Définition de la succession écologique
Une terre stérile commencera avec une espèce pionnière et gagnera en complexité au fil du temps jusqu'à devenir un écosystème complexe et stable.
Le processus général de la succession est décrit ci-dessous et sera décomposé plus en détail par la suite :
Pour que les organismes puissent coloniser une zone, ils doivent être adaptés à des conditions abiotiques sévères. Ce sont les espèces pionnières.
Un exemple d'espèce pionnière est le lichen qui survit sur la roche nue et la décompose pour produire du sol à sa surface au fil du temps. Les lichens sont capables de faire cela parce qu'ils ont la capacité de décomposer les minéraux dont la roche est constituée.
Les espèces pionnières modifient l'habitat au fil du temps et rendent les conditions moins difficiles, ce qui permet à d'autres espèces de le coloniser et de concurrencer les espèces pionnières qui meurent lentement.
Au fur et à mesure que de nouvelles espèces colonisent la zone, elles continuent à modifier les conditions et permettent à d'autres espèces de la coloniser.
Au fur et à mesure que les facteurs abiotiques deviennent moins extrêmes, les facteurs biotiques deviennent plus fréquents et les adaptations à ces derniers sont plus nécessaires à la survie.
Abiotique signifie non vivant et certains facteurs abiotiques comprennent la température, la disponibilité de l'eau et, dans le cas présent, la qualité du sol. Les facteurs biotiques sont ceux qui sont vivants et, dans le cas présent, il s'agit de la prédation et de la concurrence.
Ces étapes se poursuivent jusqu'à ce qu'une communauté stable (ou communauté climacique) se développe. Celle-ci reste dominante jusqu'à ce que le climat change à nouveau.
Succession écologique: Processus de changement de la structure des espèces d'une communauté écologique au fil du temps.
Espèces pionnières: espèces adaptées pour coloniser des environnements inhospitaliers et démarrer une communauté écologique .
Communauté climax: Une communauté stable à son stade final de succession écologique.
Facteurs abiotiques: Les aspects non vivants d'un écosystème, par exemple le climat, la température, l'eau et le type de sol.
Facteursbiotiques: Les aspects vivants d'un écosystème, par exemple les plantes et les animaux.
Les différentes étapes de la succession écologique
La succession primaire comporte plusieurs étapes qui se déroulent sur des centaines d'années.
La succession primaire
On parle de succession primaire lorsqu'un terrain stérile et principalement inhospitalier est colonisé lentement au fil du temps par des organismes vivants. Le terrain concerné est nouvellement formé ou exposé, sans aucune espèce présente.
Un exemple de succession primaire est lorsque les glaciers en recul exposent des roches nues ou à la suite d'une éruption volcanique ou d'un glissement de terrain et que des espèces pionnières les colonisent.
Exemple de succession primaire
La succession primaire se déroule en plusieurs étapes. Prenons l'exemple d'une zone de roche exposée.
Les graines et les spores sont transportées par le vent depuis les zones de communautés existantes et commencent à pousser sur la roche exposée. Ces espèces sont souvent des mousses et des lichens, également appelés espèces pionnières.
Il existe également des espèces animales pionnières. Les vers de terre et les fourmis sont capables de modifier les caractéristiques du sol. Les terriers creusés par les vers aèrent le sol et les fourmilières modifient la taille des sédiments et des particules.
Les espèces pionnières sont importantes parce qu'elles contribuent à briser lentement la partie supérieure de la roche en libérant des substances chimiques qui libèrent des minéraux et provoquent la désintégration de la roche. Elles rendent les conditions abiotiques moins difficiles pour la prochaine espèce colonisatrice. La roche décomposée et l'humus (le constituant fertile du sol) forment un sol qui rend l'environnement plus adapté à d'autres espèces, telles que les mousses, qui sont également un type d'espèce pionnière. Ces mousses se développent et une fine couche de sol se forme à la surface de la roche. Les lichens n'étant pas adaptés à la croissance sur le sol, ils meurent et apportent ainsi de la matière organique au sol pour que d'autres plantes puissent y pousser.
Les graines, transportées par le vent, atterrissent sur le sol et poussent. Plus tard, elles peuvent être portées et transportées par des animaux tels que les oiseaux et les rongeurs. Elles font pousser des racines qui empêchent le nouveau sol d'être emporté par l'eau. Il s'agit notamment d'arbustes qui servent de nourriture et d'abri aux animaux.
Ces plantes meurent ensuite et se décomposent à mesure qu'arrive une concurrence biotique de plus en plus importante qui les empêche de survivre.
