https://frosthead.com

Πώς τα ηφαίστεια αναμορφώνουν τα οικοσυστήματα

Ζυγίζοντας το ισοδύναμο δύο νικελίων και μιας δεκάρας, το Hawai'i `amakihi είναι ένα συναρπαστικό μικρό πράσινο πουλί. Η γέλη πολλαπλών χρήσεων είναι σωληνοειδής για τη διόγκωση νέκταρ και με αιχμές για την σύλληψη εντόμων και άλλων αρθροπόδων. Τα ισχυρά νύχια του επιτρέπουν να φουσκώνει σχεδόν σε οποιαδήποτε θέση, συμπεριλαμβανομένης της ανάποδης. Το Hawai'i `amakihi είναι επίσης γνωστό ότι κοιμάται με το κεφάλι του στολισμένο και το ένα πόδι έθεσε. Αλλά αυτό που είναι πραγματικά εκπληκτικό επιστήμονες είναι πώς ένας υποπληθυσμός αυτών των πτηνών επιβιώνει σε μια γωνία χαμηλού υψόμετρου του νησιού Hawai'i όπου μια φορά τα κουνούπια που φέρουν ασθένειες των πτηνών τους απειλούσαν με εξαφάνιση. Δυστυχώς, αυτά τα πουλιά που αντέχουν στην ασθένεια κάθονται κατευθείαν στο μονοπάτι του ηφαιστείου Kīlauea που εκρήγνυται.

σχετικό περιεχόμενο

  • Πώς οι σεισμοί και τα ηφαίστεια αποκαλύπτουν την καρδιά του πλανήτη

"Έχω εργαστεί εδώ για πάνω από 40 χρόνια. Έχω δει πολλές εκρήξεις και οι εκρήξεις είναι πάντα θεαματικές ", λέει ο Jim Jacobi, βιολόγος στο Ερευνητικό Κέντρο Οικοσυστημάτων του Νησιού του Ειρηνικού, στο Smithsonian.com.

Οι γοητευτικοί ηφαιστειονολόγοι στο Kīlauea είναι το Fissure 8. Το Fissure 8 ξεκίνησε τον Μάιο ως ρωγμή στο έδαφος, όπως και άλλες δύο δωδεκάδες, διογκώνοντας το διοξείδιο του θείου και κάποιες φορές εκτοξεύοντας σιντριβάνια λάβας μερικά εκατό πόδια ψηλά στη μέση μιας υποδιαίρεσης κατοικιών την κάτω ανατολική πλευρά του ήπια κλίση ηφαίστειο. Αντίθετα από όλες τις άλλες ρωγμές, όμως, το Fissure 8 δεν ξέσπασε. Αντ 'αυτού, από τότε που διασπάστηκε ανοιχτά, συνέχισε να απομακρύνει τη λάβα, δημιουργώντας ένα καταιγιστικό ποταμό που κινείται με ταχύτητες μέχρι και 25 μίλια ανά ώρα στην αναζήτηση οκτώ μιλίων για τη θάλασσα.

"Όταν ανεβαίναμε στο Fissure 8, " λέει ο Jacobi, "δύο πράγματα με χτύπησαν. Οι ανθρώπινες επιπτώσεις - δεν υπήρχε κανείς γύρω από [λόγω εκκενώσεων] - και δεύτερον, η βλάστηση ήταν μόλις νεκρή ".

Το κανάλι της λάβα στο Fissure 8 στην Kīlauea. Το κανάλι της λάβα στο Fissure 8 στην Kīlauea. (Ευγένεια: DLNR / Richard Drake)

Τα ηφαίστεια σε όλο τον κόσμο είναι υπεύθυνα για τη διαμόρφωση του 80% της επιφάνειας της Γης. Ωστόσο, τα ηφαίστεια είναι πασίγνωστα για την καταστροφή που ασκούν. Οι ειδήσεις επικεντρώνονται συχνά στις ανθρώπινες επιπτώσεις. Τους τρεις μήνες από τότε που ξεκίνησε αυτή η νέα έκρηξη κατά μήκος της χαμηλότερης ζώνης East Rift της Kīlauea, περίπου 800 κατοικίες, μέρος ενός εργοστασίου γεωθερμικής ενέργειας, και ένα σχολείο έχουν κατακλυστεί. Χιλιάδες άνθρωποι έχουν εκκενωθεί.

