https://frosthead.com

Как вулканите преобразуват екосистемите

Тежащ еквивалент на две никели и стотинка, Hawai`i `amakihi е очарователна малка зелена птица. Мултифункционалният му език е тръбен за разпръскване на нектар и ресни за улавяне на насекоми и други членестоноги. Силните му нокти позволяват да се храни в почти всяка позиция, включително с главата надолу. Известно е също, че хавайският амакихи спи с вдигната глава и повдигнат крак. Но това, което наистина е изумително, е как една популация на тези птици оцелява в ъгъл с ниска височина на остров Хаваи, където някога комари, пренасящи болести по птиците, ги заплашваха с изчезване. За съжаление, тези птици, устойчиви на болести, седят директно по пътя на изригващия вулкан Килауеа.

Свързано съдържание

  • Как земетресенията и вулканите разкриват биещото сърце на планетата

„Работя тук повече от 40 години. Виждал съм много изригвания и изригванията винаги са грандиозни ”, казва Дмит Джакоби, биолог от Центъра за изследвания на екосистемите в Тихия океан, пред Smithsonian.com.

Очарователна вулканолози в Килауеа е Фисура 8. Фисура 8 започна през май като пукнатина в земята, също като две дузини други, издухащ серен диоксид и на моменти изхвърлящ фонтани лава, висок няколкостотин фута, в средата на подразделение на жилища долната източна страна на леко наклонения вулкан. За разлика от всички други фисури обаче, фисура 8 не се измъква. Вместо това, след като се разцепи отворено, тя продължи да изпомпва лава, създавайки кипяща река, движеща се със скорост до 25 мили в час в стремежа си към осем мили за морето.

„Когато се качихме на фисура 8 - казва Якоби, - две неща ме поразиха. Човешките въздействия - нямаше никой наоколо [поради евакуации] - и второ, растителността беше просто мъртва. "

Лавовият канал във Фисура 8 на Килауеа. Лавовият канал във Фисура 8 на Килауеа. (С любезното съдействие: DLNR / Ричард Дрейк)

Вулканите по света са отговорни за оформянето на 80 процента от земната повърхност. И все пак вулканите са известни с разрушенията, които притежават. Заглавията на новини често се фокусират върху човешкото въздействие. През трите месеца, откакто това ново изригване прорастна по долната Източна рифтова зона на Килауеа, бяха обхванати приблизително 800 домове, част от геотермална енергийна централа и училище. Хиляди хора са евакуирани.

Но вулканичните изригвания също преобразуват естествено света по драматичен начин.

Стратовулканите като Вулкан де Фуего в Гватемала, който изригна през юни, правят това насилствено, задушавайки почти всичко в обхвата - домове, автомобили, животни и растения. През 2008 г. Касаточи, отдалечен вулканичен остров от алеутската верига, гръмна за първи път в съвременната история. Единствените двама души - биолози - на малкия остров се качиха на борда на риболовна лодка един час, преди вулканът да започне да изплюва облаци от горещ газ и пепел, които спираха пътуването на въздуха през Северния Тихи океан. След броени дни островът, в който живеят четвърт милион морски птици, известни като ауклети, премина от буйно зелено до пепеляво сиво. Гнездовият успех през тази година: нула.

Килауеа имаше своя дял от експлозивни изригвания, но в исторически времена се държи по онова, което вулканолозите наричат ​​"ефузивен" начин, което означава, че вместо да изригва насилствено, той извежда бавно движеща се лава от отвори или пукнатини в различни точки, които следват контура на земята надолу по склона. Това е, което се случва на вулкана Fissure 8.

Според Якоби естествената среда на Килауеа е, че повечето от въздействията на лавата са много локализирани. И все пак Hawai`i е дом на по-застрашени видове, отколкото където и да е другаде в Съединените щати, и много от тези защитени флора и фауна се намират в изолирани райони.

Пейзажът на Килауеа е обсипан с „кипукас“, петна от по-височинна земя, върху която растенията са се вкоренили и около които са се завъртали по-нови потоци лава. Всяка кипука се появява като остров на живота, заобиколен от безплодни морета от втвърдена лава.

Една кипука, наскоро засегната от Килауеа, е горският резерват Малама Ки Ки 1514 дка, ценен за стойката на местните `оя дървета с ниска височина. Тук населението на хавайските амакихи изкарва прехраната си. За съжаление, половината от резервата, смесица от местна `оя и въведени дървета, е покрита от лава. Каква растителност не е заляла лавата, вулканичните газове са пожълтели, обезличени и задушени. Изчезнаха популациите на две застрашени местни растения.

