Alors qu'elle était là en 2022 pour étudier la biologie sous-marine vivant autour des sources chaudes des grands fonds de la région, Roxanne Beinart, professeur à l'École supérieure d'océanographie de l'URI, a appris que l'ensemble du fond océanique local autour de la zone était recouvert de cendres à cause du Hunga. éruption volcanique survenue quelques mois auparavant, décimant les populations animales qui y vivaient.

Beinart, microbiologiste, se concentre normalement sur de minuscules microbes et créatures de la taille d'une main. Soudain, son champ d'intérêt était la taille du champ et elle commençait à se familiariser avec l'activité volcanique lorsqu'elle a découvert son site d'étude couvert de cendres provenant de l'éruption du volcan, même à 2,4 km sous l'eau.

L'activité éruptive du volcan Hunga a commencé en décembre 2021, se terminant par une explosion record qui a envoyé un panache de matière jusqu'à 36 milles en janvier 2022. L'impact des éruptions a été ressenti jusqu'à 50 milles de distance, avec des vagues se propageant même plus loin, jusqu'en Amérique du Sud et en Californie. Beinart a visité les sites trois mois plus tard, en avril 2022.

Alors que les scientifiques analysaient l'impact de l'éruption au niveau de la mer et dans le monde, Beinart s'était rendu dans la région pour une expédition de recherche longtemps retardée. En avril de cette année-là, l'équipe de Beinart a mené une série de plongées en véhicule télécommandé dans six champs de sources hydrothermales du bassin de Lau.

Beinart a résumé ses conclusions dans un article publié dans Communications Earth and Environment. .

Bien que la mortalité massive d’animaux marins due aux dépôts de cendres volcaniques ait déjà été observée – sous forme fossile – elle a rarement été documentée en temps réel. Beinart et son équipe ont rassemblé des séquences vidéo pour avoir un aperçu des dépôts de cendres sur le fond marin.

Avec une force explosive estimée supérieure à celle d'une bombe atomique, les espèces menacées et vulnérables vivant dans les bouches hydrothermales sous-marines du volcan (sources chaudes des eaux profondes) avaient peu de chances de survie. Les populations de moules et d'escargots prospéraient auparavant sur le site, mais ont été éteintes par les cendres qui ont recouvert la région. D'autres animaux, comme les crabes et les crevettes, semblaient se porter bien, ce qui est surprenant.

Les espèces fondamentales vivant dans les évents dépendent des bactéries pour l’essentiel de leur alimentation et ne pourraient tout simplement pas survivre dans un environnement soudainement changé et altéré. Après l'éruption, le champ de ventilation actif (Tow Cam) avec le plus grand dépôt de cendres, qui à certains endroits mesurait près de cinq pieds de profondeur, était presque complètement dépourvu de vie; des coquilles d'escargots et de moules vides jonchaient la zone.

D'autres observations des champs de ventilation touchés peuvent élargir les connaissances des scientifiques sur les perturbations naturelles de ces écosystèmes et les mécanismes par lesquels ces systèmes se rétablissent, a déclaré Beinart. De telles observations fourniront des informations importantes sur la résilience des écosystèmes des grands fonds.

Le monde microbien

Les microbes étudiés par Beinart existent un peu partout :sur nous, dans le microbiome de nos intestins, dans le monde naturel, dans l'océan. Elle s'est concentrée sur les microbes océaniques.

"L'interaction de l'animal et des bactéries me fascine", dit-elle. "C'est une relation cool."

Le travail de Beinart aurait pu l'emmener dans de nombreuses directions, mais elle s'est dirigée vers le monde marin et finalement vers l'École supérieure d'océanographie de l'URI pour explorer les microbes du milieu marin.

L'environnement des grands fonds marins est un environnement que la plupart des gens ne voient jamais, et elle est toujours très motivée à découvrir ses profondeurs :« Je pense souvent que c'est comme un monde extraterrestre. C'est excitant d'en faire partie. On a l'impression de visiter une autre planète. ."

Voyage accompli

Ce voyage de recherche a mis du temps à venir, dit Beinart. L'expédition initiale dans le Pacifique a été reportée depuis le début de la pandémie de COVID-19, retardée par rapport à son départ initialement prévu en avril 2020.

Lorsque l'éruption s'est produite, elle a eu une occasion unique d'étudier la biologie des organismes vivant sur le site, pour voir comment ils réagiraient à un changement environnemental dramatique.

Les cendres qu'elle a découvertes recouvrant le champ de recherche étaient une surprise, ce qu'elle ne voit habituellement pas dans son étude des écosystèmes des grands fonds. Les cendres recouvraient la zone, presque comme de la neige sous-marine. Avec l'ajout inattendu d'un élément aussi inhabituel dans leur environnement de recherche, et en grande partie, l'équipe de biologie du navire a dû déterminer rapidement la meilleure façon de l'étudier.

"Nous avons dû trouver une solution sur place", explique Beinart, soulignant que les chercheurs sont habitués à s'adapter rapidement sur les navires.

"Il y a beaucoup de réflexion à la volée dans l'environnement des navires de recherche, qu'il s'agisse de retards météorologiques ou de problèmes techniques. Il y a beaucoup de travail en ce moment. C'est l'une des choses que j'aime le plus dans ce type d'océanographie. recherche. C'est un peu une montée d'adrénaline et un véritable effort d'équipe avec ce genre de science, une pensée créative vraiment intégrée. "

Beinart a déclaré qu'elle était reconnaissante d'avoir une bonne connectivité Internet, ce qui lui permettait de consulter des collègues comme Adam Soule et Katie Kelley du BSG. Beinart a également fait appel à Andrew Davies, spécialisé dans l'analyse vidéo spéciale, pour l'aider à analyser les images qu'elle a recueillies.

Bien que dévastatrice, l'éruption était un événement entièrement naturel, il y avait donc une certaine consolation en sachant qu'il ne s'agissait pas d'un événement provoqué par l'homme, a déclaré Beinart. Mais c'était toujours difficile à voir.

"Ayant appris à connaître cette partie du monde, la dévastation était déchirante à voir, même s'il s'agissait d'un événement naturel", explique Beinart. "Cet écosystème immense et dense avait presque entièrement disparu. Il y a eu une dévastation totale."

Elle n'a aucune idée de la façon dont les organismes se comporteront à leur retour lors de leur prochaine expédition dans la région. À ce moment-là, elle pourra voir comment les cendres ont changé au fil du temps et à quoi ressemble le processus de récupération.

Beinart affirme que l'étude de la région est importante pour comprendre les perturbations naturelles des écosystèmes marins et prédire les effets des perturbations d'origine humaine, comme l'exploitation minière en haute mer, sur ces habitats uniques des fonds marins.