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Come i vulcani rimodellano gli ecosistemi

Pesando l'equivalente di due nichel e un penny, l'Hawai`i `amakihi è un affascinante uccellino verde. La sua linguetta multiuso è tubolare per il nettare slurping e con la frangia per catturare insetti e altri artropodi. I suoi forti artigli gli consentono di foraggiare in quasi tutte le posizioni, anche a testa in giù. L'Hawai`i` amakihi è anche noto per dormire con la testa piegata e un piede sollevato. Ma ciò che è davvero sorprendente degli scienziati è il modo in cui una sotto popolazione di questi uccelli sta sopravvivendo in un angolo di bassa quota dell'isola di Hawai`i dove un tempo le zanzare che trasportavano malattie avicole li minacciavano di estinzione. Sfortunatamente, questi uccelli tolleranti alle malattie si trovano direttamente sul percorso del vulcano in eruzione di Kīlauea.

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“Ho lavorato qui per oltre 40 anni. Ho visto molte eruzioni e le eruzioni sono sempre spettacolari ", dice Jim Jacobi, un biologo del Centro di ricerca sugli ecosistemi delle Isole del Pacifico, a Smithsonian.com.

Gli affascinanti vulcanologi di Kīlauea sono la Fenditura 8. La Fenditura 8 è iniziata a maggio come una fenditura nel terreno, proprio come altre due dozzine, gonfiando biossido di zolfo e, a volte, getti di fontane di lava alte circa duecento piedi nel mezzo di una suddivisione abitativa lungo la parte inferiore orientale del vulcano in leggera pendenza. A differenza di tutte le altre fessure, tuttavia, la fenditura 8 non si è spenta. Invece, da quando si è spaccata, ha continuato a pompare lava, creando un fiume ribollente che si muoveva a velocità fino a 25 miglia all'ora nella sua ricerca di otto miglia per il mare.

"Quando siamo saliti a Fissure 8", Jacobi dice: "Due cose mi hanno colpito. Gli impatti umani - non c'era nessuno intorno [a causa di evacuazioni] - e in secondo luogo la vegetazione era appena morta. "

Il canale lavico di Fissure 8 a Kīlauea. Il canale lavico di Fissure 8 a Kīlauea. (Per gentile concessione di: DLNR / Richard Drake)

I vulcani di tutto il mondo sono responsabili della formazione dell'80 percento della superficie terrestre. Eppure i vulcani sono famosi per la distruzione che esercitano. I titoli delle notizie si concentrano spesso sugli impatti umani. Nei tre mesi successivi alla nascita di questa nuova eruzione nella bassa zona della Rift orientale di Kīlauea, sono state travolte circa 800 case, parte di un impianto di energia geotermica e una scuola. Migliaia di persone sono state evacuate.

Ma le eruzioni vulcaniche rimodellano il mondo naturale in modo drammatico.

Gli Stratovolcano come Volcán de Fuego in Guatemala, che è scoppiato a giugno, lo fanno violentemente, soffocando praticamente tutto ciò che si trova nel raggio: case, automobili, animali e piante simili. Nel 2008, Kasatochi, una remota isola vulcanica nella catena aleutina, si animò per la prima volta nella storia moderna. Gli unici due umani, i biologi, sulla piccola isola si arrampicarono a bordo di un peschereccio un'ora prima che il vulcano iniziasse a sputare nuvole di gas caldo e cenere che bloccavano i viaggi aerei attraverso il Nord Pacifico. Nel giro di pochi giorni, l'isola, sede di un quarto di milione di uccelli marini noti come auklets, passò dal verde lussureggiante al grigio cinereo. Nido di successo quell'anno: zero.

Kīlauea ha avuto la sua parte di eruzioni esplosive, ma in tempi storici, si è comportata in quello che i vulcanologi chiamano un modo "effusivo", il che significa che invece di eruttare violentemente, trasuda lava a movimento lento da prese d'aria o fessure in vari punti che seguono il contorno del terreno downslope. È quello che sta succedendo alla Fenditura 8 del vulcano.

Una cosa che l'ambiente naturale di Kīlauea ha da offrire, secondo Jacobi, è che la maggior parte degli impatti della lava sono molto localizzati. Eppure Hawai`i ospita più specie in pericolo che in qualsiasi altra parte degli Stati Uniti, e molte di quelle flora e fauna protette si trovano in aree isolate.

Il paesaggio di Kīlauea è scandito da "kīpukas", macchie di terra di altitudine più elevata su cui le piante hanno messo radici e attorno alle quali hanno turbinato i flussi di lava più recenti. Ogni kīpuka appare come un'isola di vita circondata da mari sterili di lava indurita.

Una kīpuka recentemente colpita da Kīlauea è la Riserva forestale Malama Kī di 1.514 acri, apprezzata per il suo stand a bassa quota di alberi di ohia nativi. È qui che la sottopopolazione di Hawai`i` amakihi si sta guadagnando da vivere. Sfortunatamente, metà della riserva, un mix di `ohia nativa e alberi introdotti, è stata coperta da lava. Quale vegetazione la lava non ha inondato, i gas vulcanici hanno imbrunito, defogliato e soffocato. Le popolazioni di due piante autoctone in via di estinzione andarono perse.

