https://frosthead.com

Kuinka tulivuoret muuttavat ekosysteemejä

Kahden nikkelin ja penniä vastaava havaiji amakihi on kiehtova pieni vihreä lintu. Sen monikäyttöinen kieli on putkimainen nektarin roiskeeksi ja reunakärki hyönteisten ja muiden niveljalkaisten sieppaamiseksi. Sen vahvat kynnet antavat rehun melkein missä tahansa asennossa, myös ylösalaisin. Havaijin amakihi tunnetaan myös nukkuvan päänsä ollessa kiinni ja toinen jalka nostettuna. Mutta mikä on todella hämmästyttävää, on se, kuinka näiden lintujen osapopulaatio selviytyy Havaijin saaren matalasta korkeudesta, missä kerran lintulajeja kantavat hyttyset uhkasivat heitä sukupuuttoon. Valitettavasti nämä tauteja sietävät linnut istuvat suoraan purkautuvan Kīlauea-tulivuoren polulla.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Kuinka maanjäristykset ja tulivuoret paljastavat planeetan sykkivän sydämen

”Olen työskennellyt täällä yli 40 vuotta. Olen nähnyt monia purkauksia, ja purkaukset ovat aina mahtavia ”, Tyynenmeren saaren ekosysteemitutkimuskeskuksen biologi Jim Jacobi kertoo Smithsonian.com-sivustolle.

Kīlaueassa kiehtovia tulivuoren tutkijoita on Fissure 8. Halkeama 8 alkoi toukokuussa halkeamana maahan, aivan kuten kaksi tusinaa muuta, saostaen rikkidioksidia ja toisinaan suihkuttaen laavasuihkulähteitä parin sadan metrin korkeuteen keskellä asunto-osa-aluetta. lievästi kaltevan tulivuoren ala-itäpuolella. Toisin kuin kaikki muut halkeamat, Fissure 8 ei kuitenkaan hiipunut. Sen sijaan, kun se oli jakautunut avoimeksi, se jatkoi laavan pumppaamista, luomalla kutistavan joen, joka liikkuu nopeudella jopa 25 mailia tunnissa kahdeksan mailin matkalla merelle.

”Kun menimme Fissure 8: een, ” Jacobi sanoo, ”kaksi asiaa iski minua. Ihmisen vaikutukset - ympärillä ei ollut ketään [evakuointien takia] - ja toiseksi kasvillisuus oli vain kuollut. "

Laavakanava Fissure 8: lla Kīlauea. Laavakanava Fissure 8: lla Kīlauea. (Kohteliaisuus: DLNR / Richard Drake)

Ympäröivän maailman tulivuoret muodostavat 80 prosenttia maan pinnasta. Silti tulivuoret ovat tunnettuja tuhoistaan. Uutisotsikoissa keskitytään usein inhimillisiin vaikutuksiin. Kolmen kuukauden kuluessa tämän uuden purkauksen itämisestä Kīlauea-alueen itäisen Rift-vyöhykkeen varrella on noin 800 kotia, osa geotermisen energian tuotantolaitosta ja koulu. Tuhannet ihmiset on evakuoitu.

Mutta tulivuorenpurkaukset muuttavat myös luonnollista maailmaa dramaattisesti.

Kesäkuussa puhkesivat Guatemalan Volcán de Fuegon kaltaiset stratovolkaanit tekevät niin väkivaltaisesti tukahduttaen melkein kaiken alueen sisällä - kodeista, autoista, eläimistä ja kasveista. Vuonna 2008 Aleutian ketjun kaukainen vulkaaninen saari Kasatochi ryösti ensimmäistä kertaa uudessa historiassa. Ainoat kaksi ihmistä - biologit - pienellä saarella ryöstivät kalastusveneeseen tunti ennen kuin tulivuori alkoi sylkiä kuuman kaasun ja tuhkan pilviä, jotka sulkivat lentomatkan Pohjois-Tyynenmeren yli. Muutamassa päivässä saari, jossa asuu neljänneksellä miljoonalla merilevällä, jota kutsutaan aukletsiksi, siirtyi rehevän vihreästä tuhkaa harmaaseen. Pesän menestys sinä vuonna: nolla.

