https://frosthead.com

Hvordan vulkaner omformer økosystemer

Med en vægt svarende til to nikkel og en krone, er Hawai`i `amakihi en fascinerende lille grøn fugl. Dens flerfunktionelle tunge er rørformet til slurping af nektar og kantformet til indfangning af insekter og andre leddyr. Dens stærke kløer giver det mulighed for at fodre i næsten enhver position, inklusive omvendt. Det er også kendt, at Hawai`i `amakihi sover med hovedet gemt og en fod hævet. Men hvad der virkelig er forbløffende videnskabsmænd, er, hvordan en underpopulation af disse fugle overlever i et lavtliggende hjørne på Hawaii-øen, hvor en gang myg, der bærer aviære sygdomme, truede dem med udryddelse. Desværre sidder disse sygdomstolerante fugle direkte i stien for den udbrudte vulkan fra Kīlauea.

Relateret indhold

  • Hvordan jordskælv og vulkaner afslører det bankende hjerte af planeten

”Jeg har arbejdet her i over 40 år. Jeg har set mange udbrud, og udbrud er altid spektakulære, ”siger Jim Jacobi, en biolog med Pacific Island Ecosystems Research Center, til Smithsonian.com.

Fascinerende vulkanologer i Kīlauea er Fissure 8. Fissure 8 startede i maj som en revne i jorden, ligesom to dusin andre, bølgende svovldioxid og til tider sprøjtende lavafontener et par hundrede meter højt midt i en boliginddeling langs den nedre østlige side af den let skrånende vulkan. I modsætning til alle de andre sprækker, fissurer 8 dog ikke ud. I stedet for fortsatte med at pumpe lava ud, da den blev åbnet, hvilket skabte en skummende flod, der bevæger sig med hastigheder op til 25 mil i timen i sin søndag på otte kilometer efter havet.

”Da vi gik op til Fissure 8, ” siger Jacobi, ”to ting ramte mig. De menneskelige påvirkninger - der var ingen omkring [på grund af evakueringer] - og for det andet var vegetationen bare død. ”

Lavakanalen ved Fissure 8 på Kīlauea. Lavakanalen ved Fissure 8 på Kīlauea. (Høflighed: DLNR / Richard Drake)

Vulkaner overalt i verden er ansvarlige for at forme 80 procent af Jordens overflade. Alligevel er vulkaner berygtede for den ødelæggelse, de udøver. Nyhedsoverskrifter fokuserer ofte på de menneskelige virkninger. I de tre måneder, siden dette nye udbrud spirede langs den nedre østlige Riftzone i Kīlauea, er omkring 800 hjem, en del af et geotermisk energianlæg og en skole blevet indhyllet. Tusinder af mennesker er blevet evakueret.

Men vulkanudbrud omformer også den naturlige verden på dramatiske måder.

Stratovolkaner som Volcán de Fuego i Guatemala, der brød ud i juni, gør det voldsomt og kvæler næsten alt inden for rækkevidde - både huse, biler, dyr og planter. I 2008 rykkede Kasatochi, en fjern vulkanisk ø i Aleutian-kæden, for første gang i moderne historie. De eneste to mennesker - biologer - på den lille ø krympet ombord på en fiskerbåd en time før vulkanen begyndte at spytte ud skyer med varm gas og aske, der lukkede luftrejser over det nordlige Stillehav. På få dage gik øen, hjem til en kvart million søfugle, kendt som auklets, fra frodigt grønt til askegrå. Nestsucces det år: nul.

Kīlauea's havde sin andel af eksplosive udbrud, men i historiske tider opfører det sig på det, som vulkanologer kalder en "effusiv" måde, hvilket betyder, at i stedet for at bryde ud voldsomt, det oser langsomt bevægende lava fra åbninger eller sprækker på forskellige punkter, der følger jordens kontur bagside. Det er, hvad der er sket ved vulkanen Fissure 8.

Én ting Kīlaueas naturlige miljø har for det, ifølge Jacobi, er, at de fleste af lavas påvirkninger er meget lokaliserede. Alligevel er Hawai`i hjemsted for mere truede arter end andre steder i USA, og mange af disse beskyttede flora og fauna findes i isolerede områder.

Kīlaueas landskab er hakket med ”kīpukas”, pletter med højere højde, som planter har rodfæstet, og omkring hvilke nyere lavastrømme har hvirvlet rundt. Hver kīpuka fremstår som en livets ø omgivet af golde hav af hærdet lava.

Én kīpuka, der for nylig er påvirket af Kīlauea, er den 1.514 mål store skovreservat Malama Kī, der er værdsat for sin lave højde af indfødte `ohia-træer. Det er her underbefolkningen i Hawai`i `amakihi er ved at blive levende. Desværre er halvdelen af ​​reserven, en blanding af indfødte `ohia og introducerede træer, blevet dækket af lava. Hvilken vegetation lavaen ikke oversvømte, vulkanske gasser har brunet, affarvet og kvalt. Befolkningen af ​​to truede indfødte planter gik tabt.

For tiden er forholdene for farlige for videnskabsmænd til at foretage dybdegående undersøgelser, så ingen ved virkelig, hvordan Hawai`i `amakihi klarer sig. ”Nogle ville have været indlejret, og dem ville helt sikkert have fejlet, ” siger Eben Paxton, en forskningsøkolog, der også har Pacific Island Ecosystems Research Center. Han er en del af et hold, der blev tildelt et tilskud på $ 2, 5 millioner fra National Science Foundation for at studere Hawai`i `amakihis tilsyneladende voksende modstand mod aviær malaria. ”I det mindste vil tågen [vulkanske gasser] stresse” ohia, måske hæmme blomstring og berøve insekter, ”siger Paxton. ”Det ville være en stor reduktion i madressourcerne.”

Nogle fugle kan have bukket under for vulkanske gasser. ”Jeg ville tro, at andre ville flytte. Men når de flytter, bliver de nødt til at finde et andet sted med ressourcer og ikke for meget konkurrence, og det kan måske være en let ting. ”

Da amakihien i skovreservatet er en underpopulation, frygter Paxton ikke udryddelse af hele arten. Men hvis Mauna Loa i nærheden ryster om livet, vil han bekymre sig. I fare på skråningerne af denne vulkan med højere højde er 11 fanget avlet og frigivet `alalā — Hawaiiske krager - den første af deres arter, der lever i naturen på 15 år.

Nogle Hawaii-amakihi-populationer har udviklet modstand mod aviær malaria, men disse fugle ligger lige i vejen til den udbrudte vulkan. Nogle Hawaii-amakihi-populationer har udviklet modstand mod aviær malaria, men disse fugle ligger lige i vejen til den udbrudte vulkan. (Flickr / Byron Chin)

Nogle dyr trives ikke nøjagtigt i kølvandet på udbruddet, men er heller ikke på randen af ​​at blive udslettet. I følge Steve Bergfeld, en skov med Hawaii-divisionen for skovbrug og dyreliv, ser planterne og dyrene ud mod udbruddet ud. Han så en 'io, en indfødt høge, kun 300 meter fra Fissure 8. Raptoren kapitaliserede muligvis den brændende lava og den skadelige svovldioxidgas som en foderningsteknik - i afventer på velsmagende critters der rykkede ud af farezonen.

Lavas ødelæggelse er ikke begrænset til det jordiske. I begyndelsen af ​​juni, oversvømmet lava omkring fem miles nord for Malama Kī skovreservat, et sjældent tidevandsbassinøkosystem, hvor der findes 82 fiskearter, 10 forskellige korallerter og 17 hvirvelløse arter.

”For et koralrev, der var så ungt og så tæt på kystlinjen, var biodiversiteten og korallovertrækket høj, ” siger Misaki Takabayashi, professor i marin videnskab ved det nærliggende University of Hawai'i-Hilo. "Tidevandspooler var næsten fremmed, fordi du kunne se smukke farverige korallrev vokse på sort basaltunderlag."

Da tidevandsbassinerne blev udfyldt, mistede Takabayashi et studiested, hvor hun havde ført undersøgelser i fire år. På samme tid startede lavas indtræden i havet Takabayashis lektor Steve Colbert til handling. Som havforsker er han interesseret i cyklering af næringsstoffer i kysthavet, så han deltog i en forskningsundersøgelse ved hjælp af autonome havrobotter for bedre at forstå virkningen af ​​lava, der kommer ind i havet - især hvor det lavaopvarmede vand går og hvordan det ændrer sig i temperatur, uklarhed og forsuring - på nærliggende kystøkosystemer.

I deres første tre uger med nær realtidsindsamling af data, opdagede Colbert og kolleger, at den hydrotermiske plynd har en tendens til at strømme direkte offshore, ikke ned langs kysten, som bekymringen var. ”Hvad der virkelig forbløffet mig var de skarpe ændringer i temperatur og uklarhed.” Siger Colbert. ”Du kunne tydeligt se grænsen mellem dybt blåt stillehavsvand og olivenbrunt, mudret vand, der er meget varmere.”

Lava er strømmet ud i havet og dannet nyt land på øen Hawai`i - men ødelægger et koralrevs økosystem. Lava er strømmet ud i havet og dannet nyt land på øen Hawai`i - men ødelægger et koralrevs økosystem. (Høflighed: DLNR / Richard Drake)

Når lava brolægger landet igen og omdanner landskaber, er det anderledes end at vente på, at oversvømmelse vil trække sig tilbage, eller at vindene fra tornadoer passerer. Lava forsvinder ikke, og opsving kan tage århundreder. Det interesserer også forskere.

”Der kommer en fornyelse, der kommer ind, og det vil være fantastisk at se, hvad det er, og hvordan dette økosystem omdanner sig til noget nyt, ” siger Colbert.

Vulkaner dannede Hawaiiøerne. Hvis der er liv, der er tilpasset vulkaner overalt i verden, er det Hawai`i.

Bergfeld siger til tabet af Malama Kī-skovreservatet og siger: ”Det er meget ødelæggende for skoven, som vi kendte den, men på samme tid er det en naturlig cyklus for Hawaii-øen. Der er virkelig ikke meget, vi kan gøre, bortset fra at stå tilbage og se på. ”

Og så vende tilbage til at gøre videnskab.

Hvordan vulkaner omformer økosystemer