https://frosthead.com

Wie Vulkane Ökosysteme verändern

Der Hawai'i'amakihi wiegt umgerechnet zwei Nickel und einen Cent und ist ein faszinierender kleiner grüner Vogel. Die Mehrzweckzunge ist rohrförmig, um Nektar zu schlürfen, und mit Randspitzen versehen, um Insekten und andere Arthropoden einzufangen. Seine starken Krallen ermöglichen es ihm, in nahezu jeder Position, auch auf dem Kopf stehend, zu stöbern. Es ist auch bekannt, dass der Hawai'i'amakihi mit eingezogenem Kopf und erhobenem Fuß schläft. Wirklich erstaunlich ist jedoch, wie eine Unterpopulation dieser Vögel in einer niedrigen Ecke der Hawaii-Insel lebt, wo einst Mücken mit Vogelkrankheiten vom Aussterben bedroht waren. Leider sitzen diese krankheitstoleranten Vögel direkt auf dem Weg des ausbrechenden Vulkans Kīlauea.

Verwandte Inhalte

  • Wie Erdbeben und Vulkane das schlagende Herz des Planeten enthüllen

„Ich habe über 40 Jahre hier gearbeitet. Ich habe viele Eruptionen gesehen, und Eruptionen sind immer spektakulär “, sagt Jim Jacobi, Biologe am Pacific Island Ecosystems Research Center, gegenüber Smithsonian.com.

Faszinierende Vulkanologen in Kīlauea sind Fissure 8. Fissure 8 begann im Mai als ein Riss im Boden, genau wie zwei Dutzend andere, der Schwefeldioxid aufwirbelt und manchmal Lavafontänen in einer Höhe von mehreren hundert Fuß in der Mitte einer Wohnsiedlung entlang stößt die untere östliche Seite des leicht abfallenden Vulkans. Im Gegensatz zu allen anderen Fissuren ist Fissure 8 jedoch nicht ausgeblasen. Stattdessen pumpte es seit dem Aufspalten weiter Lava aus und erzeugte einen brodelnden Fluss, der sich auf seiner 13 km langen Suche nach dem Meer mit einer Geschwindigkeit von bis zu 40 km / h bewegte.

„Als wir zu Fissur 8 aufgestiegen sind“, sagt Jacobi, „sind mir zwei Dinge aufgefallen. Die menschlichen Einflüsse - es war niemand da [aufgrund von Evakuierungen] - und zweitens war die Vegetation einfach tot. “

Der Lavakanal bei Fissure 8 auf Kīlauea. Der Lavakanal bei Fissure 8 auf Kīlauea. (Mit freundlicher Genehmigung von DLNR / Richard Drake)

Vulkane auf der ganzen Welt prägen 80 Prozent der Erdoberfläche. Vulkane sind jedoch für die Zerstörung, die sie anrichten, berüchtigt. Schlagzeilen konzentrieren sich oft auf die menschlichen Auswirkungen. In den drei Monaten, seit diese neue Eruption entlang der unteren Ostspaltzone von Kīlauea ausgebrochen ist, wurden ungefähr 800 Häuser, die Teil eines Geothermiekraftwerks sind, und eine Schule verschlungen. Tausende Menschen wurden evakuiert.

Vulkanausbrüche verändern aber auch die natürliche Welt auf dramatische Weise.

Stratovulkane wie der Volcán de Fuego in Guatemala, der im Juni ausbrach, ersticken so ziemlich alles in Reichweite - Häuser, Autos, Tiere und Pflanzen gleichermaßen. Im Jahr 2008 wurde Kasatochi, eine abgelegene Vulkaninsel in der Aleuten-Kette, zum ersten Mal in der modernen Geschichte zum Leben erweckt. Die einzigen zwei Menschen - Biologen - auf der kleinen Insel kletterten eine Stunde, bevor der Vulkan anfing, Wolken aus heißem Gas und Asche auszuspucken, die den Luftverkehr über den Nordpazifik bremsten, an Bord eines Fischerboots. Innerhalb weniger Tage verwandelte sich die Insel, auf der eine Viertelmillion Seevögel leben, die als Auklets bekannt sind, von sattem Grün zu aschgrau. Nest Erfolg in diesem Jahr: Null.