Kīlauealla oli oma osuus räjähtävistä purkauksista, mutta historiallisina aikoina se käyttäytyi niin kuin vulkanologit kutsuvat "epäselväksi" tarkoittaen, että sen sijaan, että se purkaisi väkivaltaisesti, se tyhjentää hitaasti liikkuvan laavan tuuletusaukoista tai halkeamista eri puolilla maata, downslope. Se on tapahtunut tulivuoren Fissure 8: lla.

Yksi asia, jota Kīlauea on luontaisessa ympäristössä, Jacobin mukaan on, että suurin osa laavan vaikutuksista on hyvin paikallisia. Silti Havaijissa asuu enemmän uhanalaisia ​​lajeja kuin missään muualla Yhdysvalloissa, ja monet näistä suojatuista kasvisto- ja eläimistöistä löytyvät eristyneiltä alueilta.

Kīlauea-maisema on taskutettu “kīpukas” -korkeilla, korkeammalla sijaitsevilla maa-alueilla, joille kasvit ovat juurtuneet ja joiden ympärille uudet laavavirtaukset ovat pyörtyneet. Jokainen kīpuka esiintyy elämän saarena, jota ympäröivät karujen laavojen karu meret.

Yksi kīpuka, jota Kīlauea on äskettäin vaikuttanut, on 1 514 hehtaarin suuruinen Malama Kī -suojelualue, joka on arvostettu alkuperäiskantaisten `ohia-puiden matalakorkeudesta. Se on täällä Hawai'in `amakihi -väestö, joka elää. Valitettavasti laava on peittänyt puolet varannosta, sekoitus alkuperäistä `ohiaa ja tuotuja puita. Mitä kasvillisuutta laava ei vallannut, tulivuoren kaasut ovat ruskeantuneet, kuivuneet ja tukehtuneet. Kahden uhanalaisen kotoperäisen kasvin populaatiot menetettiin.

Toistaiseksi olosuhteet ovat edelleen vaarallisia tutkijoille perusteellisten tutkimusten tekemistä varten, joten kukaan ei oikein tiedä miten Hawaiin amakihi menee. "Jotkut olisivat pesineet, ja varmasti epäonnistuisivat", myös Tyynenmeren saarten ekosysteemitutkimuskeskuksen tutkimusekologi Eben Paxton sanoo. Hän on osa joukkuetta, joka sai National Science Foundation -säätiöltä 2, 5 miljoonan dollarin apurahan tutkimaan Havaijin amakihin näennäisesti kasvavaa vastustuskykyä lintujen malarialle. "Vähintään vog [vulkaaniset kaasut] korostaa" ohiaa, ehkä estää kukintaa ja savuttaa hyönteisiä ", Paxton sanoo. "Se olisi merkittävä vähennys ruokavaroissa."

Jotkut linnut ovat joutuneet antamaan vulkaanisia kaasuja. ”Luulen, että muut liikkuvat. Mutta muuton aikana heidän on löydettävä toinen paikka, jolla on resursseja ja ei liikaa kilpailua, ja se saattaa olla helppo asia. "

Koska metsävarannon 'amakihi' ovat alapopulaatio, Paxton ei pelkää koko lajin sukupuuttoa. Mutta jos lähellä sijaitseva Mauna Loa harhailee elämää, hän on huolissaan. Tämän korkeammalla sijaitsevan tulivuoren rinteillä ovat vaarassa 11 vankeudessa kasvatettua ja vapautettua alala - Havaijin varisat - ensimmäiset lajistaan, jotka elävät luonnossa 15 vuoden aikana.

