Mount St. Helens erholt sich noch 30 Jahre später

Die katastrophale Ausbruch des Mount St. Helens vor 30 Jahren verwüstet heute die umliegende Landschaft, mit heißen Gasen und Schutt unzählige Tiere zu töten und beschädigen oder zerstören große Schwaden des Waldes. Aber Leben endete nicht ganz da. Unter die Gründe erholten sich die Ökologie sind einige überraschende Faktoren, einschließlich das Timing am frühen Morgen des Ausbruchs, die Tatsache, dass der Frühling spät gekommen, dieses Jahr kommen und die erstaunliche Fähigkeit von Insekten, einmal eine Erholung Fallschirm war im Gange.

Einige Arten es geschafft zu überleben inmitten der Ausbruch des Vulkans am 18. Mai 1980. Andere an den Rändern der Verwüstung durch geschabt und buchstäblich kroch zurück. Zusammen säte sie die Samen ein Comeback, das passt zu fortgeschritten und beginnt und bis heute anhält.

Ökologen haben beobachtet den Prozess von Anfang an, stellt fest, welche Arten aus dem Bereich ausgerottet wurden und die hatte noch ein paar Vertreter; die gerade in der Gegend und wann; und welche Teile der beschädigten Landschaft waren die ersten, Nachwachsen zu sehen.

Die Erholung des Mount St. Helens Bereich "ein wunderbar lebendiges Labor" war um zu untersuchen, wie Ökosysteme und Arten reagieren auf und erholen sich von großen Störungen, sagte Charlie Crisafulli, ein Forschung-Ökologe mit der Pacific Northwest-Forschungsstation in Amboy, Washington

Dieses natürliche Experiment gab Wissenschaftlern wie Crisafulli viele Überraschungen und ergab einige wichtigen Faktoren, die beeinflussen, wie ein Ökosystem erholt sich von solchen enormen Verwüstungen, die sie verwendet haben, um andere Bereiche beeinflusst durch Vulkanausbrüche zu studieren.

Vulkanische Landschaften

Ein wichtiger Faktor, der die Erholung der verschiedenen Gebiete rund um den Vulkan beeinflusst war die Vielfalt der Möglichkeiten, wie, die Sie von der Explosion betroffen waren:

• Am nächsten der Vulkan gestürzt die Explosion vollständig Bäume, einem Gebiet namens Absalzen Zone, die etwa 143 Quadrat-Meilen (370 Quadratkilometer) abgedeckt. Die Absalzung Zone wurde auch in Schichten von Asche aus unterschiedlichen Tiefen abgedeckt. Entlang den Rändern dieser Zone Bäume blieben stehen, aber waren versengt und getötet durch die heiße vulkanische Gase und Gestein Fragmente, die seitlich von der Explosion stürzte. Die Scorch-Zone bedeckt etwa 42 Quadrat-Meilen (109 km2).
• Die Glutlawine wütete aus dem Vulkan Mund mit einer Geschwindigkeit von bis zu 125 mph (200 km/h) und erreicht Temperaturen von bis zu 1.200 Grad Celsius (650 Grad Celsius). Es erstellt ein Bimsstein Rock Flugzeug von etwa 6 Meilen (15.5 Quadrat km) nördlich des Vulkans. In dieser kargen Gegend, wo der Bimsstein bis zu 131 Fuß (40 Meter) dick erreicht, blieben keine Reste des ehemaligen Waldes.
• Muren, auch bekannt als Lahare, abgekocht und viel von der Landschaft, der Großteil der Pflanzen- und Tierwelt in ihren Weg zu töten, obwohl einige überlebten, an den Rändern dieser Ströme begraben.
• Asche regneten auf die Landschaft über Hunderte von Meilen von dem Vulkan, durchgeführt von den vorherrschenden Winden, Beschichtung, Bäume und andere Pflanzen und akkumulieren in den Ablagerungen auf dem Boden entfernt.

Diese unterschiedlichen Effekte erstellt durch die Explosionen gegründet unterschiedliche Landschaften in der Umgebung, die einige besser als andere Arten geeignet und verschiedene Arten der Erholung in Gang gesetzt, mit unterschiedlicher Rate.

