las plantas verdes dominan el bioma físicamente debido a su enorme biomasa, si la comparamos con la de otros organismos . De este modo C<mceplOS de biogeografia los biogeógrafos clasificarán los biomas por las características de la forma de vida de las plantas verdes que en él se encuentran. Los principales biomas, catalogados en orden de la disponibilidad de agua en el suelo y calor, son los siguientes: Bosque: Sabana: Pradera: Desierto: Tundra: Grandes cantidades de agua en el suelo y de calor Transición entre el bosque y la pradera Moderada escasez de agua en el suelo; calor moderado Escasez extrema de agua en el suelo; adecuado calor Insuficiente calor Los biogeógrafos subdividen los biomas en unidades más pequeñas llamadas formaciones vegetales basadas en la medida, configuración y estructura de las plantas. Por ejemplo, por lo menos cuatro y quizás hasta seis tipos de bosques son fácilmente reconocibles dentro del bioma bosque. Al menos dos tipos de praderas son rápidamente identificables. Los desiertos también tienen una amplia variedad en términos de abundancia y formas de vida de las plantas. La revisión de estos tipos de formaciones vegetales y sus singulares realidades y adaptaciones a las características climáticas y de los suelos será nuestra meta en el próximo capítulo. 500 Km ,==,==",,===e+d=J Comunidades y hábitats Aunque la distribución de los grandes biomas es dependiente del clima, hay una gran varied;¡d local en cuanto a la flora y la fauna. Las comunidades bi6ticas son asociaciones de plantas y animales que son interdependientes y a menudo se encuentran juntas. El total de cobertura biótica de una región es en realidad un mosaico de pequeñas comunidades que se vuelven a reproducir en diferentes lugares sobre el paisaje (Lámina A.4, figura 5). Una ,i nfluencia fundamental en la distribución de las diversas comunidades bióticas es el efecto de una variada morfología y unos tipos de suelo sobre la vegetación. La morfología terrestre se refiere a su configuración, tales como colinas, valles, cadenas montañosas o acantilados. La vegetación sobre superficies elevadas -terrenos relati vamente altos con suelos gruesos y con buen drenaje- es bastante diferente de la que se puede encontrar en el fondo de un valle adyacente, donde el agua se encuentra en zonas próxirpas a la superficie, durante la mayor parte del tiempo. La vegetación suele ser diferente de la de las cadenas montañosas y de sus bruscos acantilados, donde e l agua se encauza rápidamente y el suelo es muy delgado o incluso ausente. De bido a que los animales en un área dependen de la vegetación por su producción primaria, los componentes tanto vegetales como animales FIGURA 25.5. Límiies bioclimáticos del arce del azúcar (Ace r saccharum) al este de Norteamérica. El área sombreada representa la distribución de esta especie. Línea 1: 76 cm de precipitación anual. Línea 2: -40 e de temperatura media mínima anual. Línea 3: límite oriental anual entre los climas árido y húmedo. Línea 4: 25 cm de precipitación media sólid~ anual. Línea 5: -100 e de temperatura media mínima anual. (Fuente: véase figura 25.4.) 0 de la comunidad biótica responderán de las diferencias habidas en el medio físico. Hábitat es la palabra empleada para referirnos a un tipo de medio físico que posee una característica comu nidad biótica . Por ejemplo, la figura 25.6 muestra seis hábitats diferentes dentro del bosque canadiense: zonas elevadas, pantanosas, depresión, cadenas montañosas, acantilados y dunas activas. En el momento de establecer cada una de las formaciones para ma~as generales, los biogeógrafos a menudo basan sus tipos en los hábitats de las superficies elevadas puesto que es en ellas donde prevalecen las condiciones medias del ambiente. El lugar donde cada hábitat se localiza y las dimensiones del área que ocupa dependen fundamentalmente de los factores del suelo y los geomorfológicos. FIGURA 25 .6 . Hábitats dentro del bosque canadiense, (Modificado por Pierre Dansereau , 