https://frosthead.com

Bagaimana Volcanoes Membentuk Kembali Ekosistem

Beratnya setara dengan dua sen dan satu sen, Hawai`i `amakihi adalah burung hijau kecil yang mempesona. Lidahnya yang multiguna berbentuk tabung untuk menyeruput nektar dan berujung poni untuk menangkap serangga dan artropoda lainnya. Cakar yang kuat memungkinkannya mencari makan di hampir semua posisi, termasuk terbalik. Hawai`i `amakihi juga diketahui tidur dengan kepala terselip dan satu kaki terangkat. Tapi apa yang benar-benar mengejutkan para ilmuwan adalah bagaimana sub-populasi burung-burung ini bertahan hidup di sudut dataran rendah di Pulau Hawaii di mana dulu nyamuk yang membawa penyakit unggas mengancam mereka dengan kepunahan. Sayangnya, burung-burung yang tahan penyakit ini duduk langsung di jalur gunung berapi Kīlauea yang meletus.

Konten terkait

  • Bagaimana Gempa Bumi dan Gunung Berapi Mengungkapkan Detak Jantung Planet ini

“Saya sudah bekerja di sini selama lebih dari 40 tahun. Saya telah melihat banyak letusan, dan letusan selalu spektakuler, ”kata Jim Jacobi, ahli biologi dari Pacific Island Ecosystems Research Center, kepada Smithsonian.com.

Volkanologis menarik di Klauea adalah Fissure 8. Fissure 8 dimulai pada bulan Mei sebagai celah di tanah, seperti dua lusin lainnya, mengepung sulfur dioksida dan, kadang-kadang, mengalirkan air mancur lava beberapa ratus kaki tinggi di tengah subdivisi perumahan bersama sisi timur bawah gunung berapi yang landai. Tidak seperti semua celah lainnya, Fissure 8 tidak gagal. Alih-alih, sejak membelah terbuka, ia terus memompa keluar lahar, menciptakan sungai yang mendidih yang bergerak dengan kecepatan hingga 25 mil per jam dalam perjalanan delapan mil menuju laut.

“Ketika kami pergi ke Fissure 8, ” kata Jacobi, “Dua hal mengejutkan saya. Dampak manusia — tidak ada orang di sekitar [karena evakuasi] —dan yang kedua vegetasi itu mati. ”

Saluran lava di Fissure 8 di Kīlauea. Saluran lava di Fissure 8 di Kīlauea. (Courtesy: DLNR / Richard Drake)

Gunung berapi di seluruh dunia bertanggung jawab untuk membentuk 80 persen permukaan Bumi. Namun gunung berapi terkenal karena kehancuran yang mereka miliki. Berita utama sering berfokus pada dampak manusia. Dalam tiga bulan sejak letusan baru ini tumbuh di sepanjang Zona Rift Timur yang lebih rendah di Kīlauea, sekitar 800 rumah, bagian dari pembangkit energi panas bumi, dan sebuah sekolah telah ditelan. Ribuan orang telah dievakuasi.

Tetapi letusan gunung berapi juga membentuk kembali dunia alami dengan cara yang dramatis.

Stratovolcanoes seperti Volcán de Fuego di Guatemala, yang meletus pada bulan Juni, melakukan kekerasan, mencekik hampir semua yang ada dalam jangkauan — rumah, mobil, hewan, dan tanaman. Pada 2008, Kasatochi, sebuah pulau vulkanis terpencil di rantai Aleutian, bergemuruh hidup untuk pertama kalinya dalam sejarah modern. Satu-satunya dua manusia — ahli biologi — di pulau kecil itu naik ke atas kapal penangkap ikan satu jam sebelum gunung berapi itu mulai memuntahkan awan gas dan abu panas yang menutup perjalanan udara melintasi Pasifik Utara. Dalam hitungan hari, pulau itu, rumah bagi seperempat juta burung laut yang dikenal sebagai auklets, berubah dari hijau subur menjadi abu-abu pucat. Sukses sarang tahun itu: nol.

