I flussi di lava delle Hawaii da non perdere sono la dimora di nuovi e sorprendenti ecosistemi

I vulcanologi hanno un talento per l'eufemismo. Ecco il termine per la rocciante, schizzando roccia liquida di 2000 gradi Fahrenheit visibile nella caldera del vulcano Kilauea questo pomeriggio: lago di lava. Come se avessi avuto un binocolo più potente, avrei potuto scorgere barche a remi e piccole persone che facevano picnic sulla riva. Perdono i vulcanologi, perché nessuna parola che conosco cattura in modo adeguato la bellezza, la stranezza violenta della lava fusa. Puoi vedere il "lago" agitato di Kilauea che si affaccia sul Parco Nazionale dei Vulcani delle Hawaii, e puoi vedere i suoi tubi di lava sanguinare nell'oceano diverse miglia a sud-est.

Per tutti questi motivi, Kilauea è l'attrazione principale del parco. Ma non trascurare Mauna Loa (anche attivo ma attualmente "in riposo"). Mauna Loa ha i percorsi kipuka. I Kipukas sono stati descritti come laboratori viventi per l'evoluzione. Sono foreste tascabili isolate da flussi di lava che li circondavano invece che finiti. A volte il verde veniva risparmiato perché si trovava ad un'altitudine più elevata rispetto al terreno circostante, e talvolta era solo fortunato. I membri delle specie che condividevano i geni del tappeto erboso e dello scambio sono stati separati dagli ignari equipaggi di pavimentazione della natura. Se gli ambienti nei rispettivi kipuka differivano, si adattarono alle condizioni locali e iniziarono ad evolversi separatamente. Deriva abbastanza lontano geneticamente e diventi una nuova specie. I Kipukas aiutano a spiegare lo straordinario tasso di speciazione delle Hawaii. Da un minimo di 350 colonizzatori di insetti e ragni, ad esempio, le Hawaii oggi hanno 10.000 specie. Sei colonizzazioni originali di antenati di uccelli sono diventate 110 specie. E poiché i flussi di lava sono facilmente databili, gli scienziati possono esaminare due specie strettamente correlate e sapere da quale evoluzione si è evoluta. Hawaii, ha scritto uno scienziato, "è un dono di Dio per gli evoluzionisti".

Un enorme flusso di lava dal vulcano Kilauea sfocia nell'oceano da un tubo di lava all'ingresso dell'oceano Kamokuna sul lato sud-est della Big Island all'alba. Credito Elyse Butler

Steve Hess, un biologo della fauna selvatica che lavora presso la Kilauea Field Station del Centro di ricerca sugli ecosistemi delle isole del Pacifico degli Stati Uniti, si è offerto di mostrarmi un paio di kipukas lungo il Kaumana Trail, sul fianco orientale di Mauna Loa. (Il vicino Puu Oo Trail attraversa anche i kipukas). Molte ricerche sull'evoluzione fatte qui si sono concentrate sulla drosofila, moscerini della frutta. In parte, questo è perché hanno vita breve. Una generazione va e viene in un paio di settimane, quindi i tratti evoluti si manifestano molto più rapidamente di quanto farebbero nei mammiferi. E i drosophila sono poveri volantini, che raramente si spostano tra i kipukas. Da uno (o pochi) immigrati originari dell'Asia, le Hawaii ora hanno fino a 800 specie di drosofila. (E apparentemente come molti ricercatori di drosofila. Il Progetto Hawaiian Drosophila, iniziato negli anni '60, sta ancora andando forte.)

Kaumana Trail è un'escursione facile, che si snoda su ampie torte lunari arrotondate di lava pahoehoe. (Anche la cugina di Pahoehoe, amica degli Scrabble, una sorta di popcorn di pietra alta fino alle ginocchia, è abbondante nella zona, ma impegnativa da percorrere.) Sebbene la vegetazione lungo il sentiero sia scarsa, c'è abbondante bellezza nel contrasto della lava nera e i verdi brillanti degli arbusti e delle erbe che riescono a mettere radici nei detriti organici che si depositano tra tumuli di pahoehoe. A parte qualche albero di ohia di sei piedi, siamo gli organismi più alti del sentiero. Hess sottolinea i mirtilli hawaiani, che sono meno blu (sono rossi) rispetto ai mirtilli di altri stati.