1951, Eco/agy, vol. 32.) ComunidtUks y bábitats 445 Factores geomoifológicos Los factores geomorfológicos (modelado) que influyen sobre los ecosistemas son esencialmente los mismos que influyen en la formación del suelo (capítulo 22). Entre e llos se pueden citar algunos como la pendiente de las laderas (ángulo que forma la superficie terrestre con la horizontal ), orientación de las vertientes (posición de una supe rficie terrestre inclinada con respecto al norte geográfico ), y relieve (la diferencia de altura entre las líneas divi sorias y los fondos de los va ll es adyacentes ). En un se ntido más amplio, los factores geomorfológicos comprenden e l conjunto de l modelado de los paisajes de una regi ón por medio de los procesos de erosión, transporte y depósitos aluviales, o bien oleaje, vientos, hielo y fuerzas de l vulcanismo y orogénicas. Estos tópicos han sido cubi ertos ya con detall e desde el capítu lo 13 hasta el 21. La inclinación de las ve rti e ntes actúa indirectamente por la influencia sobre la ve loc idad de dre naje de la precip itación sobre la supe rficie. En pendi e ntes abruptas la ve locidad de la escorrentía superfi cial es e levada, y la recarga del ag ua del sue lo por infiltraci ó n es muy peque ña. En pendientes suaves, gran parte del ag ua de prec ipi tac ión pu ede penetrar e n e l sue lo y ser así rete nida. Sobre las pendientes abruptas , la rápida erosión a la qu e están sometidas co mpo rtará la prese ncia de unos suel os de poco espesor, mientras que e n pendi e ntes más suaves, e l gr ueso de l suelo se rá mayor. La orientación de la vertiente tiene una influ e nc ia directa sobre las plantas , deb ido a una e levada o re du c ida exposición a la luz so lar ya los vien tos predominantes. Las ve rtie ntes orientadas al sol tienen un medio más cá lido y seco qu e las laderas opuestas a la lu z de l sol, y por ello orientadas a l~ sombra durante largos períodos di arios. En las latitudes medias los contrastes e ntre la orientación de las laderas puede se r tan acusado como para producir grandes diferencias entre las comu nidades bióticas de solana y umbría (figu ra 25.7). Los factores geomorfológicos son en parte responsables de la sequedad o humedad del hábitat , en una región que posee, en rasgos generales, un mismo clima para el conjunto. Cada comunidad tiene su propio microclima. Sobre divisorias , picos y crestas , el sue lo tiende a ser seco de bido al rápido drenaje del agua que en estas zonas se realiza y debido a que las superficies están más expuestas a la lu z solar y a la acción de secado de los vientos. En contraste , los fondos de los valles son más húmedos debido a la escorrentía superficial sobre el terreno , y a que las corrientes internas provocan que e l ag ua converja en estas áreas más bajas. En climas húme dos el nivel freático e n e l fondo de los va lles puede permanecer próximo o incluso en la propia superficie, ocasionando marismas, lagunas, terrenos pantanosos. Factores edafológicos Los fa ctores edafológicos son aq ue ll os que se refieren al sue lo. En los cap ítulos 22 y 23 fu eron tomados de form a siste máti ca los principios de fo rma ción del sue lo (ped ogénes is), pew ahora pode mos observar los, e n términos biogeográfi cos, bajo dos perspectivas . Uno de e ll os correspo nde a los mode los de su distribu c ió n, bajo co nt ro l de los regíme nes clim áti cos. La distribución de sue los y climas está íntimamente re lacionada co n los esq ue mas globa les de formacio nes vegetales. Éstas será n tratadas e n el capítul o 26. Un segundo punto de vista es e n té rminos de h,íbi tats - e l mosa ico a pequeña esca la e ntre los dife re ntes lu gares de la superfi c ie terrestre- oJunto a los factores edafo lógicos importantes e n la diferenciación del hábitat son la estructura y textura del suelo, e l contenido e n humu s, presencia o ausencia de horizontes , a lca linidad , acidez, salinidad de los suelos y ac ti vidad bacteriana y anima l en los suelos. Aunque este libro trata