Joillakin Havaijin amakihi-populaatioilla on kehittynyt vastustuskyky lintujen malarialle, mutta linnut ovat oikealla purkautuvan tulivuoren tiellä. Joillakin Havaijin amakihi-populaatioilla on kehittynyt vastustuskyky lintujen malarialle, mutta linnut ovat oikealla purkautuvan tulivuoren tiellä. (Flickr / Byron Chin)

Jotkut eläimet eivät ole varsin menestyviä purkauksen jälkeen, mutta eivät myöskään ole pyyhkimisen partaalla. Havaijin metsä- ja villieläinjaoston metsäjohtaja Steve Bergfeldin mukaan kasvit ja eläimet ovat purkauksen vastatuulessa hienoja. Hän näki 'io, kotoisin oleva haukka, vain 300 metrin päässä Fissure 8: sta. Raptor hyötyi mahdollisesti polttavasta laavasta ja haitallisista rikkidioksidikaasuista ruokintamenetelmänä - odottaen makuisia kriitikkoja, jotka karkautuvat vaaravyöhykkeeltä.

Lavan tuhoaminen ei rajoitu maanpäälliseen. Kesäkuun alussa, noin viisi mailia pohjoiseen Malama Kī -metsänsuojelualueelta, laava tulvii harvinaisen vuorovesi-altaan ekosysteemiin, ja siellä asui 82 kalalajia, 10 erilaista korallilajia ja 17 selkärangattomia lajia.

”Niin nuorella ja niin lähellä rantaviivaa olevalla koralliriutalla biologinen monimuotoisuus ja korallipeite olivat korkeat”, läheisen Hawai'i-Hilo-yliopiston meritieteiden professori Misaki Takabayashi sanoo. "Vuorovesialtaat olivat melkein vieraita, koska voit nähdä kauniita värikkäitä koralliriutat kasvaa mustalla basaltialustalla."

Kun vuorovesialtaat täyttyivät, Takabayashi menetti tutkimuspaikan, jossa hän oli johtanut tutkimuksia neljä vuotta. Samanaikaisesti laavan pääsy merelle aloitti Takabayashin apulaisprofessorin Steve Colbertin toiminnassa. Merentutkijana hän on kiinnostunut ravinteiden kiertämisestä rannikon valtameressä, joten hän liittyi tutkimukseen, jossa käytettiin autonomisia merirobotteja ymmärtääksesi paremmin laavan vaikutuksia mereen - etenkin missä laavaa lämmitetty vesi menee ja miten se muuttuu lämpötilassa, sameuudessa ja happamoitumisessa - lähellä olevissa rannikkoekosysteemeissä.

Kolmen ensimmäisen viikon aikana lähes reaaliaikaisesta tiedonkeruusta Colbert ja hänen kollegansa havaitsivat, että hydroterminen suihke pyrkii virtaamaan suoraan merelle, ei rantaviivan alapuolelle, kuten huolenaihe oli. "Mikä todella hämmästyttää minua olivat terävät lämpötilan ja sameuden muutokset." Colbert sanoo. "Voit nähdä selvästi rajan syvän sinisen Tyynenmeren veden ja oliivinruskean, mutaisen veden välillä, joka on paljon lämpimämpi."

Lava on valunut mereen muodostaen uuden maan Havaijin saarelle - mutta tuhoaa koralliriuttaekosysteemin. Lava on valunut mereen muodostaen uuden maan Havaijin saarelle - mutta tuhoaa koralliriuttaekosysteemin. (Kohteliaisuus: DLNR / Richard Drake)

Kun laava tasoittaa maata ja muuttaa maisemaa, on erilaista kuin odottaa tulvavesien palautumista tai tuulen tornaadoista ohi. Lava ei katoa, ja toipuminen voi viedä vuosisatoja. Se kiinnostaa myös tutkijoita.

"Tulee uudistamista, joka tulee sisään, ja on fantastista nähdä, mikä se on ja kuinka tämä ekosysteemi muuttuu itsestään jotain uutta", Colbert sanoo.

Tulivuoret muodostivat Havaijin saaret. Jos on elämää, joka on sopeutunut tulivuoriin kaikkialla maailmassa, se on Havaijin.

Puhuessaan Malama Kī -suojelualueen menetyksestä, Bergfeld sanoo: ”Se on metsälle erittäin tuhoisaa, koska tiesimme sen, mutta samalla se on luonnollinen sykli Havaijin saarelle. Emme todellakaan voi tehdä paljon muuta kuin seisoa taaksepäin ja katsella. "

Ja sitten palata tieteen tekemiseen.

Kuinka tulivuoret muuttavat ekosysteemejä