Αλλά οι ηφαιστειακές εκρήξεις αναμορφώνουν επίσης τον φυσικό κόσμο με δραματικούς τρόπους.

Στροβοβολόκανοι όπως το Volcán de Fuego στη Γουατεμάλα, που ξέσπασε τον Ιούνιο, το κάνουν τόσο βίαια, πνίγοντας σχεδόν τα πάντα στα σπίτια, τα αυτοκίνητα, τα ζώα και τα φυτά. Το 2008, το Kasatochi, ένα απομακρυσμένο ηφαιστειογενές νησί στην αλυσίδα Aleutian, έσκασε στη ζωή για πρώτη φορά στη σύγχρονη ιστορία. Οι μόνοι δύο άνθρωποι-βιολόγοι-στο μικρό νησί μπερδεύτηκαν πάνω σε ένα αλιευτικό σκάφος μια ώρα πριν το ηφαίστειο άρχισε να φτύνει σύννεφα θερμού αερίου και τέφρας που έκλειναν αεροπορικά ταξίδια σε ολόκληρο τον Βόρειο Ειρηνικό. Σε λίγες μέρες, το νησί, το οποίο ανήκε σε ένα τέταρτο εκατομμύριο θαλάσσια πτηνά γνωστά ως auklets, πήγε από πλούσιο πράσινο έως άσπρο γκρίζο. Nest επιτυχία αυτού του έτους: μηδέν.

Το Kīlauea's είχε το μερίδιό του από εκρηκτικές εκρήξεις, αλλά σε ιστορικούς χρόνους συμπεριφέρεται σε αυτό που οι ηφαιστειολόγοι ονομάζουν «effusive» τρόπο, που σημαίνει ότι αντί να εκραγεί βίαια, χάνει αργούς κινήσεως λάβα από οπές ή σχισμές σε διάφορα σημεία που ακολουθούν το περίγραμμα του εδάφους downslope. Αυτό συμβαίνει στο ρήγμα του ηφαιστείου 8.

Ένα πράγμα που το φυσικό περιβάλλον του Kīlauea πηγαίνει γι 'αυτό, σύμφωνα με τον Jacobi, είναι ότι οι περισσότερες από τις επιπτώσεις της λάβας είναι πολύ τοπικές. Ωστόσο, το Hawai'i φιλοξενεί πιο απειλούμενα είδη από ό, τι οπουδήποτε αλλού στις Ηνωμένες Πολιτείες και πολλές από αυτές προστατεύονται χλωρίδα και πανίδα βρίσκονται σε απομονωμένες περιοχές.

Το τοπίο του Kīlauea είναι γεμάτο με "kīpukas", μπαλώματα γης υψηλότερης ανύψωσης, στα οποία έχουν ριζώσει φυτά και γύρω από τα οποία έχουν στροβιλιστεί νεότερες ροές λάβας. Κάθε kīpuka εμφανίζεται ως ένα νησί της ζωής που περιβάλλεται από άγονες θάλασσες σκληρής λάβας.

Ένα kīpuka που πρόσφατα επηρεάστηκε από την Kīlauea είναι το δασικό αποθεματικό των 1.514 στρεμμάτων Malama Kī, το οποίο εκτιμάται για το χαμηλό υψόμετρο των εγχώριων ωκεανών. Είναι εδώ ο υποπληθυσμός του Hawai'i `amakihi βγαίνει ζωντανός. Δυστυχώς, το ήμισυ του αποθέματος, ένα μείγμα ιθαγενών `ohia και εισαγόμενων δέντρων, έχει καλυφθεί από λάβα. Ποια βλάστηση δεν έπληξε η λάβα, τα ηφαιστειακά αέρια έχουν καφετεριστεί, αποφυλλωθεί και ασφυκτιά. Οι πληθυσμοί δύο απειλούμενων αυτοφυών φυτών χάθηκαν.