los principi os siste máti cos de la edafología y en primer lugar la de aquellos pe rtenec ientes a , los ecosistemas naturales , se podría ac udir a un buen argumento para invertir este orden de tratamiento en aquellos terrenos en los que las plantas y animales juegan un papel primordial en el desarrollo de las características del suelo. Dado un hábitat estéril , formad o recientemente por algún acontecimiento geológico , como podría ser una emisión de lava , o la emersión de una zona costera desde el fondo marino , la evo lu ción gradual del perfil del suelo está íntimamente relacionada con la ocupación de este hábitat por una sucesión de com unidades bióticas. Las plantas alteran profundamente el suelo mediante procesos tales como el aporte de mate ria orgánica , o produciendo ácidos que actúan sobre la materia mineral. La vida an imal también realiza su contri bución a los procesos físicos y químicos de evolución del suelo, alimentándose sobre la materia vegetal viva. Este cambio en las comunidades a través del tiempo forma nuestro próximo concepto . Sucesión ecológica Cont(aste de vegetación entre las vertientes opuestas de un valle . La ladera densamente poblada de árboles de la izquierda está orientada hacia el nordeste y es ensombrecida al atardecer. La ladera de la derecha, orientada hacia el sudoeste recibe una intensa insolación cuando la temperatura del aire es más elevada . Corresponde al Cañón Largo del río Hondo en el Bosque Nacional Carson, Nuevo México. (U.S. Forest Service.) FIGURA 25.7 . 446 El fenómen o de cambio en los ecosistemas a través del tiempo resulta algo familiar a todo e l mundo . Un paseo por el campo nos revela la presencia de parches de vegetación en diferentes estadios de desarrollo, desde campos abiertos cultivados, pasando por landas y bosques. Los lagos transparentes que gradualmente van re- Conceptos de biogeografia A. El junco de las arenas (Beachgrass) es una especie pionera sobre las dunas costeras y ayuda a estabilizarlas contra la erosión eólica B. C. Este matorral de playa formado por hiedra ponzoñosa, bayas y cerezo silvestre, prepara el camino para el desarrollo del bosque clímax. El bosque clímax sobre dunas. Aquí en Sandy Hook, New Jersey, el acebo (/lex opaca) a la izquierda, es un importante constituyente del bosque clímax. Obsérvese la cantidad de hojas y de materia orgánica que yacen sobre el suelo forestal. FIGURA 25.8. Las bajas matas arbustivas, en el centro de la foto , reemplazan a los juncos en las zonas más estables. D. Diferentes estadios en la sucesión sobre duna costera. CA.H. Strahler.) llenándose de los aportes de sedimentos de los ríos que desaguan en él, se van convirtiendo en terreno más y más pantanoso. Estos tipos de cambios en los que las comuni· dades bióticas se suceden unas a otras tendiendo hacia una estabilidad final se conoce como sucesión ecológica. En general, la sucesión conduce a la formación de la más compleja comunidad de organismos posibles en un área , dado sus factores de control físico del clima, suelo y agua. Las series de comunidades que se substituyen una a otra con tendencia a obtener un estadio de estabilidad se denomina serie. Cada una de las comunidades tempora· les que se instalan se denominan estadios. La comunidad estable que constituye el punto final de una sucesión, es el climax. Si la sucesión comienza sobre un depósito de sedimento mineral completamente nuevo, se la denomi· na sucesión primaria. Si la sucesión sucede sobre un área que poseía previamente vegetación y ésta ha sido recien· temente perturbada por ciertos agentes tales como un incendio, una inundación, un temporal o la propia acción humana, se denominará sucesión secundaria. Sucesión ecológica Un nuevo emplazamiento sobre el que puede originar· se una sucesión primaria, puede tener inicios muy dife· rentes: una duna de arena, una playa costera, la superficie de unos nuevos aportes de lava o una capa de ceniza volcánica recientemente depositada, o los depósitos de limos en