Dopo 15 minuti di escursioni, uno stand di alberi di ohia a crescita più antica appare sulla nostra destra: kipuka! Sebbene sia piccolo (circa nove acri) e nessun segno segna il confine, non è difficile da individuare. È come quando mio marito si prende le tosatrici per i capelli. Ehi, Lava, ti sei perso un posto. Mentre spingiamo verso l'interno, le felci arboree vengono in vista e la fitta vegetazione rallenta il nostro viaggio. Non vediamo più lava sotto i piedi, perché è seppellita da 3000 a 5.000 anni di tronchi e foglie marci. È solo molto più caotico qui. Alzo lo sguardo per vedere una spugna da cucina blu attaccata al tronco di un albero di ohia, come se qualcun altro avesse avuto lo stesso pensiero. Hess spiega che i ricercatori immergono le spugne nell'acqua di lievito per attirare i moscerini della frutta, quindi tornano un paio d'ore dopo con un aspiratore per succhiarli per lo studio. Le spugne dovrebbero cadere quando il progetto finisce, non solo perché sono doloranti, ma perché lasciare i rifiuti nella foresta è irrispettoso. Le divinità della mitologia hawaiana possono assumere la forma di elementi naturali, tra cui la foresta stessa (il dio Kamapuaa) e la lava (la dea Pelé). Questo spiega la segnaletica del Parco Nazionale dei Vulcani delle Hawaii che ammonisce i visitatori: "Non arrostire i marshmallow sulla lava (Pelé)".

L'ombra all'interno della kipuka la rende notevolmente più fresca rispetto ai campi di lava. È anche più rumoroso qui. I Kipukas forniscono cibo e alloggio a più di una mezza dozzina di specie di uccelli endemici vocalmente energici. Stormi di apapane rosso-scarlatto - mieli-rampicanti - continuano a sussultare fischiettando. Le canzoni differiscono sottilmente da un kipuka all'altro. Avevo sperato di riuscire a sentire questi "dialetti" honeycreeper nei kipuka che visitiamo oggi, perché le differenze precedono la speciazione. Dagli antenati honeycreeper arrivati ​​nelle Hawaii tra cinque milioni e sei milioni di anni fa, si sono evolute almeno 54 specie diverse. Hess spiega che per distinguere le differenze, dovrei guardare gli spettrogrammi: rappresentazioni visive di frequenza, intonazione e volume - una sorta di elettrocardiogramma per il canto degli uccelli.

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Questo articolo è una selezione del numero di aprile della rivista Smithsonian

Acquistare Kilauea è il vulcano più attivo delle Hawaii. Il suo nome significa "vomitare" nella lingua locale. (Elyse Butler) Kilauea illumina il cielo del mattino con vapore e fuoco al Parco Nazionale dei Vulcani delle Hawaii. (Elyse Butler) Campi di lava al Puu Huluhulu kipuka (Elyse Butler)

Lo faccio in un altro giorno, all'Università delle Hawaii a Hilo, nel laboratorio di bioacustica del biologo Patrick Hart. Poiché il materiale oggetto di studio è valido, al laboratorio mancano i simboli più stereotipati della biologia. Niente microscopi o autoclavi, solo computer disposti su due lunghe file. Hart si ferma mentre sono lì, e gli chiedo di chiarire qualcosa per me. Dato che gli uccelli possono volare da Kipuka a Kipuka, cioè non sono isolati come piante o lumache o volantini deboli come Drosophila, perché hanno speculato così drammaticamente?

Diciamo che una popolazione di apapane è divisa dai flussi di lava, inizia Hart. Anche se gli uccelli sono in grado di volare gli uni verso gli altri, trascorrono molto più tempo da soli. Come i newyorkesi in diversi quartieri, iniziano a sviluppare accenti distinti o "slang", se vuoi. Quando un apapane si reca in un lontano kipuka, potrebbe non riconoscere la canzone dei locali. Questa è la chiave, perché il canto degli uccelli è il primo modo in cui un'apapana femmina giudica l'adeguatezza di un maschio come compagno. Potrebbe parlare bene, ma lei non sa cosa sta dicendo. Geneticamente la coppia è ancora praticabile - sarebbero in grado di produrre prole - ma comportamentalmente non lo sono. Non si collegheranno mai. Presto (parlando evolutivamente) gli uccelli di questi due kipukas divergeranno sufficientemente per essere classificati come specie separate. In questo modo, i kipukas possono guidare - e aiutare a spiegare - la rapida speciazione degli uccelli hawaiani.

Esther Sebastian Gonzalez, collega di Hart, mi ha mostrato il suo glossario di notazioni disegnate a mano per 348 sillabe diverse cantate da una specie di apapane. Sono come geroglifici di significato sconosciuto. Sebbene non riesca a tradurli, sa che non sono casuali. Un raggruppamento di sillabe può consentire ai membri di un gregge di tenersi traccia l'uno dell'altro nel baldacchino frondoso di Kipuka. Altri possono essere avvertimenti, flirt, un suggerimento. Non partire senza di me. Gatto selvatico! Nettare fantastico qui. Qualche idiota ha lasciato una spugna nel mio cortile.