Per ora, le condizioni rimangono troppo pericolose per gli scienziati per condurre sondaggi approfonditi, quindi nessuno sa davvero come stanno andando gli Hawai`i `amakihi. "Alcuni sarebbero nidificati e quelli sicuramente avrebbero fallito", afferma Eben Paxton, ecologista della ricerca anche presso il Centro di ricerca sugli ecosistemi delle isole del Pacifico. Fa parte di un team che ha ricevuto una sovvenzione di $ 2, 5 milioni dalla National Science Foundation per studiare l'apparente crescente resistenza degli Hawai`i `amakihi alla malaria aviaria. "Come minimo, i vog [gas vulcanici] stresseranno" ohia, forse inibendo la fioritura e fumigando gli insetti ", dice Paxton. "Sarebbe una grande riduzione delle risorse alimentari".

Alcuni uccelli potrebbero aver ceduto ai gas vulcanici. “Penserei che gli altri si muoverebbero. Ma spostandosi, dovrebbero trovare un altro posto con risorse e non troppa concorrenza e questa potrebbe essere o meno una cosa facile. "

Poiché gli 'amakihi della riserva forestale sono una sottopopolazione, Paxton non teme l'estinzione dell'intera specie. Ma se la vicina Mauna Loa brontola in vita, si preoccuperà. Sulle pendici di questo vulcano ad alta quota sono a rischio 11 allevamenti in cattività e liberati `alalā - corvi hawaiani - la prima delle loro specie a vivere allo stato brado in 15 anni.

Alcune popolazioni di amakihi delle Hawai`i hanno sviluppato una resistenza alla malaria aviaria, ma quegli uccelli si trovano proprio sul percorso del vulcano in eruzione. Alcune popolazioni di amakihi delle Hawai`i hanno sviluppato una resistenza alla malaria aviaria, ma quegli uccelli si trovano proprio sul percorso del vulcano in eruzione. (Flickr / Byron Chin)

Alcuni animali non prosperano esattamente sulla scia dell'eruzione, ma non sono nemmeno sul punto di essere spazzati via. Secondo Steve Bergfeld, un silvicoltore della Divisione Forestale e Faunistica Hawai`i, le piante e gli animali sopravento dell'eruzione sembrano andare bene. Avvistò un 'io, un falco nativo, a soli 300 iarde dalla Fenditura 8. Il rapace stava forse sfruttando la lava in fiamme e i gas nocivi del biossido di zolfo come tecnica di foraggiamento, in attesa di gustose creature che scappavano dalla zona di pericolo.

La distruzione di Lava non si limita al terrestre. All'inizio di giugno, a circa cinque miglia a nord della Riserva forestale di Malama Kī, la lava ha inondato un raro ecosistema di pozze di marea, che ospita 82 specie di pesci, 10 diverse specie di coralli e 17 specie di invertebrati.

"Per una barriera corallina così giovane e così vicina al litorale, la biodiversità e la copertura del corallo erano elevate", afferma Misaki Takabayashi, professore di scienze marine presso la vicina Università delle Hawaii-Hilo. "Le pozze di marea erano quasi aliene, perché si vedeva una bellissima barriera corallina colorata che cresceva su un substrato di basalto nero".

Quando le pozze di marea si riempirono, Takabayashi perse un sito di studio dove conduceva sondaggi da quattro anni. Allo stesso tempo, l'entrata della lava nell'oceano ha dato il via al collega professore Steve Colbert di Takabayashi. Come scienziato marino, è interessato al ciclo dei nutrienti nell'oceano costiero, quindi si è unito a uno studio di ricerca usando robot oceanici autonomi per comprendere meglio l'impatto della lava che entra nel mare, in particolare dove va l'acqua riscaldata dalla lava e come cambia in temperatura, torbidità e acidificazione - sugli ecosistemi costieri vicini.

Nelle loro prime tre settimane di raccolta dei dati quasi in tempo reale, Colbert e colleghi hanno scoperto che il pennacchio idrotermale tende a fluire direttamente al largo, non lungo la costa, come è stato il problema. "Ciò che mi ha davvero stupito sono stati i forti cambiamenti di temperatura e torbidità", afferma Colbert. "Potresti vedere chiaramente la linea tra l'acqua blu profondo del Pacifico e l'acqua marrone fangosa e fangosa che è molto più calda."

La lava si è riversata nel mare, formando nuove terre sull'isola di Hawai`i, ma distruggendo un ecosistema della barriera corallina. La lava si è riversata nel mare, formando nuove terre sull'isola di Hawai`i, ma distruggendo un ecosistema della barriera corallina. (Per gentile concessione di: DLNR / Richard Drake)

Quando la lava ri-pavimenta la terra e trasforma i paesaggi, è diverso dall'aspettare che le acque alluvionali si ritirino o che passino i venti dai tornado. La lava non scompare e il recupero può richiedere secoli. Questo interessa anche gli scienziati.

"Ci sarà un rinnovamento che arriverà, e sarà fantastico vedere cos'è e come questo ecosistema si trasforma in qualcosa di nuovo", afferma Colbert.

I vulcani formarono le isole Hawaii. Se c'è vita adattata ai vulcani in qualsiasi parte del mondo, è Hawai`i.

Parlando della perdita della Riserva forestale di Malama Kī, Bergfeld afferma: "È molto devastante per la foresta come la conoscevamo, ma allo stesso tempo è un ciclo naturale per l'isola di Hawai`i. Non c'è davvero molto che possiamo fare se non stare indietro e guardare. "

E poi, torna a fare scienza.

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