la parte interior del recodo de un río que está desplazándose gradualmente. Tales emplazamientos no constituyen un verdadero suelo con sus horizontes; es más, quizás tan sólo sean fragmentos minerales gruesos. En otros casos, tales como los depósitos de limos en los lechos de inundación de los ríos, la capa superior puede representar un suelo redepositado y dotado, por consi· guiente, de substanciosas proporciones de coloides del suelo y cationes básicos intercambiables. El primer estadio de una sucesión es la fase de coloni· zación o estadio pionero; incluye unas pocas plantas generalmente bien adaptadas a condiciones adversas como un rápido drenaje del agua y el consiguiente seca· do del suelo, o una excesiva exposición a la luz solar, o al viento, o unas temperaturas extremas del suelo o de las 447 A Tabla 25.1. SI/ cesión d e inl 'e r t ebrados sobre las dI/ nas d el lago Micbigan Estadios de sucesió" Bosques Ju,I.CO Invertebrados de las Bosques arenas- de Pino álamo Jack Tigre blanco ( co leóptero) Araña de las arenas Langosta de antenas largas Araña cavadora Tigre bronceado ( co leóptero) Langosta migratoria Ho rmiga león Ch in che atado Gusanos, larvas Caraco l Tigre verde (co leóptero) El gri ll o de las cave rn as Chin che de la hum edad Lombri z de tierra Cucaracha de la madera Sa ltam o ntes e nano (Acridid ae, ram.) Bosques húmedos Bosque secos de roble, clímax de roble y roble de bayas negro y nogal y arces B x x x x x x e x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x o E F/l en te d e datos: V.E. Shelford, p rese ntado en E.P . Odum, 1971, F/lndamen tals 01 Ecolog)', W .B. Sa und ers Ca., Philadelphia, p. 259. F capas bajas de aire. En cuanto estas plantas crecen, sus raíces penetran en el suelo; más tarde, su muerte y su putrefacción añadirá humus al suelo. Las hojas y troncos caídos contribuyen formando una capa de materia orgáni · ca en la superficie terrestre. Las bacterias y animales comienzan a instalarse y a vivir en el suelo en grandes cantidades. Los mamíferos que pastorean también se ali· mentarán de estas pequeñas plantas. Los pájaros buscarán su comida , a base de simientes y gusanos, en la nueva área vegetada. Pronto las condiciones son favorables para que otras especies invadan e l área y desplacen a las pioneras. La nueva vegetación suele presentar formas vegetales más variadas que proveen de una mayor cobertura foliar. En este caso, el clima próximo a la superficie , o microclima, es considerablemente alterado tendiendo a ser menos extremo en sus características térmicas del aire y del suelo, habiendo, además, un mayor grado de humedad y una menor insolación. Aún otras especies nuevas pueden invadir y prosperar en este medio modificado . Cuando la sucesión, finalmente, ha acabado su desarrollo, se ha alcanzado una comunidad clímax de especies vegetales y animales en una composición más o menos estable. La colonjzación de una duna de arena nos puede servir de ejemplo para ilustrar una sucesión primaria. La forma· 448 Vegetación lwLIillJlJWlIWI Juncos .±...t...:L:t.. Espadañas Arbustos mesofíticos Árboles higrofíticos Turba Juncos FIGURA 25.9. - Espadañas ~ Sphagnum Brezos 111 'Uí - Árboles mesofíticos Sphagnum Leñosa Sucesión autógena pantanosa típica del escudo Laurentino de Canadá. (Según Dansereau y Sagadas·Viana, 1952, Canadian ¡oumal 01 Botany, Vol. 30.) Clan de antiguas dunas que bordeaban el océano, o las playas lacustres , presenta un hábitat estéril. La duna de arena -generalmente formada por cuarzo, feldespato y otros minerales que forman las rocas- carecen de impor· tantes nutrientes como pueden ser el nitrógeno, el calcio y el fósforo y su capacidad para retener el agua es muy baja . Bajo la intensa radiación solar del día, la superficie Conceptos dé biogeografia de la duna es muy calurosa, secando, al mismo tiempo, el aire que la envuelve. Por la noche, el enfriamiento por irradiación, en ausencia de humedad, produce unas temperaturas superficiales muy bajas. Uno de los primeros