Le sol gagne de plus en plus de nutriments et devient de plus en plus profond à mesure que les décomposeurs décomposent la matière organique et ajoutent à l'humus. Les plantes plus grandes qui sont mieux adaptées à la croissance dans un sol plus profond peuvent emmagasiner plus d'eau et donc pousser plus vite. Les premiers arbres à pousser sont tolérants au vent et aux températures extrêmes car ils ne sont pas protégés par des arbres plus grands et ne tolèrent pas l'ombre.
Les grands arbres peuvent commencer à pousser et devenir l'espèce dominante. Ils supplantent les autres espèces qui ne peuvent plus pousser à cause de l'ombre causée par le couvert végétal.
Chacune de ces phases est connue sous le nom de sere (pensez "série").
La communauté climacique se forme lorsque la communauté devient stable et que de nombreuses espèces y trouvent leur place. La communauté est très riche en biodiversité.
Au fil du temps, la profondeur et la teneur en nutriments du sol ainsi que la diversité des espèces augmentent. Chaque nouvelle espèce colonisatrice modifie les conditions et les rend moins hospitalières pour les espèces précédentes.
Lichen, mousse → Herbe, petites plantes → Arbustes, grandes plantes, petits arbres → grands arbres.
Succession secondaire
La succession secondaire se produit lorsque le point de départ est un sol nu déjà existant.
Elle est similaire à la succession primaire, cependant, les espèces pionnières sont souvent des plantes à croissance rapide et proviennent souvent de groupes d'organismes préexistants dans la région. Voici quelques exemples de succession secondaire :
Repousse de la forêt après l'exploitation forestière.
Repousse de la forêt après un incendie.
Croissance des cultures après la récolte.
Croissance des arbres après un ouragan.
Croissance des plantes après une inondation.
La repousse des plantes après des ravageurs ou des maladies.
Par exemple :
- Un sol nu est colonisé par des plantes pionnières.
- Au fil du temps, les herbes commencent à dominer.
- Les arbustes remplacent les herbes.
- Les arbres à croissance rapide commencent à apparaître.
- Les arbres à croissance lente forment la communauté climacique.
Le mont St Helen, aux États-Unis, est un exemple de succession secondaire. Le 18 mai 1980, le volcan Mount St. Helens est entré en éruption, ce qui a constitué la pire catastrophe volcanique de l'histoire des États-Unis.
Pendant l'éruption, la forêt environnante a été rasée et un nuage de cendres de 80000 pieds de haut a fait le tour du monde. 230 miles carrés de forêts, de lacs, de prairies et de ruisseaux ont été engloutis. Malgré cela, certaines plantes et certains animaux ont survécu. Les animaux vivant dans des terriers souterrains, dans des lacs couverts de glace et ceux qui hibernaient dans la boue étaient protégés du vent chaud et chargé de pierres de l'explosion. Des plantes telles que le saule, l'érable à feuilles étroites et le peuplier noir ont refait des pousses à partir de racines protégées dans le sol humide. Beaucoup de ces espèces n'ont pas survécu aux conditions abiotiques difficiles (comme la diminution de la lumière du soleil due aux cendres) du nouvel environnement, mais certaines ont survécu et ont rendu les conditions plus favorables aux nouveaux colonisateurs. Le vent a apporté des graines et des insectes, ce qui leur a permis de s'établir. On prévoit qu'il faudra des centaines d'années pour que la terre retrouve son aspect d'avant l'éruption. Trois ans après l'éruption, la couverture végétale moyenne était de 1 %. Onze ans plus tard, la couverture végétale atteignait 38 pour cent, puis six ans plus tard, elle était d'environ 66 pour cent.
Fig. 3 - Éruption du mont St Helen. Source : pixabay.com
Succession primaire et secondaire
Succession primaire | Succession secondaire |
Commence sur une roche nue | Le sol est déjà présent |
Le sol doit être formé avant que les plantes puissent pousser. | Les herbes, les bouleaux et les aulnes sont les premières plantes à pousser. |
Les espèces pionnières comprennent les lichens et les mousses. | Se produit là où des organismes ont vécu auparavant. |
Pas de vie antérieure. | Peut se produire après un feu de forêt, une inondation, une récolte, une maladie, etc. |
Peut se produire après le refroidissement de la lave et son durcissement en roche. | |
Peut se produire après le retrait d'un glacier, exposant la roche. |
Les deux se produisent sur une longue période de temps et aboutissent à une communauté climacique.
Caractéristiques de la succession écologique
Lorsque plusieurs communautés climaciques existent dans le même climat, on parle de polyclimax (plusieurs climax). Différents types de "nouvelles surfaces" donnent lieu à différents types de succession.
Différents types de sere
Les différents types de sere présentent des caractéristiques différentes qui sont décrites ci-dessous.
L'halosère
L'halosère est une succession dans les masses d'eau salée telles que les lagunes, les marais salants ou les vasières à marée.
