Mentre era lì nel 2022 per ricercare la biologia sottomarina che vive intorno alle sorgenti termali delle acque profonde della regione, Roxanne Beinart, professoressa presso la Graduate School of Oceanography dell'URI, apprese che l'intero fondale oceanico locale intorno all'area era ricoperto di cenere a causa dell'Hunga l'eruzione del vulcano avvenuta pochi mesi prima, che aveva decimato le popolazioni animali che vivevano lì.

Beinart, un microbiologo, normalmente si concentra su minuscoli microbi e creature grandi quanto una mano. All'improvviso, il suo campo di interesse si è concentrato sulle dimensioni del campo e stava imparando l'attività vulcanica quando ha scoperto che il suo sito di studio era coperto di cenere derivante dall'eruzione del vulcano, anche a 1,5 miglia sott'acqua.

L'attività eruttiva sul vulcano Hunga è iniziata nel dicembre 2021, terminando con un'esplosione da record che ha inviato un pennacchio di materiale alto fino a 36 miglia nel gennaio 2022. L'impatto delle eruzioni è stato avvertito fino a 50 miglia di distanza, con onde che viaggiavano anche inoltre, fino al Sud America e alla California. Beinart ha visitato i siti solo tre mesi dopo, nell'aprile del 2022.

Mentre gli scienziati analizzavano l'impatto dell'eruzione al livello del mare e in tutto il mondo, Beinart si era recato nella zona con una spedizione di ricerca a lungo ritardata. Quell'aprile, il team di Beinart condusse una serie di immersioni con veicoli telecomandati in sei campi idrotermali nel bacino del Lau.

Beinart ha riassunto le sue scoperte in un articolo pubblicato su Communications Earth and Environment .

Sebbene la mortalità di massa degli animali marini dovuta alla deposizione di cenere vulcanica sia già stata osservata in precedenza, in forma fossile, raramente è stata documentata in tempo reale. Beinart e il suo team hanno raccolto riprese video per ottenere informazioni dettagliate sui depositi di cenere sul fondo del mare.

Con una forza esplosiva stimata superiore a quella di una bomba atomica, le specie vulnerabili e in via di estinzione che vivono sulle bocche idrotermali sottomarine del vulcano (sorgenti termali di acque profonde) avevano poche possibilità di sopravvivenza. Le popolazioni di mitili e lumache avevano precedentemente prosperato nel sito, ma furono estinte dalla cenere risultante che ricoprì la regione. Altri animali, come granchi e gamberetti, sembravano stare bene, sorprendentemente.

Le specie fondatrici che vivono sulle sorgenti fanno affidamento sui batteri per la maggior parte della loro nutrizione e semplicemente non potrebbero sopravvivere nell'ambiente improvvisamente cambiato e alterato. Dopo l'eruzione, il campo attivo di bocca (Tow Cam) con il maggior deposito di cenere, che in alcuni punti era profondo quasi un metro e mezzo, era quasi completamente privo di vita; gusci vuoti di lumache e cozze ricoprivano l'area.

Ulteriori osservazioni dei campi di ventilazione colpiti possono ampliare la conoscenza degli scienziati sui disturbi naturali in tali ecosistemi e sui meccanismi attraverso i quali tali sistemi si riprendono, ha affermato Beinart. Tali osservazioni forniranno importanti informazioni sulla resilienza degli ecosistemi delle profondità marine.

Il mondo microbico

I microbi studiati da Beinart esistono praticamente ovunque:su di noi, nel microbioma del nostro intestino, nel mondo naturale, nell'oceano. Ha fatto dei microbi oceanici il suo focus.

"L'interazione tra l'animale e i batteri mi affascina", dice. "È una bella relazione."

Il lavoro di Beinart avrebbe potuto portarla in molte direzioni, ma lei si è diretta verso il mondo marino e infine alla Graduate School of Oceanography dell'URI per esplorare i microbi nell'ambiente marino.

L'ambiente del mare profondo è qualcosa che la maggior parte delle persone non vede mai, e lei continua a provare energia nello scoprirne le profondità:"Penso spesso che sia come un mondo alieno. È emozionante farne parte. Ti senti come se stessi visitando un altro pianeta ."

Viaggio compiuto

Questo viaggio di ricerca tardava ad arrivare, dice Beinart. La spedizione originale nel Pacifico è stata riprogrammata dall'inizio della pandemia di COVID-19, ritardando rispetto alla partenza prevista per aprile 2020.

Quando si è verificata l'eruzione, ha avuto l'opportunità unica di studiare la biologia degli organismi che vivevano nel sito, per vedere come avrebbero reagito ai drammatici cambiamenti ambientali.

La cenere che ha scoperto ricoprire il campo di ricerca è stata una sorpresa, qualcosa che normalmente non vede nel suo studio sugli ecosistemi delle profondità marine. La cenere copriva l'area, quasi come neve sottomarina. Con l'aggiunta inaspettata di un elemento così insolito nel loro ambiente di ricerca, e di così tanta parte di esso, il team di biologia della nave ha dovuto determinare rapidamente il modo migliore per studiarlo.

"Abbiamo dovuto capire le cose sul posto", afferma Beinart, sottolineando che i ricercatori sono abituati ad adattarsi rapidamente sulle navi.

"C'è molto da pensare al volo nell'ambiente delle navi da ricerca, sia che tu abbia a che fare con ritardi meteorologici o problemi tecnici. C'è molto lavoro in questo momento. È una delle cose che mi piace di più di questo tipo di oceanografia ricerca. È una sorta di scarica di adrenalina e un vero lavoro di squadra con questo tipo di scienza, un pensiero creativo davvero completo."

Beinart ha detto di essere grata per la buona connettività Internet, così da potersi consultare con colleghi come Adam Soule e Katie Kelley di GSO. Beinart ha anche coinvolto Andrew Davies, specializzato in analisi video speciali, per aiutarla ad analizzare le immagini raccolte.

Sebbene devastante, l’eruzione è stata un evento del tutto naturale, quindi c’era una certa consolazione nel fatto che non si trattasse di un evento causato dall’uomo, ha detto Beinart. Ma era ancora difficile da vedere.

"Dopo aver conosciuto questa parte del mondo, è stato straziante testimoniare la devastazione, anche se si trattava di un evento naturale", afferma Beinart. "Questo enorme e denso ecosistema era quasi completamente scomparso. C'era semplicemente una completa devastazione."

Non ha idea di come se la caveranno gli organismi lì quando torneranno nella loro prossima spedizione nella regione. A quel punto, sarà in grado di vedere come è cambiata la cenere nel tempo e come si svolge il processo di recupero.

Beinart afferma che lo studio della regione è importante per comprendere il disturbo naturale degli ecosistemi marini e prevedere gli effetti dei disturbi causati dall'uomo, come l'estrazione mineraria in acque profonde, su questi habitat unici dei fondali marini.