Kīlauea hatte einige explosive Ausbrüche, aber in der Vergangenheit benahm es sich so, wie Vulkanologen es als "überschwänglich" bezeichnen, was bedeutet, dass es an verschiedenen Stellen, die der Bodenkontur folgen, langsam fließende Lava aus Öffnungen oder Rissen ausströmt, anstatt heftig auszubrechen Gefälle. Das ist, was an der Fissur 8 des Vulkans passiert ist.

Eine Sache, die Kīlaueas natürliche Umgebung zu bieten hat, ist laut Jacobi, dass die meisten Auswirkungen der Lava sehr lokalisiert sind. Auf Hawaii leben jedoch mehr vom Aussterben bedrohte Arten als anderswo in den Vereinigten Staaten, und viele dieser geschützten Flora und Fauna sind in abgelegenen Gebieten zu finden.

Die Landschaft von Kīlauea ist mit „Kīpukas“ übersät, Flecken höher gelegenen Landes, auf denen Pflanzen Wurzeln schlagen und um die neuere Lavaströme wirbeln. Jedes Kīpuka erscheint als eine Insel des Lebens, umgeben von kargen Meeren aus gehärteter Lava.

Eine Kīpuka, die kürzlich von Kīlauea heimgesucht wurde, ist das 1.514 Hektar große Waldreservat Malama Kī, das für seinen niedrigen Bestand an einheimischen Ohia-Bäumen bekannt ist. Hier lebt die Unterpopulation von Hawai'i'amakihi. Leider ist die Hälfte des Reservats, eine Mischung aus einheimischen Ohia und eingeführten Bäumen, mit Lava bedeckt. Welche Vegetation die Lava nicht überschwemmte, vulkanische Gase haben sich gebräunt, entlaubt und erstickt. Populationen von zwei gefährdeten einheimischen Pflanzen gingen verloren.

Momentan sind die Bedingungen für Wissenschaftler zu gefährlich, um eingehende Umfragen durchführen zu können, sodass niemand wirklich weiß, wie es den Hawai'i'amakihi geht. "Einige hätten geschachtelt, und diese wären mit Sicherheit gescheitert", sagt Eben Paxton, ein Forschungsökologe, der auch für das Pacific Island Ecosystems Research Center tätig ist. Er ist Teil eines Teams, das von der National Science Foundation ein Stipendium in Höhe von 2, 5 Millionen US-Dollar erhalten hat, um die offenbar wachsende Resistenz der Hawai'i'amakihi gegen Vogelmalaria zu untersuchen. "Zumindest wird der Vog [vulkanische Gase]" Ohia "betonen und möglicherweise das Ausblühen hemmen und Insekten begasen", sagt Paxton. "Das wäre eine große Reduzierung der Nahrungsressourcen."

Einige Vögel sind möglicherweise vulkanischen Gasen erlegen. „Ich würde denken, andere würden sich bewegen. Aber wenn sie umziehen, müssen sie einen anderen Ort mit Ressourcen und nicht zu viel Konkurrenz finden, und das kann eine einfache Sache sein oder auch nicht. “

Da die Amakihi des Waldreservats eine Unterpopulation sind, hat Paxton keine Angst vor dem Aussterben der gesamten Art. Aber wenn in der Nähe Mauna Loa zum Leben erweckt, wird er sich Sorgen machen. An den Hängen dieses Vulkans in größerer Höhe sind elf in Gefangenschaft gezüchtete und freigesetzte „Alalā“ - hawaiianische Krähen - die ersten ihrer Art, die seit 15 Jahren in freier Wildbahn leben.