Les algues marines et la laitue de mer sont des exemples de colonisateurs précoces des vasières où l'eau de marée est suffisamment claire pour laisser passer les niveaux de lumière appropriés. La laitue de mer est adaptée à une croissance très rapide car elle a une grande surface par rapport au volume, ce qui signifie qu'elle peut photosynthétiser davantage et croître plus rapidement. Ces premiers colonisateurs stabilisent la boue de l'estuaire et les espèces pionnières piègent les sédiments et calment ainsi les eaux de marée. Les plantes telles que la salicorne et la spartine font s'élever la berge au-dessus de la surface de l'eau - les espèces qui ne sont pas adaptées à la vie sous l'eau peuvent maintenant la coloniser. Les espèces de graminées qui peuvent tolérer des conditions de salinité et de pH élevés colonisent ensuite les plantes à fleurs à faible croissance. Finalement, les espèces non halophytes (qui ne tolèrent pas le sel) prennent le dessus.
Halophyte: Plantes tolérantes au sel qui poussent dans des endroits à forte salinité, par exemple dans les marais, les marécages et les bords de mer.
Fig. 4 - Un marais salé. Source : pixabay.com
Lithosère
Lorsque de nouvelles surfaces rocheuses sont colonisées (par exemple, après une éruption volcanique ou sur une plage surélevée formée par un soulèvement tectonique).
Succession dans la lithosphère :
Altération de la roche exposée.
Croissance du lichen.
La mousse l'emporte sur le lichen.
Les graminées, les fougères et les petites herbes colonisent les lieux.
De petits arbustes tels que l'ajonc et la ronce colonisent la surface.
Les arbres pionniers comme le bouleau supplantent les arbustes et rendent l'environnement ombragé.
Les légumineuses produisent de l'azote qui augmente la fertilité du sol.
Les grands arbres comme le frêne et le chêne à feuilles caduques colonisent et font de l'ombre aux espèces plus petites qui dépérissent.
La communauté climacique se forme.
Hydrosère
Milieu humide qui devient plus sec au fur et à mesure que les plantes poussent, meurent et se décomposent, élevant le niveau du lit et piégeant ainsi davantage de sédiments.
Succession dans l'hydrosère :
Les plantes enracinées ne peuvent pas survivre dans l'eau.
Avec le temps, les sédiments s'accumulent et l'eau devient moins profonde.
Les espèces émergentes comme l'iris jaune et le macis rouge poussent en partie dans l'eau.
Les plantes enracinées et submergées comme le potamot et l'étoile de mer s'établissent à la surface.
Un marécage se forme.
La mort et la décomposition des plantes entraînent une augmentation des niveaux de sédiments et de nutriments.
Les espèces adaptées aux conditions très humides meurent, et le marais devient un marécage en raison de la vie de plus en plus importante qui y pousse et qui prend l'eau.
La transpiration des plantes telles que les saules assèche le sol, ce qui permet aux joncs et aux fougères de prospérer.
De petites herbes à fleurs adaptées à un sol humide et à une faible luminosité s'installent.
Le pourrissement et la décomposition aérobie ajoutent des nutriments au sol.
Le chêne et le frêne peuvent se développer ainsi que la flore comme l'ail sauvage.
Psammosera
Se rencontre dans les dunes de sable où les plantes colonisent la surface du sable et modifient l'écosystème.
Fig. 5 - Un habitat de psammosere au Royaume-Uni. Source : pixabay.com
Les dunes mobiles d'une zone de plage supérieure accumulent le sable. Des espèces rustiques tolérant le sel, le vent et l'exposition, comme l'ammophile, colonisent la zone. Un tapis végétal se développe et le système dunaire se stabilise. L'accumulation d'humus modifie le sol et permet l'accumulation de plantains, de thym sauvage et de nerprun. Les plantes qui aiment l'humidité, comme le saule, se développent, suivies par la bruyère et la forêt.
L'ammophile est un xérophyte qui est adapté pour vivre dans des environnements difficiles. Comme les autres xérophytes, l'ammophile est bien adaptée à son environnement. Sa feuille enroulée emprisonne la vapeur d'eau à l'intérieur de la feuille et aide à empêcher la perte d'eau dans les conditions venteuses d'une dune de sable.
Importance de la succession écologique
La succession écologique est très importante pour la croissance et le développement des écosystèmes.
Succession et activités humaines
Les activités humaines empêchent souvent la succession. On parle de succession déviée lorsqu'une communauté reste stable en raison de l'activité humaine qui empêche la poursuite de la succession. Les activités humaines empêchent souvent la formation de communautés climaciques. Par exemple, le fauchage régulier ou le pâturage du bétail.
