În ecologie , o specie pionieră este una dintre primele forme de viață care colonizează sau recolonizează un anumit spațiu ecologic. Poate fi vorba de un mediu nou ( insulă vulcanică , zid sau altă construcție, pustiu industrial , sol sau flanc de carieră etc.) sau recent „deranjat” (distrugerea omului, gheață , eroziune, alunecare de teren, incendiu , vânt botanic. , Curgere de lavă ... ). Această (rec) colonizare este prima etapă a unei succesiuni ecologice .
Speciile pioniere sunt primele care colonizează un mediu lipsit de viață, posibil după ce a fost deranjat. Ele sunt adesea și specii facilitatoare , adică a căror prezență generează schimbări în factorii biotici și abiotici ai ecosistemului în curs de dezvoltare, ducând astfel la stabilirea potențială a altor specii care necesită condiții de viață. Speciile pioniere sunt implicate în fenomenul de succesiune ecologică, adică schimbarea compoziției speciilor (comunităților) unui mediu la anumite momente. De-a lungul succesiunii, numărul de organisme, biomasa și utilizarea carbonului atmosferic cresc până se stabilizează într-un punct numit punctul culminant , unde sunt exploatate toate nișele ecologice și comunitatea nu mai suferă. Schimbări notabile. Conform vechilor concepte, s-a presupus că o comunitate supusă unor tulburări ar regenera o versiune similară celei inițiale printr-o serie ordonată și previzibilă de reînnoiri a speciilor. Modele mai recente au arătat că succesiunile depind de concurență, de variabilele de mediu, de rata de creștere și de caracteristicile de supraviețuire, sau pot fi prezise din probabilitățile de înlocuire cu specii date, sau pot fi caracterizate de tendințe. Dezvoltare (Whittaker, 1975), adică ecosistem caracteristici care se schimbă odată cu succesiunile (diversitatea speciilor, biomasa, nutrienții disponibili). Succesiunea în urma perturbării poate duce la o compoziție diferită de specie decât starea inițială și chiar la dispariția locală a speciilor abundente anterior. Specia dominantă a baldachinului se poate schimba, de asemenea, de mai multe ori.
Principalele trăsături recunoscute care permit stabilirea speciilor pioniere într-un mediu infertil sunt combinația unei toleranțe la stres (limitarea disponibilității elementelor fiziologice constrângătoare, cum ar fi apa, lumina și substanțele nutritive) în fața condițiilor de mediu variabile. , semințe mici și având o dispersie mare. Aceste trăsături sunt adaptive la începutul unui episod de succesiune de plante. Mai târziu, când ecosistemul nu este deranjat, comunitatea se schimbă pentru a se apropia de punctul culminant, iar alte trăsături devin apoi mai potrivite. Fiecare strategie posibilă, văzută ca parte a unui continuum, implică costuri și beneficii fiziologice și morfologice, ceea ce implică faptul că o specie ar putea să nu funcționeze cel mai bine în toate condițiile de mediu. Găsirea frecventă a unei specii într-o zonă de regenerare după o perturbare majoră nu este un criteriu valid pentru clasificarea acesteia ca pionier, deoarece unele specii sensibile la concurență profită de faptul că se reduce imediat după o perturbare pentru a se așeza.
Diferite grupuri de specii pioniere contribuie împreună la colonizarea sau recolonizarea unui mediu.
În mediile emergente și în mediile construite private de materie organică biodisponibilă , procesul de colonizare începe în general și, în principiu, după cum urmează (există multe variante sau comenzi rapide în funcție de tipul de mediu, de prezența păsărilor, de vânturi sau de inundații susceptibile de a aduce semințe , etc.):
Este necroma lăsată de organismele pioniere după moartea lor, precum și excrementele animalelor prezente în aceste „ecosisteme pioniere” , reciclate de detritivori care inițiază producția continuă și în creștere a unui substrat colonizabil de ciuperci mai complexe și rădăcinile așa-numitelor plante superioare,
O mare importanță se acordă plantelor de munte pionier, pentru biodiversitatea lor, dar și pentru valoarea lor de fixare a solului, pe care o protejează de eroziune, prin limitarea avalanșelor , alunecărilor de noroi și a altor alunecări de teren . De asemenea, au o valoare de utilitate (nutrițională pentru turme, medicinale, fân etc.), pe roci silicioase sau altele.
