Succession écologique : définition, étapes et exemples

La succession écologique est un processus naturel dans lequel il y a une séquence de changements dans la communauté écologique, observables dans le temps et l'espace. Elle est due aux colonisations locales et aux extinctions d'espèces.

Au cours de la succession écologique, le niveau de complexité des écosystèmes évolue. Les premiers stades représentent des communautés avec des réseaux alimentaires simples et une faible biodiversité, mais au fil du temps, ils se transforment en écosystèmes complexes avec plus d'interactions et une plus grande richesse et diversité d'êtres vivants.

L'écosystème formé à la fin de la succession écologique est appelé climax ou communauté climatique. Ce stade représente la maturité de la communauté, c'est-à-dire lorsqu'elle reste stable pendant de nombreuses années et est bien développée. En ce qui concerne ces deux concepts, climax et maturité, une certaine controverse est apparue car il existe des communautés immatures (aux stades primaires) en climax, autrement dit inchangées, comme la végétation dunaire ou les déserts.

En fonction du point de départ de la communauté écologique, les écologistes distinguent deux types de succession écologique :

• Succession primaire.
• Succession secondaire.

La succession primaire est celle qui se développe dans un biotype vierge, c'est-à-dire une zone dépourvue de communauté préexistante, comme les dunes, les nouvelles îles volcaniques, les retraits glaciaires, etc. Cela est rare.

Le processus commence par la formation du sol, entendu comme la couche biologiquement active de la surface de la terre contenant des racines, des micro-organismes, des communautés d'invertébrés et des nutriments. Normalement, la succession primaire se produit dans des zones où la roche-mère est exposée à la surface, mais ne peut être directement colonisée. Elle subit d'abord une altération et une érosion, un ensemble de processus physiques et chimiques qui fragmentent, dégradent et dissolvent la roche. C'est ainsi que commence la colonisation du sol par les lichens et les mousses, qui peuvent se développer sur des substrats peu profonds et pauvres en matières organiques. L'action biologique de ces organismes contribue à la dégradation de la roche et à la libération de nutriments, et ils apportent également des matières organiques lorsqu'ils meurent. Cela favorise l'arrivée d'autres espèces comme les plantes annuelles, les graminées qui ont une durée de vie d'un an, puis les annuelles vivaces qui durent plus longtemps. Si la communauté continue à évoluer, les graines des espèces d'arbustes pourraient germer, formant des buissons, et finalement des arbres pousseraient, donnant naissance à des forêts.

Il en va de même pour les animaux, car les premiers à s'établir seront les insectes et autres invertébrés ainsi que les petits reptiles qui peuvent se cacher parmi les rochers et se nourrir des invertébrés. De petits oiseaux se nourrissant de graines, ou même des invertébrés et des reptiles, peuvent aussi arriver. Au fur et à mesure que la communauté végétale devient plus complexe, des petits mammifères tels que des rongeurs et d'autres oiseaux apparaissent. Les grands mammifères et autres prédateurs finiront par arriver dans la communauté, car l'écosystème leur fournira suffisamment de nourriture et d'abris.

La succession secondaire se produit lorsqu'il y a eu une succession régressive dans l'écosystème. Cela signifie que l'écosystème existant a été détruit et que, par conséquent, le processus de succession écologique doit commencer. Cet écosystème peut avoir été éliminé par le feu, les inondations, les maladies, l'exploitation forestière, les cultures, etc.

La succession secondaire se produit sur des sites dont les caractéristiques dépendent des communautés précédentes ou de la situation avant la perturbation. Les résidus ou héritages sont les organismes, parfois vivants, qui proviennent de la communauté précédente. Plus la quantité de résidus est importante, plus la vitesse de succession ou de récupération est élevée.

La présence et l'abondance des résidus font la différence entre les conditions avant et après la perturbation. Elles constituent une source de nouvelles espèces, augmentent l'hétérogénéité de l'environnement et réduisent également la perte de sol et de nutriments.