Zeitpunkt war der Schlüssel

Ein entscheidender Faktor, der beeinflusst, welche Spezies waren betroffen war timing – die aktuelle Tageszeit und Jahreszeit.

Weil die große Explosion ereignete sich um 08:32 Uhr, viele nachtaktive Tiere wurden bereits für den Tag gebettet und so waren wahrscheinlicher, in Höhlen geschützt wurden und die Explosion als ihre Nachbarn auf und über die tagsüber überlebt haben.

"Sie nicht nur darüber nachdenken; "das ist eine Chance-Veranstaltung", sagte Crisafulli LiveScience.

Das saisonale Timing war ein Meilenstein – Frühling war zu spät kommen, Mount St. Helens dieses Jahres, und so gab es noch Abweichungen der Schnee bedeckt den Unterwuchs von vielen Abschnitten des Waldes, zum Schutz der Tier- und Pflanzenarten, darunter begraben. Wenn die Explosion zwei Monate später geschehen war, als der Sommer bereits begonnen haben würde, dass Schnee dahin schmolzen würde und mehr Pflanzen und Tierwelt wahrscheinlich würde haben, ausgelöscht worden Crisafulli sagte. Stattdessen viele dieser Schnee-geschützte Arten überlebt und bildeten die Grundlage für die Wiederherstellung dieser Gebiete.

In ähnlicher Weise Seen noch bedeckt im Eis, die erst mehrere Wochen nach der Ausbruch intakt, überlebt nicht auftauen die wahrscheinlich nicht hätte der Fall wenn die Eruption später im Jahr wurden.

"Der saisonalen Effekt war ziemlich leicht erkennbar", sagte Crisafulli.

Die Tatsache, dass der Ausbruch ereignete sich bereits in der Frühjahrssaison für den Bereich bedeutete auch, dass viele Zugvögel – verschiedene Vogelarten und Lachs – noch nicht aus ihren Winterquartieren zurück hatte und ihre Bevölkerungen wurden verschont.

"Diese Tiere im wesentlichen vermieden durch Abwesenheit," sagte Crisafulli.

Biologischen Dynamik

Sobald Grollen des Vulkans hatte aufgehört, und die Asche aus der Luft fiel, konnte Leben beginnen, um die Bereiche, die von dem Ausbruch betroffen zurückfordern.

Wenn Bereich Mount St. Helens Ökologen, wagte, erwartet sie die verschiedenen Ökosysteme, die getroffen wurden, um von vorne, mit Pflanzen und Tieren, die nach der Ankunft aus den umliegenden Wäldern neu besiedeln anfangen zu müssen. Während einige Bereiche rund um den Vulkan, besonders den Bimsstein Ebenen erstellt durch die Eruption pyroklastischen Strom, ohne irgendwelche Samen des Lebens Nachwachsen des Waldes in der Tat blieben, hatten viele der betroffenen Bereiche unerwartet noch einige Splitter des Lebens – so genannte Ökologen "biologischen Erbe."

Diese Bereiche enthalten Orte, wo einige Arten hatten vor den schlimmsten Auswirkungen der Explosion durch Grate abgeschirmt worden und Schneeverwehungen, die Wiederherstellung zu starten und dadurch verarbeiten früher, weil sie nicht zu warten auf auswärtige Kolonisatoren und erholen sich schneller als in anderen Bereichen.

Die stellen, die praktisch unfruchtbar blieben, ein gewisses Maß an "Biologische Trägheit" zu überwinden hatte, sagte Crisafulli mit wenig Regrowth in den ersten Jahren nach der Eruption.

"Die Bedingungen waren einfach hart", sagte Crisafulli.

Aber allmählich, Pflanzen und Insekten besiedelt diese Bereiche, Bereitstellung von Nahrungsmitteln für Kleintiere, die nächsten kam und wiederum waren eine Nahrungsquelle für größere Tiere. Ökosysteme Schwung allmählich mehr und mehr Arten wurden hinzugefügt und ökologische Flecken wurden zugeschüttet.

"Jetzt ist es wirklich im Jahr 30 voran," sagte Crisafulli. "Es ist ein sehr produktives System."

