Május 18-án, csütörtökön van a 20. évfordulója a St. Helen-hegy 1980-as kitörésének. Hogyan áll helyre a hegy? Milyen típusú növényzet nőtt a láva és hamu által kiirtott területeken? Milyen elvárások vannak a jövőbeli növekedéssel kapcsolatban?
Az elmúlt 10 évben a Washington Állami Egyetem Vancouveri biológia professzora, John Bishop tette fel ezeket a kérdéseket, és tanulmányozta az élet újbóli megjelenését a Mount St. Helens-en. Munkája a hegy északi oldalán, a kráter és a Spirit Lake között, a Habkő-síkságnak nevezett, legpusztultabb területen játszódik.
"Nem maradt biológiai örökség" - mondta Bishop. "A növényeket, állatokat, baktériumokat és szerves anyagokat mind elfújták, elégették vagy betemették a sziklák."
1981-ben az ökológusok nagy meglepetésére egyetlen csillagfürt növényt (Lupinus lepidus) találtak a Habkő-síkságon. Ez a növény több kilométerre volt minden túlélő növényzettől. Bishop szerint ez elképesztő volt, tekintve, hogy a csillagfürt magvak meglehetősen nagyok anélkül, hogy alkalmazkodnának az elterjedéshez. A magvak szétszóródásának módja továbbra is fennáll.
Tehát csillagfürtöt találtak, mit jelent ez a St. Helens-hegyen a növényzet újranövése szempontjából? A csillagfürt a hüvelyesek családjába tartozik, és nitrogént ad a talajhoz, lehetővé téve a növények növekedését.
"Ez olyan, mintha babot vagy borsót ültetnél a kertedbe, hogy feltöltsd a talajt" - mondta Bishop. "A csillagfürt tápanyagokat ad vissza az ökoszisztémába. A legtöbb növény nem tudna megélni itt [a síkságon] csillagfürt nélkül, bár ez mára megváltozott."
Ma több mint 20 hektáros csillagfürt foltok léteznek a Habkő-síkságon, és új növényzet nőtt azokon a területeken, ahol a csillagfürt először megtelepedett. Úgy gondolták, hogy a csillagfürt „ökoszisztéma-mérnökként” működik, felgyorsítva és ösztönözve a növényzet újratelepedését.
"Az emberek nagy elvárásokat támasztottak a csillagfürt elterjedésével szemben, de ez nem igazán történt meg" - mondta Bishop. "A 90-es évek elején végzős hallgatóként láttam, hogy a csillagfürt nem terjed, és érdekelt, hogy miért. Találtam csillagfürteket itt-ott, de nem virágoztak, mint az eredeti folt. Most sok minden, mint pl. csillagfürt enni. Azt tapaszt altam, hogy a rovarok akadályozzák a csillagfürt ilyen gyors szaporodását. A növényzeti show-t vezették."
Amit Bishop talált, azok hernyók voltak. A hernyók unalmasak voltak, és a csillagfürt növények gyökerében éltek, csillagfürt magvakkal táplálkoztak, és kis védőalagutakat szőttek levelekből és kavicsból.
Bishop ezen a területen végzett munkája az elsődleges szukcesszióra összpontosít – ez egy ökológiai kifejezés a nulláról kezdésre.
"Munkánk az egyik első példa arra, hogy a növényevők kontrollálják a vegetációt. A nagyobb kérdés az, hogy a növényevők általában kontrollálják-e a növénypopulációkat" - mondta Bishop.
Bishop másik kutatása a Mount St. Helens-ről a gyarmatosítás evolúciós hatásaira és az "alapító hatásra" összpontosított.
"Ha egy új populációt egy korlátozott csoportból indítanak, az radikális genetikai változásokat képes előidézni a populációban. Előfordulhat, hogy az alapítók nem képviselik azt, ami korábban volt. Ez azt jelenti, hogy ha megnézzük az új foltok halmazát, minden folt genetikailag különbözik a másiktól. Elméletileg ez azt eredményezheti, hogy a foltok eltérően reagálnak a természetes kiválasztódásra, és különböző evolúciós pályákra kerülhetnek" - mondta. "A St. Helens-i csillagfürt erős természetes szelekción megy keresztül. Valójában azonban az alapító hatás nem számít a St. Helens-hegyen, mert a hatás csak néhány generációig tart, mielőtt a beporzók eltüntetik, amelyek a foltok között mozogva homogenizálódnak. őket."
Bishop szerint bár az alapító hatás talán nem sokat jelent a Mount St. Helens számára, nagyobb léptékben fontosabb lehet.
"Jelenleg azt vizsgáljuk, hogy a Mount Adams-en, a Mount Hood-on, a Mount St. Helens-en és a Mount Rainier-en található Lupinus lepidus különbözik-e egymástól. Ezek a helyek olyanok, mint a növény élőhelyének szigetei, nem az. a legtöbb kisebb hegyen megtalálhatók ezek között a vulkánok között."
Jelenleg Bishop azt is kutatja, hogy miért nincsenek növényevők a csillagfürt foltjának közepén. A folt szélén, ahol a csillagfürt ritkul, több növényevő található.
Ennek köze lehet az új trofikus szintek hozzáadásához, ahogy új növény- és állatközösségek alakulnak ki. A csillagfürt az első trofikus szintet testesíti meg, amely életet hoz a vegetáción keresztül. A csillagfürttel táplálkozó hernyók alkotják a második trófikus szintet, míg a madarak, darazsak, hangyák, pókok vagy bármi, ami megeszik a hernyókat, a harmadik trófikus szintet.
A nyár folyamán Bishop körülbelül 10 naponta tesz egy kétnapos kirándulást a Mount St. Helens-be. Tavaly körülbelül 20-30 napot töltött a hegyen. A WSU Vancouver biológia, környezettudomány és természeti erőforrás-tudományi programjaiban részt vevő hallgatóknak lehetőségük van részt venni Bishop terepkutatásában. Tavaly nyáron hat diák segítője volt. Püspök Ph. D. fokozatot kapott. 1996-ban a Washingtoni Egyetemről, és 1998-ban csatlakozott a WSU Vancouver Tudományos Karához.
WSU Vancouver "Természeti katasztrófa és környezeti változás a csendes-óceáni északnyugati részén: Leckék az új évezredhez" előadássorozat: www.vancouver.wsu.edu/programs/sci/disturbance.htm
Mount St. Helens National Monument: www.fs.fed.us./gpnf/mshnvm/
Cascades Volcano Observatory:
Volcano Cam: www.discovery.com/cams/sthelens/sthelens.html
Volcano World's Mount St. Helens oldal:
