La ceniza cubrió el área del volcán Hunga, casi como nieve bajo el agua
Una oceanógrafa de la Universidad de Rhode Island (URI) que dirigía su primer crucero de investigación en el Pacífico sur descubrió una sorpresa cuando su barco miró bajo las aguas en la nación polinesia de Tonga.
Mientras estaba allí en 2022 para investigar la biología submarina que vive alrededor de las aguas termales de las profundidades marinas de la región, Roxanne Beinart, profesora de la Escuela de Graduados en Oceanografía de la URI, observó que todo el fondo del océano local alrededor del área estaba cubierto de ceniza debido a la erupción del volcán Hunga que había ocurrido apenas unos meses antes, diezmando las poblaciones de animales que vivían allí.
Beinart, una microbióloga, normalmente se centra en microbios y criaturas minúsculas del tamaño de una mano. De repente, su alcance de enfoque era el tamaño de un campo y estaba obteniendo una introducción a la actividad volcánica cuando encontró su sitio de estudio cubierto de cenizas de la erupción del volcán, incluso a 2,5 km bajo el agua.
La actividad eruptiva en el volcán Hunga comenzó en diciembre de 2021 y terminó con una explosión récord que envió a la atmósfera una columna de material de hasta 50 km en enero de 2022. El impacto de la erupción se sintió hasta a 80 km de distancia, y las olas viajaron aún más lejos, hasta América del Sur y California. Beinart visitó el sitio apenas tres meses después, en abril de 2022.
Mientras los científicos analizaban el impacto de la erupción a nivel del mar y en todo el mundo, Beinart había navegado hasta la zona en una expedición de investigación largamente retrasada. En abril de ese año, el equipo de Beinart realizó una serie de inmersiones con vehículos operados de forma remota en seis campos de respiraderos hidrotermales en la cuenca de Lau.
Aunque ya se ha observado antes (en forma fósil) una mortalidad masiva de animales marinos debido a la deposición de cenizas volcánicas, rara vez se ha documentado en tiempo real. Beinart y su equipo recopilaron imágenes de vídeo para conocer mejor los depósitos de cenizas en el fondo marino.
Imagen derecha: Los caracoles se encuentran en todo el mundo y se adaptan a cualquier región en la que se encuentren. Roxanne Beinart de la URI, fotografiada con un caracol de respiradero hidrotermal de aguas profundas de la cuenca de Lau, Tonga.
Con una fuerza explosiva que se estima que superaba la de una bomba atómica, las especies vulnerables y en peligro de extinción que viven en los respiraderos hidrotermales submarinos (fuentes termales de aguas profundas) del volcán tenían pocas posibilidades de sobrevivir. Anteriormente, habían prosperado en el sitio poblaciones de mejillones y caracoles, pero fueron extinguidas por la ceniza resultante que cubrió la región. Sorprendentemente, otros animales, como los cangrejos y los camarones, parecieron estar bien.
Las especies fundamentales que viven en los respiraderos dependen de las bacterias para la mayor parte de su nutrición y simplemente no podrían sobrevivir en el repentinamente alterado entorno. Después de la erupción, el campo hidrotermal activo (Tow Cam) con el mayor depósito de ceniza, que en algunos lugares tenía casi cinco pies de profundidad, quedó casi completamente desprovisto de vida. Conchas vacías de caracoles y mejillones cubrían la zona.
Otras observaciones de los campos de respiraderos impactados pueden ampliar el conocimiento de los científicos sobre las perturbaciones naturales en dichos ecosistemas y los mecanismos mediante los cuales dichos sistemas se recuperan, dijo Beinart. Estas observaciones arrojarán importantes conocimientos sobre la resiliencia de los ecosistemas de aguas profundas.
El mundo microbiano
Los microbios que estudia Beinart existen en casi todas partes: en nosotros, en el microbioma de nuestros intestinos, en el mundo natural, en el océano. Ella ha centrado su atención en los microbios oceánicos. "Me fascina la interacción entre los animales y las bacterias", afirma Beinart. "Es una relación genial".
El trabajo de Beinart podría haberla llevado en muchas direcciones, pero llegó al mundo marino y, finalmente, a la Escuela de Graduados en Oceanografía de la URI para explorar microbios en el entorno marino.
El entorno de las profundidades marinas es un sitio que nunca ve la mayoría de la gente, y ella todavía disfruta descubriendo sus profundidades: "A menudo pienso que es como un mundo extraño. Es emocionante ser parte de él. Te sientes como si estuvieras visitando otro planeta".
Viaje cumplido
Imagen: El buque de investigación Thompson (Universidad de Washington) estaba programado para navegar hacia el Océano Pacífico en abril de 2020, pero se retrasó hasta 2022 debido a la pandemia de COVID-19. Cuando finalmente llegaron los investigadores, pudieron observar el impacto del volcán en la vida marina de la zona. (Scott Myers)
Este viaje de investigación tardó mucho en realizarse, dice Beinart. La expedición original al Pacífico fue reprogramada desde el inicio de la pandemia de COVID-19, retrasada desde su navegación inicial programada en abril de 2020.
Cuando ocurrió la erupción, tuvo una oportunidad única de estudiar la biología de los organismos que viven en el sitio, para ver cómo reaccionarían ante un dramático cambio ambiental.
La ceniza que descubrió cubriendo el campo de investigación fue una sorpresa, algo que no suele ver en su estudio de los ecosistemas de aguas profundas. La ceniza cubrió el área, casi como nieve bajo el agua. Con la inesperada incorporación de un elemento tan inusual en su entorno de investigación, y en gran parte, el equipo de biología de la nave tuvo que determinar rápidamente la mejor manera de estudiarlo.
"Tuvimos que resolver las cosas en el momento", afirma Beinart, señalando que los investigadores están acostumbrados a adaptarse rápidamente en los barcos.
"Hay mucho que pensar sobre la marcha en el entorno de los buques de investigación, ya sea que se trate de retrasos climáticos o problemas técnicos. Hay mucho trabajo en este momento. Es una de las cosas que más me gustan de este tipo de investigaciones oceanográficas. Es una especie de descarga de adrenalina y un verdadero esfuerzo de equipo con este tipo de ciencia, un pensamiento creativo realmente integrado".
Imagen: Comparación de las condiciones previas a la erupción de 2019 y las condiciones posteriores a la erupción de 2022 en ubicaciones específicas del fondo marino
Si bien fue devastadora, la erupción fue un suceso totalmente natural, por lo que hubo cierto consuelo en saber que no fue un evento provocado por el hombre, dijo Beinart. Pero todavía era complicada de ver.
"Después de conocer esta parte del mundo, fue desgarrador presenciar la devastación, incluso si fue un evento natural", dice Beinart. "Este enorme y denso ecosistema desapareció casi por completo. Hubo una devastación total".
No tiene idea de cómo les irá a los organismos cuando regresen en su próxima expedición a la región. En ese momento, podrá ver cómo ha cambiado la ceniza con el tiempo y cómo es el proceso de recuperación.
Beinart dice que el estudio de la región es importante para comprender la perturbación natural de los ecosistemas marinos y predecir los efectos de las perturbaciones causadas por el hombre, como la minería en aguas profundas, en estos hábitats únicos del fondo marino.
Beinart resumió sus hallazgos en un artículo publicado en Communications Earth and Environment: Deep seafloor hydrothermal vent communities buried by volcanic ash from the 2022 Hunga eruption