Crisafulli, sagt, dass die meisten Arten, die durch die Eruption ausgelöscht wurden auf den Mount St. Helens Bereich zurückgekehrt sind; und sie sind nicht nur zurück, sie reproduzieren, sagte er.

Hart war nicht glatt Segeln wenn Sie, wie Tiere und Pflanzen würden niederlassen, nur lokal wieder ein paar Jahre später, bevor Sie einmal wieder verschwinden absetzen zurück in. Die Erholung sagte "stoßweise," Crisafulli.

Die Erholung war ein Trial-and-Error-Prozess, mit Samen für den Wind und Tieren reisen zu den Inseln überleben Pflanzen eingeblasen. Die Umwelt bestimmt, was gedieh und was nicht, und dabei hat die Art nun wieder in der Gegend schrittweise aufgebaut.

Kolonisierung Populationen durchlaufen diese "Boom and Bust" Zyklen, weil am Anfang nichts Druck auf sie haben – keine Raubtiere, Krankheitserreger oder Parasiten – und so ihre Bevölkerungen gedeihen. Sobald diese "drei PS," als Crisafulli sie nennt, entstehen, der Kolonisator Populationen können abstürzen. Schließlich aber, als die Wiederherstellung fortschreitet und Renditen der Vielfalt der Ökosysteme, Schaukeln diese Zyklen werden weniger wild und mehr Arten anfangen, mit stabiler Populationen entstehen.

Pflanzen

Die Erholung der Wälder, die einst Mount St. Helens umgeben hatte hing zum Teil auf die benachbarten Ökosysteme.

Zum Beispiel sah Roger del Moral, Biologe an der University of Washington und seine Kollegen die Wiederherstellung der beiden Bereiche durch Lahare. Ein Lahar hatte durch einen Wald geschnitten, so war es vorhandene Vegetation umgeben und hat sich relativ schnell erholt. Die andere war begrenzt durch die Schluchten und so hatte keine Bäume und andere Pflanzen um ihn herum, die leicht den Bereich recolonize könnte. Während die beiden Bereiche fast gleichermaßen suchen begann, jetzt gibt es markante Unterschiede – der Wald umgeben Lahar hat sich schneller erholt und hat Kiefern und Tannen auf, während isolierter Lahar nach wie vor hauptsächlich von Gräsern, Frühstadium Kolonisatoren bedeckt ist.

Höhe auch die Rate der Gesamtstrukturwiederherstellung betroffen: in kälteren, höheren Höhenlagen, die Vegetationsperiode ist kürzer, so dass Pflanzen weniger Gelegenheit haben, nachwachsen und recolonize jedes Jahr, so dass Höhenlagen langsamer Erholung, die diejenigen senken gehabt haben, den Berg hinunter.

Schneeschmelze schützte auch viele der Bäume und andere Pflanzen, die in der Regel den Unterwuchs des Waldes, besonders auf der Nordseite des Berges dominieren. Diese gespeicherten Arten zur Verfügung gestellt Flecken grün sogar direkt nach dem Ausbruch, wenn der Schnee geschmolzen und sie entstand – größere Bäume wurden umgeweht oder durch die Kraft des Ausbruchs angedockt. Diese Auswahl von Arten verändert auch das Aussehen dieser Bereiche des Waldes, mit mehr Schatten-tolerant, understory Bäume (z. B. Berg Hemlock) dominieren die Landschaft, während vor der Eruption, Douglasien, ein großer Teil des Waldes gemacht hätte.

Schnee auch speichern einige Bäume mit bendier Ästen, weil das Gewicht des Schnees die Zweige verursacht zu biegen und dump Schnee geholfen – zusammen mit der Asche, die Ihnen gefallen – halten sie von den Schäden, die die Asche verursacht, sagte Tom Hinckley, Professor der forstlichen Ressourcen von der University of Washington.

Die Asche, die die Blätter und Nadeln von Bäumen in der Nähe des Vulkans beschichtet war gefährlich, nicht weil es erstickt die Bäume oder ätzenden Chemikalien eingeführt, sondern weil die Asche von der Sonne, betonend, dass die Pflanzen und macht sie Dürre-ähnlichen Bedingungen erleben erwärmt wurde.