colonizadores de este ambiente tan extremo es el junco de las arenas ("Beachgrass"o "Psamma"en inglés) (figura 25.8 A). Esta planta se reproduce vegetativamente, enviando sus rizomas (tallos reptadores subterráneos) y extendiéndose, de esta forma, por toda la duna. Este junco está bien adaptado a un medio ventoso; no muere en caso de quedar enterrado bajo la arena que se desplaza, sino que al contrario, saca otros renuevos para alcanzar así la nueva superficie. Después de la colonización, los renuevos de este junco actúan a fin de formar una especie de pantalla que suprima el movimiento de la arena, de forma que ésta se volverá más estable. Con el aumento de la estabilidad de la arena, otras plantas más adaptadas a la sequía y medios extremos pero que no pueden vivir mucho tiempo enterradas, comienzan a colonizar la duna. Generalmente son matorrales leñosos como la ajenja de playa, o el falso brezo (figura 25.8 B). Sobre las viejas playas y líneas de dunas de las llanuras costeras del Atlántico las especies que siguen a los matorrales son por lo general variedades de plantas leñosas y árboles tales como el ciruelo, las bayas, la hiedra venenosa o el cerezo (figura 25.8 C). Todas estas especies tienen algo en común: sus frutos son comestibles por los pájaros. Las semillas de estos árboles son dispersadas a medida que los pájaros buscan alimentos junto a los , bajos matorrales de las dunas , sembrando, de esta manera, el próximo estadio de la sucesión, A medida que los arbustos enanos y los pequeños árboles se extienden, despla zan progresivamente a los matorrales y a los restos de juncos de las arenas que lo poblaban en primer lugar. Los pinos pueden, también, penetrar en este estadio . En este punto, el suelo comienza a acumular una cantidad significativa de materia orgánica, No excesivamente seca, ni estéril, la duna posee ahora componentes orgáni cos y nutrientes y ha acumulado suficientes coloides para poder retener el agua durante largos intervalos. Estas condiciones del suelo estimulan el crecimiento de especies de hoja ancha, como el arce rojo, los acebos y los robles, los cuales a su vez, desplazan ,gradualmente a los arbustos y a los pequeños árboles existentes (figura 25.8 D). Una vez el bosque está establecido, tiende a reproducirse a sí mismo; las especies de las que está compuesto, son tolerantes a la sombra y sus semillas pueden germinar sobre el suelo orgánico forestal. De este modo se ha alcanzado el clímax. Los estadios a través de los que se ha desarrollado el ecosistema constituyen la serie, progresando desde el junco de las arenas ("beachgrass"), y pasando por los matorrales bajos, arbustos altos y pequeños árboles, hasta finalizar en el bosque. Aunque este ejemplo ha recalcado los sucesivos cambios en la cobertura vegetal, las especies animales también cambian siguiendo una sucesión. La tabla 25.1 muestra algunos típicos invertebrados aparecer y desaparecer a través de una sucesión sobre las dunas del lago Michigan. Obsérvese que cada uno de los estadios representados en la tabla para estas dunas interiores son algo diferentes que aquellas descritas en el medio costero. Otro ejemplo de sucesión primaria es la sucesión en turberas (véase figura 25.1). Extensas áreas continentales de Norteamérica y Europa poseen innumerables turberas. Éstas son antiguas cuencas lacustres de origen glaciar y Sucesión sobre antiguos campos que actualmente están repletas de materia vegetal más o menos descompuesta y que conocemos como turba de agua dulce. La turba se acumula debido a que la putrefacción de la materia vegetal es muy lenta en estos climas fríos. La materia vegetal que se acumula por debajo del nivel del agua de un lago está en unas condiciones de continua saturación y con poca disponibilidad de oxígeno, fomentando así la actividad de los transformadores. La figura 25.9 representa con Ul!a serie de diagramas los estadios de relleno de este tipo de lagos en una sucesión de turberas. En los márgenes del lago se en· cuentra una zona