Par exemple, des animaux de pâturage peuvent être introduits sur une parcelle de terre et manger les pousses d'arbustes et d'arbres, ce qui les empêche de pousser. Cela empêche la succession de se produire.
Gérer la succession
De nombreuses communautés d'animaux sauvages se sont développées dans des habitats plagioclimax maintenus par des activités humaines à long terme.
Communauté plagioclimatique : Une zone ou un habitat dans lequel l'influence humaine a empêché l'écosystème de s'étendre davantage. Cela peut être fait pour des raisons de conservation.
Il est parfois important d'empêcher un écosystème de s'étendre davantage. En effet, il y a souvent beaucoup plus de diversité aux premiers stades de la succession. Un écosystème peut abriter des espèces qu'il est important de conserver (par exemple des espèces menacées ou qui ont des fonctions écosystémiques importantes) et qui disparaîtraient si la communauté climacique était atteinte.
Les principales méthodes de maintien d'une communauté plagioclimax sont :
- Le pâturage:en agriculture, le pâturage est une méthode qui permet au bétail domestique de se promener à l'extérieur et de consommer la végétation sauvage qui ne convient pas à l'agriculture .
- Le fauchage
- Le brûlage
- Letaillis : letaillis consiste à couper les jeunes tiges d'arbres près du niveau du sol pour former un tabouret. De nouvelles pousses apparaissent et après un certain nombre d'années, l'arbre en taillis est récolté, et le cycle recommence.
- La tailleen têtard : lataille en têtard est un système d'élagage qui est effectué lorsque les arbres et les arbustes atteignent une certaine hauteur. Il consiste à supprimer les branches supérieures d'un arbre, ce qui favorise la croissance d'un feuillage et de branches denses.
Un exemple de prévention de la succession se trouve dans la lande écossaise :
Les landes et les bruyères d'altitude existent en Grande-Bretagne au-dessus de 250 m d'altitude. Les landes sont dominées par la bruyère. Ceci est dû au fait que :
Elles se trouvent principalement sur des roches imperméables, par exemple des grès de meulière, qui fournissent des sols acides et pauvres en nutriments.
Les altitudes élevées provoquent des vents forts et des températures basses.
Il y a également plus de précipitations et une plus grande couverture nuageuse.
En raison de ces facteurs, la diversité est faible. La lande de bruyère est une communauté plagioclimatique entretenue par le pâturage et le brûlage. La bruyère est une source de nourriture pour les cerfs et une source de nourriture hivernale pour certaines races de moutons. Le brûlage est utilisé depuis plus de 200 ans pour maintenir la bruyère comme fourrage de pâturage. Le brûlage permet de maintenir un rapport optimal entre les pousses vertes comestibles et les tissus ligneux. Les landes sont brûlées dans de petites zones pour éviter les incendies incontrôlés et tous les 12 à 15 ans.
Comment mesure-t-on la succession ?
Les écologistes étudient et surveillent les sites où des éruptions volcaniques, des retraits de glaciers ou des incendies de forêt ont eu lieu sur de longues périodes. Ils recueillent des données sur les types d'espèces qui colonisent la zone à différents stades. En outre, des échantillons de tourbières peuvent être prélevés pour comparer l'évolution de la tourbe sur plusieurs années.
Succession écologique - Principaux enseignements
Les écosystèmes sont dynamiques, ce qui signifie qu'ils changent constamment.
La succession est une série progressive de changements dans un écosystème et ses communautés au fil du temps.
Dans la succession primaire, la roche nue est colonisée.
La succession secondaire se produit dans une zone qui a déjà été occupée par des organismes vivants et qui est recolonisée après avoir été perturbée.
Les activités humaines empêchent souvent les communautés climaciques de se former.
Une communauté plagioclimatique est une zone ou un habitat dans lequel l'influence de l'homme a empêché l'écosystème de se développer davantage.
Références
- Fig. 3 - Eruption volcanique du Mont St Helens (https://pixabay.com/photos/mount-st-helens-volcanic-eruption-164847/) par WikiImages (https://pixabay.com/users/wikiimages-1897/) sous licence CC0 1.0 Universal (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)
- Fig. 4 - Marais salants (https://pixabay.com/photos/salt-marsh-damp-wetland-coastal-5549537/) par Pete (https://pixabay.com/users/emphyrio-10920769/) sous licence CC0 1.0 Universal (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)
- Fig. 5 - Penhale Sands (https://pixabay.com/photos/penhale-sands-perranporth-cornwall-1599270/) par InspiredImages (https://pixabay.com/users/inspiredimages-57296/?utm_source=link-attribution&utm_medium=referral&utm_campaign=image&utm_content=1599270) sous licence CC0 1.0 Universal (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)
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