Dieser Effekt war besonders in Pacific Weisstannen, begann zu sterben oder sterben etwa fünf Jahre nach dem Ausbruch, überraschende Ökologen gesehen. Das Absterben auch gesehen wurde, um eine größere Anzahl älteren Bäumen als jüngeren beeinflussen, sagte Hinckley. Er erklärte, dies zu tun mit der Nadel Ersatz für alte und junge Bäume, mit ersetzt viele mehr Nadeln pro Jahr, und so bekommen die Asche bedeckt, die schneller loswerden.

Hinckley sagte, dass der Mangel an Belastbarkeit seitens der alte Baumbestand für Ökologen überraschend war.

Eine Gruppe von Pflanzen, die besonders nach dem Ausbruch gedieh – und dazu beigetragen, dass die Landschaft besser geeignet für andere Pflanzen – waren die Lupinen. Diese lila und blau blühenden Hülsenfrüchte waren die einzige Spezies, die auf die großen Schwaden des Bimsstein rund um den Vulkan wachsen könnte. Dieser Felsen ist in einige essentielle Nährstoffe niedrig, und so ist ungeeignet für die meisten Arten von Pflanzen; Lupinen jedoch können diese Nährstoffe selbst, und so können in diesen Bereichen wachsen, während sie allmählich Nährstoffe dem Boden hinzufügen, die das Gebiet mehr für andere Pflanzenarten geeignet.

Koniferen, die an anderer Stelle in den Kaskaden-Bereich verbreitet sind, wurden langsam zurück zum Mount St. Helens. Diese Bäume sind sehr anfällig für Trockenheit und brauchen eine bestimmte Art von Pilzen an ihren Wurzeln zu helfen, zu wachsen. Der Lebensraum rund um viel von dem Berg ist noch nicht in der Lage, große Anzahl dieser ikonischen Bäume zu unterstützen.

"Es ist eine raue Umgebung für Nadelbäume,", sagte del Moral. Es wird sein, "eine sehr lange Zeit, bevor Sie es sagen können ist ein Wald."

Insekt "Fallschirm Truppen"

Insekten wurden einige der kleinsten Lebewesen durch die gewaltige Explosion mit der Explosion betroffen und seine anschließende Asche fallen töten aus unzähligen Spinnen, Käfer, Heuschrecken und andere Insekten, die eine kritische Komponente für viele Ökosysteme sind.

Insekten waren anfällig für die Asche, weil sie ihre schützende Abdichtung, so dass sie anfällig für Austrocknung zerstören könnte.

"Insekten sind anfällig für einfach aufgrund ihrer geringen Größe, ausgetrocknet werden", erklärte John Edwards, emeritierter Professor an der University of Washington in Seattle. Aufgrund dieser Tendenz entwickelt Insekten eine Kutikula, die ihre Feuchtigkeit, hält Edwards sagte. Vulkanasche jedoch sehr abrasiv – Sie können im Wesentlichen "die Asche als pulverisierte Glas", Edwards meint – und es kann zerkratzen und beschädigen die schützende Kutikula, und als Folge der Insekten "Wasser zu verlieren und sie sind tot."

Die Asche sogar Insekten weit aus dem Bereich Explosion zerstört wurde, als sie für Hunderte von Meilen entfernt fiel, sagte Edwards LiveScience.

"Die Insektenpopulationen waren stark betroffen", sagte er.

Aber sobald Pflanzen begann zurück zu den Gebieten, die durch den Ausbruch Insekten folgten – die Tatsache, dass Insektenarten sehr mobil sind lassen recolonize das Gebiet relativ schnell nach der Sprengung Edwards sagte.

Einem bestimmten Bereich, wo Insekten Kolonisatoren eine Schlüsselrolle spielte bei der Umgestaltung des Ökosystems, wurde in den höheren Lagen der Vulkan Pisten – in der Regel nicht wo Insekten hätte werden gedacht, in Kälte und Schnee zu wohnen. Aber bestimmte Arten von Käfern und Spinnen gedeihen dort. Es gibt praktisch kein pflanzliches Leben oder andere Insekten für sie zu essen, so diese abenteuerlichen Insekten "ihren Lebensunterhalt verdienen auf was im Wind weht", sagte Edwards.