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Il Kaumana Trail rende facile essere uno di quei fastidiosi escursionisti che possono chiamare i nomi di tutte le specie di piante che incontrano. Su questi campi di lava, ce ne sono una dozzina o più nativi. Questo è tutto ciò che Kamapuaa è riuscito a creare negli oltre 150 anni da quando Pele è passato di qui.

(Guilbert Gates / Alamy) Bacche di Ohelo che crescono lungo il sentiero Kaumana Kipuka (Elyse Butler) Felci che spuntano dalle crepe nella lava (Elyse Butler) Il fiore di lehua fiorisce all'interno di un kipuka. (Elyse Butler) Un flusso di lava proveniente da Kilauea esplode nell'oceano. I visitatori devono fare escursioni o andare in bicicletta per quattro miglia per intravedere questo spettacolo. (Elyse Butler)

Gli ecosistemi delle Hawaii sono abbastanza isolati - e quindi abbastanza semplici - che gli ecologi possono recitare il tipico ordine di arrivo sulla nuova lava. I licheni compaiono per primi, necessitando solo di aria, umidità, roccia. I licheni morti e in decomposizione formano il substrato irrilevante che consente di stabilire qualsiasi altra cosa. Il muschio e le felci sono i primi coloni, così come l'albero di ohia estremamente poco impegnativo, che costituisce la maggior parte della biomassa in qualsiasi foresta nativa delle Hawaii.

Le foglie e lo stame appuntito rosso e altri detriti cadono dall'ohia e l'ombra che fornisce pone le basi per la prossima ondata di vita vegetale: muschio di club, erbe, arbusti. Questo è il motivo per cui c'è così tanta preoccupazione per una nuova malattia fungina chiamata rapida ohia morte - perché, come dice Hess, “Tutti urlano con le mani in aria. Il paesaggio come lo conosciamo è guidato da questa specie. "

La semplicità degli ecosistemi delle Hawaii è un'altra ragione per attirare ricercatori. È facile isolare l'effetto, per esempio, di un aumento della popolazione di una specie su un'altra. "In un posto come il Costa Rica", dice Hess, "è solo un'enorme massa di centinaia di specie". È troppo complicato sapere cosa sta causando cosa con un certo grado di certezza.

C'è bellezza nella semplicità delle Hawaii, non solo per l'ecologo ma per il viaggiatore. Il giorno in cui sono arrivato, ho noleggiato una bicicletta e sono partito fino al punto lungo la costa dove alcuni dei più recenti tubi di lava di Kilauea trasudano il loro contenuto nell'oceano. (Mentre un flusso di lava si raffredda, forma una crosta tubolare che isola la lava all'interno e la mantiene abbastanza calda per continuare a fluire.) La strada sterrata attraversa l'ecosistema più semplice di tutti: le increspanti pianure di brownie-pastella dei recenti flussi di Kilauea. Nessun kipukas qui: solo miglio su miglio delle ondulazioni nere precedentemente conosciute come magma. Una cartolina dalle viscere insondabili della terra. Con l'acqua di cobalto dalle calotte bianche oltre, la scena era sia mozzafiato che apocalittica.

Per mezz'ora rimasi seduto su una scogliera a guardare la lava fusa che trasformava l'acqua di mare in un cumulo di vapore che si gonfia rapidamente. Mentre la lava si raffredda e si indurisce, l'isola si estende, minuto per minuto. Questo è il processo attraverso il quale sono state formate tutte le Hawaii. Proprio come entrare in una kipuka sul Kaumana Trail ti consente, in pochi passi, di passare da un ecosistema di 162 anni a uno di 5.000 anni, eccoti che viaggia nel tempo decine di milioni di anni. È difficile immaginare un viaggio più fantastico.

Il terreno vicino a Kilauea è nero e sassoso, ma ciò non ha impedito alla gente del posto di acquistare terreni economici e costruire case lì. La lava del vulcano in genere scorre invece che esplode, il che rende meno probabile che i residenti incontrino una scomparsa simile a Pompei. (Elyse Butler) Un apapane si trova in cima a un albero di ohia. Questi uccelli, noti anche come honeycreepers, vivono in sei delle otto isole principali delle Hawaii. I nobili hawaiani erano soliti decorare i loro mantelli e caschi con le distintive piume rosse dell'uccello. Oggi la più grande minaccia all'apapane è la malaria. (Elyse Butler) Il kipuka Puu Huluhulu è un santuario nativo di alberi. (Elyse Butler)