Засега условията остават прекалено опасни за учените да провеждат задълбочени проучвания, така че никой всъщност не знае как се движат хавайските амакихи. „Някои щяха да гнездят, а тези, които със сигурност биха се провалили“, казва Ебен Пакстън, изследователски еколог, също с изследователския център за екосистеми в Тихия остров. Той е част от екип, който бе отпуснат безвъзмездна помощ от 2, 5 милиона долара от Националната фондация за наука за изследване на очевидната нарастваща устойчивост на Hawai`i amakihi срещу птичи малария. „Като минимум, вогът (вулканични газове] ще подчертае„ оя, може би инхибира цъфтежа и опушва насекомите “, казва Пакстън. „Това би било голямо намаляване на хранителните ресурси.“

Някои птици може да са се поддали на вулканични газове. „Мисля, че другите ще се местят. Но в движение, те ще трябва да намерят друго място с ресурси и не много голяма конкуренция и това може или не може да бъде лесно нещо. "

Тъй като „амакихите от горския резерват са популация, Пакстън не се страхува от изчезване на целия вид. Но ако наблизо Мауна Лоа гърми към живота, той ще се тревожи. Изложени на риск по склоновете на този вулкан с по-висока надморска височина са 11 отглеждани в плен и пуснати „алала - хавайски врани“ - първият от техните видове, които живеят в дивата природа след 15 години.

Някои популации от хавайски амакихи развиват резистентност към птичия малария, но тези птици са точно по пътя на изригващия вулкан. Някои популации от хавайски амакихи развиват резистентност към птичия малария, но тези птици са точно по пътя на изригващия вулкан. (Flickr / Byron Chin)

Някои животни не процъфтяват точно след изригването, но също така не са на ръба да бъдат изтрити. Според Стив Бергфелд, лесовъд от Хавайския отдел по горско стопанство и дива природа, растенията и животните по посока на изригването изглеждат добре. Той видя „йо, местен ястреб, само на 300 ярда от фисура 8. Възможно е грабливият кораб да се възползва от изгарящата лава и вредните газове от серен диоксид като техника за нахранване - очаквайки вкусни уловци, които се втурнаха от опасната зона.

Разрушаването на Лава не се ограничава само до земното. В началото на юни, на около пет мили северно от горския резерват Малама Ки, лавата наводни рядка екосистема от прилив, в която живеят 82 вида риби, 10 различни вида корали и 17 вида безгръбначни животни.

„За коралов риф, който е толкова млад и толкова близо до бреговата линия, биоразнообразието и кораловата покривка бяха високи“, казва Мисаки Такабаяши, професор по морска наука в близкия университет на Хавай-Хило. "Басейните за приливите и отливите бяха почти извънземни, защото можете да видите красив цветен коралов риф, растящ върху черен базалтов субстрат."

Когато басейните за приливи и отливи се попълниха, Такабаяши загуби проучвателна площадка, където водеше проучвания в продължение на четири години. В същото време влизането на лавата в океана изстреля колегата на професора Такабаяши Стив Колбърт. Като морски учен той се интересува от цикъла на хранителните вещества в крайбрежния океан, затова се присъедини към изследователско проучване, използващо автономни океански роботи, за да разбере по-добре въздействието на лавата, влизаща в морето - по-специално къде отива нагрятата лава вода и как тя се променя в температурата, мътността и подкиселяването - в близките крайбрежни екосистеми.

В първите си три седмици на почти събиране на данни в реално време, Колбърт и колегите му откриха, че хидротермалната струя има тенденция да тече направо в морския бряг, а не по бреговата линия, както беше проблемът. „Това, което наистина ме изуми, бяха резките промени в температурата и мътността“, казва Колбърт. "Можете ясно да видите линията между наситено синята тихоокеанска вода и маслинено кафява, кална вода, която е много по-топла."

Лава се е изляла в морето, образувайки нова земя на остров Хавай`, но унищожава екосистема от коралови рифове. Лава се е изляла в морето, образувайки нова земя на остров Хавай`, но унищожава екосистема от коралови рифове. (С любезното съдействие: DLNR / Ричард Дрейк)

Когато лавата отново засипва земята и трансформира пейзажи, е различно от това да чакате отводняване на наводнения или преминаване на ветровете от торнадо. Лавата не заминава и възстановяването може да отнеме векове. Това интересува и учените.

„Предстои обновяване и ще бъде фантастично да се види какво е това и как тази екосистема се трансформира в нещо ново“, казва Колбърт.

Вулканите образували Хавайските острови. Ако има живот, който е адаптиран към вулканите навсякъде по света, това е Хавай.

Говорейки за загубата на горския резерват Малама Ки, Бергфелд казва: „Това е много пагубно за гората, както го познавахме, но в същото време е естествен цикъл за остров Хавай`и. Наистина не можем да направим много, освен да се отдръпнем и да гледаме. “

И тогава, върнете се да се занимавате с наука.

Как вулканите преобразуват екосистемите