Viele Tonnen von Toten oder sterbenden Insekten Schlag auf den Berggipfeln im Laufe eines Jahres, die Käfer und Spinnen, die den Elementen zu trotzen zum Frühstück Essen.

Während die ursprüngliche Bevölkerung dieser Insekten durch die Explosion vernichtet haben würde, viele dieser Arten gedeihen in gestörten Lebensräumen und können geblasen werden den Wind selbst um die raue Landschaft recolonize. Edwards und seine Kollegen die Rückkehr von Insekten, Mount St. Helens beobachtet und festgestellt, dass Ballonfahren Spinnen und andere Insekten, die auf die Winde fliegen konnte, die ersten waren, ankommen – was Edwards fordert "Fallschirm-Truppen" – Jagd auf andere Insekten Detritus geblasen den Wind, gefolgt von nicht-fliegende Insekten ("Infanterie") etwa vier bis fünf Jahre nach dem Ausbruch , einem ziemlich schnellen Tempo für Insekten zu Fuß anreisen.

"Es sehr beeindruckend wie schnell sie dort ankamen," meinte Edwards.

In einigen dieser Bereiche, wo Insekten waren die ersten, ankommen, ihre Leichen und andere Verunreinigungen diente als Futter für Pflanzensamen, so dass Vegetation und dann Kleintiere zurück — "und dann die ganze Sache nur zieht", sagte Edwards.

Überleben der kleinen

Innerhalb der unmittelbaren Explosionszone der Eruption "starben alle große Säugetieren" weil sie konnte nicht die schnelle pyroklastische Ströme zu entkommen und verstecken sich hinter Felsen oder andere Arten von Schutz zu groß waren.

Die großen Säugetieren üblich, der Mount St. Helens-Bereich enthalten die majestätischen Elch (Cervus Elaphus), schwarz - angebundene Rotwild (Odocoileus Hemionus Columbianus), Bergziege (Oreamnos Americanus), amerikanische Schwarzbären (Ursus Americanus) und Cougar (Puma Concolor).

Elch Kadaver fanden sich in der "Blowdown Zone" – der Gegend, wo der Wald durch Explosion des Vulkans geklopft wurde, Crisafulli sagte.

Aber diese Säugetiere schließlich zurück, Migration in aus weniger betroffenen Gebieten um mehr weit entfernt von dem Vulkan.

"Alle fünf dieser Arten sind jetzt wieder am Mount St. Helens", sagte Crisafulli.

Vögel, erlag auch meist die Eruption, mit Ausnahme derjenigen, die zu ihren Winterquartieren entfernt waren. In den meisten verwüsteten Gebieten wurden nur Vögel, die zunächst zurückkehren konnten diejenigen, die ihre Nester auf dem Boden, wie der amerikanische Pieper (Anthus Rubescens) und gehörnte Lerche (Eremophila Alpestris) gemacht.

Aber als Pflanze Arten und die Häuser, in denen Vögel zurückgegeben, zur Verfügung gestellt, so hat der Vogelarten. Einige Vogelarten neu zum Bereich wurden sogar angezogen mit der Bildung von Feuchtgebieten in hügeliges Gelände, das nicht schon vor.

In einem Bereich von der Explosionszone, gibt es jetzt tatsächlich "eine absolut bizarre Assemblage der Vögel", die nicht gewesen wäre was Wissenschaftler vorausgesagt, Crisafulli sagte. An dieser Stelle gibt es verschiedene Vögel geeignet, um völlig unterschiedliche Lebensräume in der gleichen Gegend – "Ich glaube nicht, Sie könnten überall im pazifischen Nordwesten gehen" und sehen alle diese Arten der Vögel gemeinsam Crisafulli gesagt.

Kleine Säugetiere, wie Spitzmäuse, Deer Mäuse und Streifenhörnchen – erging es besser als ihre größeren Brüder, da ihre Größe konnten sie besser finden Unterschlupf und die zerstörerischen Kräften des Vulkans zu entkommen, sagte Crisafulli. "Eine große Zahl derer hatten, wenn auch in stark reduzierten Anzahl überlebt."

Wichtig ist, sagte Crisafulli, Kleinsäuger, die überlebt vertreten viele verschiedene Teile des Nahrungsnetzes des Waldes – Pflanzenfresser, Fleischfresser, Insektenfresser – und diese Vielfalt dazu beigetragen, die Erholung des Ökosystems zu ermöglichen.