Προς το παρόν, οι συνθήκες εξακολουθούν να είναι πολύ επικίνδυνες για τους επιστήμονες να διεξάγουν εμπεριστατωμένες έρευνες, οπότε κανείς δεν ξέρει πραγματικά πώς φτάνουν οι Hawai'i `amakihi. "Κάποιοι θα είχαν φωλιάζει και αυτοί σίγουρα θα είχαν αποτύχει", λέει ο Eben Paxton, ερευνητής οικολογίας και στο Ερευνητικό Κέντρο οικοσυστημάτων του Ειρηνικού. Είναι μέλος μιας ομάδας που έλαβε επιχορήγηση ύψους 2, 5 εκατομμυρίων δολαρίων από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών για να μελετήσει την προφανή αυξανόμενη αντίσταση της Hawai'i `amakihi στην ελονοσία των πτηνών. "Τουλάχιστον, τα vog [ηφαιστειακά αέρια] θα τονίσουν` ohia, ίσως να εμποδίσουν την ανθοφορία και να αποθέσουν τα έντομα », λέει ο Paxton. "Αυτό θα ήταν μια μεγάλη μείωση των πόρων των τροφίμων."

Ορισμένα πουλιά μπορεί να έχουν υποκύψει σε ηφαιστειακά αέρια. "Θα πίστευα ότι άλλοι θα κινηθούσαν. Αλλά στη μετακίνηση, θα πρέπει να βρουν άλλο τόπο με πόρους και όχι πολύ ανταγωνισμό και αυτό μπορεί ή όχι να είναι ένα εύκολο πράγμα ".

Δεδομένου ότι το «amakihi του δασικού αποθέματος είναι υποπληθυσμός, ο Paxton δεν φοβάται την εξαφάνιση ολόκληρου του είδους. Αλλά αν η κοντινή Mauna Loa βυθιστεί στη ζωή, θα ανησυχεί. Σε κίνδυνο στις πλαγιές αυτού του ηφαιστείου υψηλότερης ανύψωσης είναι 11 αιχμαλωτισμένοι και απελευθερώνουν «alalā-Χαβάη κοράκια» - το πρώτο από τα είδη τους να ζουν στην άγρια ​​φύση σε 15 χρόνια.

Ορισμένοι πληθυσμοί Hawai'i `amakihi έχουν εξελιχθεί σε αντίσταση στην ελονοσία των πτηνών, αλλά αυτά τα πουλιά είναι σωστά στο μονοπάτι του ηφαιστείου που εκρήγνυται. Ορισμένοι πληθυσμοί Hawai'i `amakihi έχουν εξελιχθεί σε αντίσταση στην ελονοσία των πτηνών, αλλά αυτά τα πουλιά είναι σωστά στο μονοπάτι του ηφαιστείου που εκρήγνυται. (Flickr / Byron Chin)

Ορισμένα ζώα δεν αναπτύσσονται ακριβώς μετά την έκρηξη, αλλά επίσης δεν βρίσκονται στα πρόθυρα της εξάλειψής τους. Σύμφωνα με τον Steve Bergfeld, δασοφύλακα του τμήματος δασοκομίας και άγριας πανίδας Hawai'i, τα φυτά και τα ζώα στην άκρη της έκρηξης φαίνονται ωραία. Έβλεψε ένα io, ένα ιθαγενές γεράκι, μόλις 300 μέτρα από το Fissure 8. Ο αρπακτικός εκμεταλλευόταν πιθανώς την καυτή λάβα και τα επιβλαβή αέρια του διοξειδίου του θείου ως τεχνική τροφής-αναμένοντας νόστιμα ζώα που ξεχύνονταν από τη ζώνη κινδύνου.

Η καταστροφή της Λάβας δεν περιορίζεται στα χερσαία. Στις αρχές Ιουνίου, περίπου πέντε μίλια βόρεια του δασικού αποθέματος Malama Kī, η λάβα πλημμύρισε ένα σπάνιο οικοσύστημα της παλίρροιας, το οποίο φιλοξενούσε 82 είδη ψαριών, 10 διαφορετικά είδη κοραλλιών και 17 είδη ασπονδύλων.