de espadañas, seguida de otra de juncos. Éstos construyen una capa flotante que invade poco a poco la laguna. Van seguidos de una zona de Sphagnum que acaba por rellenar completamente el lago. Ahora los depósitos de turba mantienen árboles higrofíticos (abetos en su mayor parte) que producirán una turba le · ñosa. Tenemos un suelo del tipo histosol. Esta comunidad podrá ser de nuevo reemplazada por árboles mesofíticos , constituyendo, de esta manera, el estadio final clímax. Sucesión sobre antiguos campos En los lugares donde una perturbación altere una comu · nidad existente, puede instalarse una sucesión secundaria. La sucesión sobre antiguos campos se lleva a cabo sobre tierras de cultivo abandonadas y constituye un buen ejemplo de sucesión secundaria. Al este de los Estados Unidos, los primeros estadios de la serie depen den a menudo, del último cultivo que colonizó la tierra antes de ser abandonada. Si fueron cultivados varios pro ductos seguidos, aparecerán una serie de colonizadores, generalmente anuales y bianuales; si fueron plantadas pequeñas gramíneas, las pioneras serán, generalmente, hierbas perennes y gramíneas. Si son abandonados los pastos, aquellas colonizadoras que no fueron recogidas encabezarán la serie. En los lugares donde la acción del arado haya puesto al descubierto los horizontes minerales, los pinos suelen iniciar los primeros estadios de la sucesión, puesto que sus simientes prosperan favorable mente en suelos perturbados y con fuerte insolación . Aunque con un crecimiento más lento que otras pioneras, esta especie desplaza finalmente a otras convirtién dose finalmente en las especies dominantes. Sin embargo, su dominio es solamente temporal, puesto que sus semillas no pueden germinar en terrenos sombreados y en el lecho de suelos forestales. Las semillas de árboles caducifolios como el arce o el roble podrán ahora germinar en estas condiciones y a medida que los pinos van muriendo los plantones de caducifolios crecerán más rápidamente hasta rellenar los claros dejados por los pinos . El clímax es entonces el bosque caducifolio, el cual puede autogenerarse. La figura 25 .10 es un esquema en donde se muestra un ejemplo de este tipo de sucesión . Es importante destacar que los cambios de la serie resultan de la acción de las plantas y los animales, por sí; una serie de habitantes que prepara el camino para el siguiente estadio. Tan largo como cercanas estén las poblaciones de las especies colonizadoras, los cambios conducen de una manera automática de un antiguo campo a un bosque. Este tipo de sucesión se conoce, a menudo, como sucesión autógena (autorreproducida). En muchos casos, sin embargo, esta sucesión autógena no se lleva a cabo completamente. Ciertas perturbaciones procedentes del propio medio como pueden ser el vien- 449 Andropogon i~;;\i~;; Arbustos ,~~~~z~~r~ Pino Árboles jóvenes Robles, nogales FIGURA 2 5.10 . Sucesión vegetal sobre un antiguo campo en la región de Piedmont, al sudeste de los Estados Unidos, siguiendo al abandono de los campos de maíz y de algodón. Este dibujo representa el continuo cambio en la composición vegetal a lo largo de un período de 1 SO años. (Según E.P. Odum, 1973, Fundamentals of Ecology, W.B. Saunders Ca., Filadelfia.) to, el fuego, crecidas de ríos, o clareo de la vegetación por el Hombre, puede ocurrir de forma tan seguida que altere permanentemente o desvíe el curso de una sucesión. Si añadimos las condiciones de hábitat, como un emplazamiento expuesto, un lecho rocoso poco común, un impedimento al drenaje y etc., todo ello puede hacer retroceder el curso de una sucesión continuamente, de forma que no se llegue nunca a alcanzar un clímax; al contrario, un estadio temprano de la serie podrá ser más o menos permanente y tan estable en tal lugar, como podría serlo en los lugares más favorables. De este modo, un mosaico de comunidades bióticas vegetales será la forma biogeográfica más estable, en un área con una diversidad de hábítats. Impacto del Hombre en los