Le forze che modificano sostanzialmente la struttura e le risorse degli ecosistemi durante un evento discreto sono considerate perturbazioni ecologiche. Sono spesso drammatici, come quando un vulcano sputa lava attraverso le foreste montane o un tornado si abbatte su una prateria. In altri casi sono più sottili: il silenzioso strisciare di un fungo che uccide gli alberi, per esempio. Per quanto distruttivi possano sembrare, i disturbi sono normali fattori ambientali nei biomi, che sono su larga scala comunità naturali - savane tropicali, tundra artica e simili - definite da distinte condizioni geologiche e climatiche influenze.
Nozioni di base sui disturbi ecologici
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I disturbi sono fondamentali nei biomi e negli ecosistemi principalmente perché influenzano la successione, il cambiamento temporale nelle comunità vegetali in un dato punto. Il "regime di disturbo" di un ecosistema è il suo modello di disturbo nel tempo, con variabili importanti tra cui la frequenza e l'intervallo di ritorno del disturbo, nonché l'intensità e la gravità. Questi ultimi due non sono sinonimi, sebbene siano generalmente correlati: "Intensità" si riferisce all'energia di un disturbo - velocità del vento di una tempesta, rilascio di calore di un incendio - mentre "gravità" descrive l'entità dei suoi effetti sulla ecosistema.
Wildfire
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Gli incendi boschivi sono un importante fattore di disturbo in molti biomi, in particolare foreste, savane, arbusti e praterie. I fulmini sono una causa comune, ma lo è anche l'azione umana: per millenni, le persone hanno dato fuoco alla campagna per migliorare l'habitat per la selvaggina o altri alimenti selvatici e il pascolo per il pascolo animali nonché per liberare la terra, e l'influenza antropica sembra essere significativa nel mantenimento di ecosistemi come le savane di querce nelle valli del Midwest e del Pacific Slope di America. Ecosistemi che bruciano frequentemente - come i boschi di pini ponderosa nell'Intermountain West - spesso sperimentare "incendi di terra" di bassa gravità perché non c'è molto tempo tra le ustioni per accumulare enormi quantità di carburante. Altre comunità naturali sperimentano il fuoco con una frequenza molto più bassa ma con un'intensità molto più alta. A causa dell'elevata umidità, le foreste pluviali tropicali spesso non bruciano per secoli, ma durante una siccità prolungata un grande incendio può infuriare attraverso la fitta vegetazione.
Tempesta
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In alcuni ecosistemi, le tempeste violente si collocano accanto o al di sopra degli incendi in termini di influenza ecologica, con i venti catastrofici tra le loro caratteristiche più notevoli. I cicloni tropicali sono forze abituali e violente in alcune parti dei tropici, subtropicali e medie latitudini. Gli uragani atlantici e caraibici, ad esempio, lasciano regolarmente il segno dalle giungle dell'America centrale alle foreste marittime della costa orientale. Tornado e downburst - violenti venti orizzontali espulsi da grandi temporali - sono importanti disturbi nelle foreste miste di latifoglie di centro-orientali degli Stati Uniti, appiattendo tratti locali di legname e garantendo così un mosaico di fasi successive attraverso il regione. Le forti piogge possono provocare inondazioni - anch'esse una categoria separata di disturbo - che possono sia uccidere piante e animali che depositare sedimenti fertili. Le mareggiate, le massicce inondazioni costiere provocate dalle tempeste tropicali, possono annegare o perlustrare gli ecosistemi delle isole barriera e soffocare le foreste costiere attraverso l'intrusione di acqua salata.
Eruzione vulcanica
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Se incendi e tempeste sono disturbi fortemente influenzati dal clima, le eruzioni vulcaniche sono collegate a disordini tettonici e quindi si verificano attraverso lo spettro del bioma dalle calotte polari alle foreste tropicali. Che si tratti di un'esplosione esplosiva di uno stratovulcano, di un flusso di fango in aumento o di un lento strato di lava basaltica, gli ecosistemi nel percorso diretto dell'eruzione tendono a trasformarsi in modo monumentale. Tuttavia, la successione primaria - la colonizzazione del suolo nudo da parte di licheni e piante - procede prontamente. Le irregolarità topografiche possono evitare che alcune zone dell'ecosistema vengano soffocate dalla lava. Ad esempio, i "kipuka" sono isole di foreste o praterie isolate tra le colate laviche. Il nome deriva dalle Hawaii, dove tali rifugi includono alcune delle foreste pluviali tropicali meno modificate dell'arcipelago, ma si applica anche a situazioni analoghe come i kipuka di praterie e arbusti dei crateri lunari dell'Idaho letti. Gli ecosistemi costieri lontani da un vulcano in via di sfiato possono ancora essere colpiti da tsunami, enormi onde a volte innescate da eruzioni sottomarine o flussi piroclastici che si scaricano nell'oceano.