"Για έναν κοραλλιογενή ύφαλο τόσο νεαρό και τόσο κοντά στην ακτογραμμή, η βιοποικιλότητα και η κοραλλιογενής κάλυψη ήταν υψηλή", λέει ο Misaki Takabayashi, καθηγητής της θαλάσσιας επιστήμης στο κοντινό πανεπιστήμιο του Hawai'i-Hilo. "Οι δεξαμενές παλίρροιας ήταν σχεδόν εξωγήινοι, επειδή θα μπορούσατε να δείτε έναν όμορφο πολύχρωμο κοραλλιογενή ύφαλο που αναπτύχθηκε πάνω σε μαύρο βασάλτο υπόστρωμα".

Όταν οι δεξαμενές συμπληρώθηκαν, η Takabayashi έχασε έναν τόπο μελέτης όπου διεξήγαγε έρευνες για τέσσερα χρόνια. Ταυτόχρονα, η είσοδος της λάβας στον ωκεανό άρχισε να ξεκινάει ο συνεργάτης του Takabayashi, Steve Colbert. Ως επιστήμονας της θάλασσας, ενδιαφέρεται για τον ποδηλατισμό των θρεπτικών ουσιών στον παράκτιο ωκεανό, ώστε να συμμετάσχει σε μια ερευνητική μελέτη που χρησιμοποιεί αυτόνομα ρομπότ ωκεανού για να κατανοήσει καλύτερα τον αντίκτυπο της λάβας που εισέρχεται στη θάλασσα - ειδικότερα, όπου πηγαίνει το νερό που θερμαίνεται με λάβα και πώς αλλάζει τη θερμοκρασία, την θολερότητα και την οξίνιση στα κοντινά παράκτια οικοσυστήματα.

Στις πρώτες τρεις εβδομάδες συλλογής δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, ο Colbert και οι συνάδελφοί του ανακάλυψαν ότι το υδροθερμικό λοφίο τείνει να ρέει κατευθείαν στην ανοικτή θάλασσα, όχι κάτω από την ακτογραμμή, όπως ήταν η ανησυχία. "Αυτό που πραγματικά με εντυπωσίασε ήταν οι έντονες μεταβολές της θερμοκρασίας και της θολότητας", λέει ο Colbert. "Θα μπορούσατε να δείτε ξεκάθαρα τη γραμμή ανάμεσα στο βαθύ μπλε νερό του Ειρηνικού και το ελαιόκαρπο, το λασπώδες νερό που είναι πολύ θερμότερο".

Η Λάβα έχει χύσει στη θάλασσα, σχηματίζοντας νέα γη στο νησί Hawai'i - αλλά καταστρέφοντας ένα οικοσύστημα κοραλλιογενών υφάλων. Η Λάβα έχει χύσει στη θάλασσα, σχηματίζοντας νέα γη στο νησί Hawai'i - αλλά καταστρέφοντας ένα οικοσύστημα κοραλλιογενών υφάλων. (Ευγένεια: DLNR / Richard Drake)

Όταν η λάβα ξαναγυρίζει τη γη και μεταμορφώνει τα τοπία, είναι διαφορετική από την αναμονή των υδάτων πλημμυρών να υποχωρήσουν ή να περάσουν οι άνεμοι από τους ανεμοστρόβιλους. Η λάβα δεν πάει μακριά, και η ανάκτηση μπορεί να διαρκέσει αιώνες. Αυτό ενδιαφέρει και τους επιστήμονες.

"Θα υπάρξει ανανέωση που θα συμβεί και θα είναι φανταστικό να δούμε τι είναι αυτό και πώς αυτό το οικοσύστημα μεταμορφώνεται σε κάτι νέο", λέει ο Colbert.

Τα ηφαίστεια σχημάτισαν τα νησιά της Χαβάης. Αν υπάρχει ζωή προσαρμοσμένη στα ηφαίστεια οπουδήποτε στον κόσμο, είναι Hawai'i.

Μιλώντας για την απώλεια του δασικού αποθέματος Malama Kī, ο Bergfeld λέει: "Είναι πολύ καταστροφικό για το δάσος, όπως το γνωρίζαμε, αλλά ταυτόχρονα είναι ένας φυσικός κύκλος για το νησί Hawai'i. Δεν μπορούμε πραγματικά να κάνουμε τίποτα άλλο παρά να σταματήσουμε και να παρακολουθήσουμε. "

Και, στη συνέχεια, επιστρέψτε στην επιστήμη.

Πώς τα ηφαίστεια αναμορφώνουν τα οικοσυστήματα