Wissenschaftler waren überrascht, wie schnell die Bereiche, die von dem Ausbruch betroffen, auch an Orten neu besiedelt wurden wo nichts die Explosion überlebt hatten. Heute zeichnet sich Satellitenbilder der Biologie über fast die gesamte Explosionszone.

Die relativ rasche Rückkehr zeigt, dass sogar die kleinen Säugetiere waren in der Lage, große, kahle Flächen kommt man an den kleinen Taschen oder Inseln, wo Pflanzen überlebt, zu durchqueren und wiederhergestellten schneller, sagte Crisafulli. "Diese Tiere erweisen sich um unglaublich mobil zu sein."
Eine Spezies, die auffällig zurückgegeben hat nicht ist das nördliche Gleithörnchen. Diese Art Reife Wäldern erfordert, die wahrscheinlich seit einiger Zeit im Bereich des Mount St. Helens entwickeln wird nicht, sagte Crisafulli. "Es wird ein langwieriger Prozess sein."

Wie viele von den kleinen Säugetierarten erging es Amphibien tatsächlich überraschend gut nach der Eruption. Wissenschaftler hatten sie von der Eruption ausgelöscht werden erwartet, denn diese Tiere sind in der Regel besonders empfindlich auf Veränderungen der Umwelt. Aber als Wissenschaftler nach der Explosion die Gegend besuchten, fanden sie, dass die meisten der 15 endemischen Arten von Fröschen, Kröten, Salamander und Molche erstaunlich in viel des Bereichs Explosion überlebt hatte.

Der Schlüssel für das Überleben dieser Arten war, dass sie mindestens einen Teil ihres Lebenszyklus im Wasser ausgegeben – so Eiern und Kaulquappen, die unter der gefrorenen Oberfläche von Teichen saß von der Explosion geschützt wurden und später in der Saison entwickeln könnte. Arten, die jedoch nur auf dem Land lebten, wurden in der Tat in der Eruption ausgelöscht.

Das Schicksal von der Gegend Fischen auch unterschiedlich, da einige Seen durch den Ausbruch stark wurden und andere kaum überhaupt waren. Fisch in vielen kleinen Seen wurden verschont, weil die Seen noch gefroren waren. Als Ökologen die zerstörte Landschaft im Sommer 1980 befragt wurden, fand man Bachforelle (Namaycush Fontinalis) am häufigsten.

Die Fische im Spirit Lake, nördlich von Mount St. Helens, alle starben während der Eruption, und so viel vulkanische Ablagerungen rutschte in den See, dass seine Unterseite 200 Fuß (60 m) ausgelöst wurde. Aber nur sechs Jahre später, am See hatte genug erneut zur Unterstützung Fisch, der schließlich in den See in den frühen 1990er Jahren gesichtet wurden gelöscht.

Weitere Eruptionen

Beobachten, dass die Erholung von der Eruption wurde eine Reihe von Überraschungen für Ökologen, erwartet, die die Wiederbelebung des Waldes sehr viel langsamer als noch Fortschritte.

Der 30-Jahr-langen natürliche Experiment wurde auch – und wird weiterhin in den kommenden Jahrzehnten werden — eine noch nie dagewesene Lernerfahrung, die zeigt, wie Ökosysteme zu einer großen Störung reagieren.

Ökologen können dieses Wissen nutzen, um die letzten Eruptionen und die ökologische Antworten zu ihnen und Eruptionen heute besser. Crisafulli verbrachte Zeit beobachten die Nachwirkungen und die Anfangsphase der Erholung am Chiles Chaitén Vulkans, die am 2. Mai 2008, brach und Alaskas Kasatochi Vulkan, der am 7. August 2008, brach und mit den Lehren von Mount St. Helens um zu sehen, welche Faktoren die Wiederherstellung der Ökosysteme rund um diese Vulkane beeinflussen könnte.

"Es gibt nichts, Naturgeschichte zu ersetzen," sagte Crisafulli. Und welchen besseren Weg, um als zu lernen, indem man beobachtet, wie er es nennt, der "Urvater der Störungen?"

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