Unele liane se comportă ca niște pionieri (în tăieturi mari, limpezi, în păduri sau la margine, de exemplu); în zonele temperate, acesta este cazul clematisului Clematis vitalba L.
Procesul de recolonizare sau colonizare a unui mediu de către speciile pioniere este un element important al rezistenței ecologice a ecosistemelor în fața pericolelor antropice sau naturale. Inspiră anumite tehnici de inginerie ecologică , silvicultură ( Prosilva , Akira Miyawaki ) sau permacultură. Diferitele caracteristici ale speciilor pioniere ar putea fi utilizate după cum este necesar: de exemplu, cele care cresc bogăția solului pot permite fertilizarea, iar altele cu sisteme puternice de rădăcini pot preveni eroziunea.
PăduriÎn pădurile tropicale, germinarea la speciile pioniere este declanșată fie de creșterea cantității de lumină primită datorită retragerii baldachinului, fie de fluctuații puternice de temperatură pe sol.
În pădurile temperate, este mai degrabă disponibilitatea azotului (un nutrient limitativ), variabilitatea umidității solului sau o creștere a radiațiilor care declanșează creșterea plantelor pioniere.
IncendiiTrăsăturile care duc la succesul unei specii pioniere într-un loc predispus la incendiu reprezintă o diferență în viabilitatea între semințe și în persistența lor în sol; diferite durate permit o distribuție a efortului de germinare, ceea ce face posibilă rezistența la mai multe perturbări. Pentru a supraviețui unei a doua tulburări, speciile trebuie să fi avut timp să acumuleze suficiente propagule: de la maturitate o plantă poate contribui la banca de semințe și, astfel, poate ajuta specia sa să persiste. În schimb, pierderea propagulelor dintr-un sit duce la dispariția locală a speciei. Prin urmare, speciile pioniere sunt elementul cheie în succesiunea ecologică în urma unui incendiu forestier .
Insule vulcaniceAnterior scufundată de ocean sau de gheață, suprafața insulelor vulcanice este un substrat în general sărac în minerale și materie organică și cu o capacitate foarte mică de reținere a apei. Această lipsă de umiditate este decisivă pentru speciile pioniere. Formarea solului pe lava este un proces extrem de lent, dar pe unele insule precum Surtsey , Islanda , depozitarea materiei organice - alge sau plutirea , resturile de organisme marine, fecale de păsări - stimulează creșterea plantelor și accelerează formarea solului.
Neomilieux, antropogenPe substraturi re-udate sau expuse la foc, drenaj, răzuire, săpare, mine, plivire totală, adesea cu ocazia diferitelor tipuri de șantiere etc. sau chiar în zone inundate în urma compactării solului de către utilaje, un baraj etc. pionier și apoi specii secundare se vor așeza și vor regenera un ecosistem.
Adesea vorbim de „ natură temporară ” pentru a desemna prima etapă de pionierat a acestui proces; o etapă care prin definiție va fi efemeră.
Aceste medii sunt adesea oligotrofe, bine iluminate și fără specii concurente. Apoi, acestea constituie medii de substituție pentru speciile care nu mai găsesc habitate adecvate într-un mediu care a devenit eutrof și bogat în specii concurente. Dar ele evoluează adesea rapid și pot fi vulnerabile la câteva specii extraterestre invazive. Ele sunt adesea gazde de specii de patrimoniu (posibil protejate), uneori dificil de reconciliat cu activitățile industriale, urbane sau agricole care continuă sau apar pe site.
Dacă se alege să nu se permită evoluția către un stadiu culminant , este posibilă restabilirea periodică a zonelor de regenerare (de exemplu, pe o grămadă de zgură) sau stabilirea unui așa-numit management dinamic și adaptiv care va căuta să evitați situațiile ecologice de capcană , pentru a menține spații primitoare pentru speciile de patrimoniu pionier.
Această temă se află în Franța în anii 2010, în special explorată de MNHN și Agenția Franceză pentru Biodiversitate (AFB).
Expresia este mai puțin utilizată pentru mediile subacvatice, dar vegetația pionieră poate fi litorală.