ecosistemas naturales En biogeografía existen dos conceptos que son opuestos, pero que, sin embargo, son inseparables el uno del otro, como las dos caras de la misma moneda. Uno es el concepto de ecosistema natural, un ecosistema que logra su desarrollo sin apreciables interferencias con el hombre y está sujeto a las fuerzas naturales de modificación y destrucción, tales como los efectos de !;¡s tormentas o el fuego. El otro concepto es el de ecosistema mantenido en un estado de modificación por las actividades del Hombre. Los extremos de cada uno de los conceptos se pueden encontrar a lo largo del globo. Los ecosistemas naturales aún pueden ser vistos sobre grandes áreas del clima ecuatorial lluvioso, donde la pluviisilva está todavía apenas malograda por el Hombre. Gran parte de la tundra ártica y del bosque de aciculifolios de la región subártica se hallan en estado natural. En contraste, grandes zonas de superficie continental de las latitudes medias están casi totalmente bajo el control del hombre, a través de una agricultura intensiva, el pastoreo y la urbanización. Se puede conducir por todo un estado, como Ohio o Iowa, sin ver un solo vestigio de la cobertura vegetal natural que existía antes de la llegada del Hombre Blanco. Solainente si se sabe donde hay que mirar, se pueden encontrar unas pequeñas áreas de pradera o bosques todavía vírgenes. Algunas áreas de vegetación natural aparecen como si no estuviesen afectadas, pero en realidad se encuentran bajo la dominación del Hombre de una manera muy sutil. 450 Ciertas partes de nuestros parques y bosques nacionales han sido protegidas por el fuego desde hace bastantes décadas, consiguiendo un estado innatural, en términos de lo que cabría esperar de un ecosistema natural. Cuan do los relámpagos inician un incendio forestal, los hombres que luchan contra el fuego se lanzan en paracaídas y apagan las llamas del modo más rápido posible . Pero, sin embargo, los incendios periódicos de bosques y prados representan un fenómeno natural y cumplen funciones vitales en el ecosistema. Una de tales funciones es la de liberar nutrientes almacenados en la biomasa, de forma que el suelo pueda ser revitalizado. Otra es la de aumentar las áreas cubiertas por hierbas y praderas sobre los que los animales que pastorean dependen. Actualmente aquellos quienes manejan nuestros parques y bosques están experimentando con el rechazo al control del incendio forestal. El hombre ha influido en los ecos istemas de otra forma: desplazando especies vegetales y animales de sus hábitats originales, en tierras y medios foráneos. El eucaliptus es un claro ejemplo. Las diferentes especies de eucaliptus han sido transplantadas desde Australia a lugares tan remotos como California, Norte de África e India. Algunas veces estas plantas exportadas prosperan como malas hierbas, desplazando a las especies naturales y convirtiéndose en especies molestas. El transporte de la liebre a Australia ha concluido en una fenomenal explosión poblacional devastadora y que solamente ha sido controlada por la importación de enfermedades que afectan a los conejos. Se dice que uno de los tipos de prados poco comunes que revisten las cadenas costeras de California es una especie natural. Sin embargo, un observador ocasional podría pensar que todas las praderas que aparecen a sus ojos constituyen una vegetación natural. La introducción inadvertida de una enfermedad desde un continente foráneo puede ocasionar la exterminación de una especie animal o vegetal en particular. Un ejemplo de ello lo constituye la plaga del castaño, la cual ha eliminado los castaños americanos de los bosques del nordeste de los Estados Unidos. Ciertos insectos accidentalmente importados pueden también borrar los individuos maduros de uná especie vegetal natural, cuando no existen predadores disponibles para combatir tales invasiones. Éstas son unas cuantas maneras por las que el Hombre interfiere y ha interferido en los ecosistemas naturales. Conceptos de biogeografta