Les écologistes étudient depuis longtemps la manière dont la succession écologique se produit et ont découvert un certain nombre de mécanismes qui favorisent la succession des espèces dans les communautés.

L'un de ces mécanismes est la facilitation, par laquelle les espèces à forte capacité de colonisation soutiennent l'arrivée et la survie des espèces qui apparaissent à des stades ultérieurs de la succession écologique. Elle est particulièrement importante dans la succession primaire. Si le stress dans l'environnement physique augmente, la facilitation augmente. Cependant, si les conditions environnementales deviennent extrêmes, la compétition prend le pas sur la facilitation, c'est-à-dire que les espèces deviennent égoïstes et se battent pour les ressources disponibles afin de survivre.

La succession écologique se produit grâce aux espèces pionnières, celles qui arrivent les premières sur des sites inhospitaliers. Elles ont une forte capacité de colonisation, mais une faible capacité de concurrence lorsque les ressources sont rares. Certaines espèces pionnières sont les lichens et les mousses mentionnés ci-dessus.

Par ailleurs, les espèces végétales pionnières ont des tissus à forte concentration d'azote et de phosphore, ce qui en fait la nourriture préférée des herbivores. La succession écologique est ainsi accélérée, car ces plantes subiront une forte mortalité et seront remplacées par des plantes de stade ultérieur.

Voici deux exemples clairs de succession écologique.

Les dunes du lac Michigan

Après la fin de la dernière période glaciaire, les glaciers qui recouvraient les Grands Lacs se sont retirés et ont exposé de grandes dunes. Ces dunes sont de grandes formations de sable qui s'accumulent sur les rives des lacs.

Au fil des ans, les espèces végétales se sont succédé. Tout d'abord, des espèces tolérantes à la sécheresse ont été mises en place, ce qui a également permis aux dunes de se fixer, les empêchant d'être érodées et transportées par le vent. Après une vingtaine d'années, des herbes, des arbustes comme le cerisier des sables et des arbres comme les saules et les peupliers sont apparus, ce qui a continué à stabiliser le substrat. Après 50 ou 100 années supplémentaires, les forêts de pins ont commencé à se développer rapidement et ont finalement été remplacées par des chênaies, qui ont pu survivre pendant des millénaires.

Aujourd'hui, on peut observer cette séquence de plantes, car les lacs sont à un niveau inférieur et le processus se poursuit au fil du temps.

Envasement d'un lac

Un lac oligotrophe (pauvre en nutriments) commence à recevoir des nutriments et des sédiments des ruisseaux et des rivières qui s'y jettent. Lorsque les nutriments augmentent, les algues commencent à proliférer. Si les nutriments augmentent, des plantes aquatiques flottantes apparaissent et d'autres commencent à prendre racine. La mort et la décomposition des organismes entraînent l'accumulation de débris au fond du lac, créant ainsi de la tourbe et le lac devient alors de moins en moins profond. De cette façon, le lac commence à se transformer en tourbière. Le sol s'acidifie et les plantes typiques du littoral, comme les roseaux, commencent à proliférer. Des animaux terrestres tels que des vers de terre et certains insectes peuvent apparaître. Les arbres qui tolèrent une forte humidité, comme l'aulne ou le bouleau, poussent sur les tourbières. Avec le temps, ils seront remplacés par d'autres arbres qui formeront une forêt plus mature. La faune du lieu évolue également, les amphibiens disparaissant en raison du manque d'humidité et les oiseaux et mammifères typiques des forêts apparaissant. S'il y a beaucoup de tourbe, beaucoup de mousse va se développer, ce qui va tellement acidifier le sol que les arbres vont mourir.

Ce processus est à l'origine des tourbières actuelles de la planète après les périodes glaciaires et pourrait se produire d'ici à des milliers d'années dans des lacs tels que ceux de Genève, le plus grand lac d'Europe occidentale et situé dans les Alpes, et le lac de Constance, qui borde l'Allemagne, la Suisse et l'Autriche.

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