Kīlauea memiliki andil dalam letusan eksplosif, tetapi pada masa bersejarah, itu berperilaku dalam apa yang oleh para ahli vulkanologi disebut sebagai "efusif", yang berarti bahwa alih-alih meletus dengan kekerasan, lava itu bergerak lambat dari ventilasi atau celah di berbagai titik yang mengikuti kontur tanah downslope. Itulah yang terjadi di gunung berapi Fissure 8.

Satu hal yang terjadi pada lingkungan alam Kīlauea adalah, menurut Jacobi, adalah bahwa sebagian besar dampak lahar sangat lokal. Namun Hawaii adalah rumah bagi lebih banyak spesies yang terancam punah daripada di tempat lain di Amerika Serikat, dan banyak dari flora dan fauna yang dilindungi itu ditemukan di daerah terpencil.

Lanskap Kīlauea dipenuhi dengan “kīpukas, ” bidang tanah yang lebih tinggi tempat tanaman berakar dan di sekitar tempat aliran lava baru telah berputar. Setiap kīpuka muncul sebagai pulau kehidupan yang dikelilingi oleh lautan lava yang tandus.

Satu kīpuka yang baru-baru ini terkena dampak oleh Kīlauea adalah Cagar Hutan Malama Kri seluas 1.514 hektar, dihargai karena tegakan rendahnya ketinggian pohon-pohon `ohia asli. Di sinilah sub-populasi Hawai`i `amakihi mencari nafkah. Sayangnya, setengah dari cadangan, campuran asli ohia dan pohon-pohon yang diperkenalkan, telah ditutupi oleh lava. Apa vegetasi lava tidak tergenang, gas vulkanik telah menjadi kecoklatan, defoliasi dan mati lemas. Populasi dua tanaman asli yang terancam punah hilang.

Untuk saat ini, kondisinya masih terlalu berbahaya bagi para ilmuwan untuk melakukan survei mendalam, jadi tidak ada yang benar-benar tahu bagaimana nasib orang-orang Hawaii. "Beberapa akan bersarang, dan yang paling pasti akan gagal, " kata Eben Paxton, seorang ahli ekologi penelitian dengan Pusat Penelitian Ekosistem Pulau Pasifik. Dia adalah bagian dari sebuah tim yang dianugerahi hibah $ 2, 5 juta dari National Science Foundation untuk mempelajari perlawanan yang semakin meningkat terhadap malaria burung di Hawaii. "Minimal, vog [gas vulkanik] akan menekankan` ohia, mungkin menghambat mekar, dan mengasapi serangga, "kata Paxton. "Itu akan menjadi pengurangan besar dalam sumber daya makanan."

Beberapa burung mungkin menyerah pada gas vulkanik. “Saya pikir orang lain akan pindah. Tetapi dalam bergerak, mereka harus menemukan tempat lain dengan sumber daya dan tidak terlalu banyak kompetisi dan itu mungkin atau mungkin tidak mudah. ​​”

Karena 'amakihi dari cadangan hutan adalah sub-populasi, Paxton tidak takut kepunahan seluruh spesies. Tetapi jika Mauna Loa di dekatnya bergemuruh hidup, dia akan khawatir. Beresiko di lereng gunung berapi yang lebih tinggi ini adalah 11 tawanan dan dilepaskan `alalā — gagak Hawaii — yang pertama dari spesies mereka yang hidup di alam liar dalam 15 tahun.