Einige Hawai'i'amakihi-Populationen haben eine Resistenz gegen Vogelmalaria entwickelt, aber diese Vögel befinden sich direkt auf dem Weg des ausbrechenden Vulkans. Einige Hawai'i'amakihi-Populationen haben eine Resistenz gegen Vogelmalaria entwickelt, aber diese Vögel befinden sich direkt auf dem Weg des ausbrechenden Vulkans. (Flickr / Byron Chin)

Einige Tiere gedeihen nach dem Ausbruch nicht gerade, sind aber auch nicht kurz davor, ausgelöscht zu werden. Laut Steve Bergfeld, einem Förster der Hawai'i-Abteilung für Forstwirtschaft und wild lebende Tiere, scheinen die Pflanzen und Tiere nach dem Ausbruch in Ordnung zu sein. Er sah einen einheimischen Falken, der nur 300 Meter von Fissure 8 entfernt war. Der Raptor nutzte möglicherweise die brennende Lava und die schädlichen Schwefeldioxidgase als Futtersuchmethode - und wartete auf schmackhafte Tiere, die aus der Gefahrenzone huschten.

Lavas Zerstörung ist nicht auf die Erde beschränkt. Anfang Juni, etwa acht Kilometer nördlich des Malama Kī Forest Reserve, überflutete Lava ein seltenes Gezeitenbecken-Ökosystem, in dem 82 Fischarten, 10 verschiedene Korallenarten und 17 Arten wirbelloser Tiere beheimatet sind.

"Für ein Korallenriff, das so jung und so nah an der Küste liegt, war die Artenvielfalt und die Korallenbedeckung hoch", sagt Misaki Takabayashi, Professor für Meereswissenschaften an der nahe gelegenen Universität von Hawaii-Hilo. „Die Gezeitenbecken waren fast fremd, weil man auf schwarzem Basaltsubstrat ein wunderschönes buntes Korallenriff wachsen sah.“

Als sich die Gezeitenpools füllten, verlor Takabayashi einen Studienort, an dem sie seit vier Jahren Umfragen leitete. Zur gleichen Zeit startete Takabayashis Kollege Steve Colbert mit dem Eintritt der Lava in den Ozean. Als Meeresforscher interessiert er sich für den Nährstoffkreislauf im Küstenozean. Daher beteiligte er sich an einer Forschungsstudie mit autonomen Ozeanrobotern, um die Auswirkungen der Lava auf das Meer besser zu verstehen - insbesondere, wohin das mit Lava erhitzte Wasser fließt und wie es ändert sich in Temperatur, Trübung und Versauerung - in den nahe gelegenen Küstenökosystemen.

In den ersten drei Wochen der nahezu Echtzeit-Datenerfassung stellten Colbert und Kollegen fest, dass die hydrothermale Wolke tendenziell direkt vor der Küste und nicht wie befürchtet entlang der Küste fließt. "Was mich wirklich erstaunt hat, waren die starken Veränderungen der Temperatur und der Trübung", sagt Colbert. "Man konnte deutlich die Grenze zwischen tiefblauem Pazifikwasser und olivbraunem, schlammigem Wasser erkennen, das viel wärmer ist."

Lava ist ins Meer gegossen und hat neues Land auf der Insel Hawai'i geformt - aber ein Korallenriff-Ökosystem zerstört. Lava ist ins Meer gegossen und hat neues Land auf der Insel Hawai'i geformt - aber ein Korallenriff-Ökosystem zerstört. (Mit freundlicher Genehmigung von DLNR / Richard Drake)

Wenn Lava das Land umpflastert und Landschaften verändert, ist das etwas anderes als darauf zu warten, dass das Hochwasser nachlässt oder die Winde von Tornados vorbeiziehen. Lava verschwindet nicht und die Genesung kann Jahrhunderte dauern. Das interessiert auch Wissenschaftler.

"Es wird eine Erneuerung geben, und es wird fantastisch sein zu sehen, was das ist und wie sich dieses Ökosystem in etwas Neues verwandelt", sagt Colbert.

Vulkane bildeten die Hawaii-Inseln. Wenn es überall auf der Welt ein Leben gibt, das an Vulkane angepasst ist, dann ist es Hawaii.

Zum Verlust des Malama Kī Forest Reserve sagt Bergfeld: „Es ist sehr verheerend für den Wald, wie wir ihn kannten, aber gleichzeitig ist es ein natürlicher Kreislauf für die Insel Hawaii. Wir können wirklich nicht viel tun, außer zurückzubleiben und zuzusehen. “

Und dann mache ich mich wieder an die Wissenschaft.

Wie Vulkane Ökosysteme verändern