Beberapa populasi Hawaii amakihi telah berevolusi tahan terhadap malaria burung, tetapi burung-burung itu tepat di jalur gunung berapi yang meletus. Beberapa populasi Hawaii amakihi telah berevolusi tahan terhadap malaria burung, tetapi burung-burung itu tepat di jalur gunung berapi yang meletus. (Flickr / Byron Chin)

Beberapa hewan tidak benar-benar berkembang setelah letusan, tetapi juga tidak di ambang kehancuran. Menurut Steve Bergfeld, seorang rimbawan dengan Divisi Kehutanan dan Satwa Liar Hawaii, tanaman dan hewan di atas angin dari letusan itu tampak baik-baik saja. Dia melihat seekor 'io, elang asli, hanya 300 meter dari Fissure 8. Sang raptor mungkin memanfaatkan lava yang terbakar dan gas sulfur dioksida yang berbahaya sebagai teknik mencari makan — menunggu makhluk-makhluk lezat yang bergegas keluar dari zona bahaya.

Penghancuran lava tidak terbatas pada daratan saja. Pada awal Juni, sekitar lima mil utara Cagar Hutan Malama K, lava membanjiri ekosistem kolam pasang surut, rumah bagi 82 spesies ikan, 10 spesies karang yang berbeda, dan 17 spesies invertebrata.

“Untuk terumbu karang yang begitu muda dan sangat dekat dengan garis pantai, keanekaragaman hayati dan tutupan karang sangat tinggi, ” Misaki Takabayashi, profesor ilmu kelautan di dekat Universitas Hawai'i-Hilo, mengatakan. "Kolam pasang hampir asing, karena Anda bisa melihat terumbu karang berwarna-warni yang indah tumbuh di substrat basal hitam."

Ketika air pasang surut mengisi, Takabayashi kehilangan lokasi studi di mana dia memimpin survei selama empat tahun. Pada saat yang sama, masuknya lava ke lautan memicu rekan profesor Takabayashi Steve Colbert untuk beraksi. Sebagai seorang ilmuwan kelautan, dia tertarik dengan perputaran nutrisi di laut pesisir, jadi dia bergabung dengan penelitian yang menggunakan robot laut otonom untuk lebih memahami dampak lava memasuki laut — khususnya, ke mana air yang dipanaskan lava mengalir dan bagaimana perubahan suhu, kekeruhan, dan pengasaman — pada ekosistem pesisir terdekat.

Dalam tiga minggu pertama pengumpulan data hampir real-time mereka, Colbert dan rekan menemukan bahwa bulu hidrotermal cenderung mengalir lurus lepas pantai, bukan ke garis pantai seperti yang menjadi perhatian. "Yang benar-benar membuat saya takjub adalah perubahan tajam dalam suhu dan kekeruhan, " kata Colbert. "Anda dapat dengan jelas melihat garis antara air Pasifik yang biru tua dan air berwarna coklat zaitun, berlumpur yang jauh lebih hangat."

Lava telah mengalir ke laut, membentuk daratan baru di pulau Hawaii — tetapi menghancurkan ekosistem terumbu karang. Lava telah mengalir ke laut, membentuk daratan baru di pulau Hawaii — tetapi menghancurkan ekosistem terumbu karang. (Courtesy: DLNR / Richard Drake)

Ketika lava membuka kembali tanah dan mengubah lanskap, itu berbeda dari menunggu air banjir surut atau angin dari tornado berlalu. Lava tidak hilang, dan pemulihan bisa memakan waktu berabad-abad. Itu juga menarik minat para ilmuwan.

“Akan ada pembaruan yang datang, dan akan menjadi luar biasa untuk melihat apa itu dan bagaimana ekosistem ini mengubah dirinya menjadi sesuatu yang baru, ” kata Colbert.

Gunung berapi membentuk Kepulauan Hawaii. Jika ada kehidupan yang disesuaikan dengan gunung berapi di mana saja di dunia, ini adalah Hawaii.

Berbicara tentang hilangnya Cagar Hutan Malama Kī, Bergfeld mengatakan, “Ini sangat merusak hutan seperti yang kita ketahui, tetapi pada saat yang sama merupakan siklus alami untuk Pulau Hawaii. Tidak banyak yang bisa kita lakukan selain mundur dan menonton. ”

Dan, kemudian, kembali melakukan sains.

Bagaimana Volcanoes Membentuk Kembali Ekosistem