Het landschap bij Lava Beds National Monument in Noord-Californië is typisch de thuisbasis van salie en jeneverbessen, met unieke lavagrotten die onder het oppervlak draaien. Maar in de zomers van 2020 en 2021, bosbranden raasden door de regio, duizenden hectaren verbranden en het oppervlak verkoold achterlaten.

De vuren die het oppervlak verschroeiden, hadden ook een impact op het leven in de grotten beneden, volgens nieuw onderzoek dat maandag in Portland zal worden gepresenteerd op de GSA Connects 2021-jaarvergadering van de Geological Society of America, Oregon.

Gezonde grotten zijn kwetsbare ecosystemen die veel meer huisvesten dan vleermuizen:ze zijn ook de thuisbasis van diverse gemeenschappen van kleine zoogdieren, vogels, insecten, en ongewervelde dieren. Grotbewoners kunnen zeer aangepast zijn aan hun niche en daardoor gevoelig voor eventuele veranderingen in hun omgeving. Wanneer een bosbrand de grond boven een grot intens verbrandt, het is redelijk om te verwachten dat het ecosysteem van de grot kan worden aangetast. En met bosbranden die elk jaar grotere gebieden treffen, het begrijpen van die effecten is nog nooit zo belangrijk geweest.

Wetenschappers van Lava Beds hielden de ecologie in 33 grotten zes jaar lang in de gaten toen de Caldwell-brand in juli 2020 toesloeg. ongeveer 70% van het park in brand steken. Het antilopenvuur, die begon in augustus 2021, verbrandde 27% van de oppervlakte van het park. "Dus 97% van het park is het afgelopen jaar afgebrand, " zei Jordan Kemp, een Scientist in Parks-stagiair bij Lava Beds en een afgestudeerde student aan de Indiana State University. De ramp bood een natuurlijke gelegenheid om het effect van bosbranden op de ecologie van grotten te bestuderen.

"We hebben nog nooit zo'n brand gehad, dus de zorg was, 'Nu we al deze vegetatie aan de oppervlakte hebben verloren, wat gebeurt er met het leven eronder?'" zei Kemp.

Ongewervelde dieren zoals grotduizendpoten, dipluraan, en isopoden zijn klein, maar hebben een te grote impact op de algehele gezondheid van grotten:verstoringen aan de onderkant van het voedselweb kunnen naar boven rimpelen, vooral in ecosystemen waar veel soorten zeer gespecialiseerd zijn. Omdat gemeenschappen in lavabuizen in grotten vaak geïsoleerd zijn, unieke soorten kunnen evolueren die alleen in een paar grotomgevingen worden gevonden.

Om die vraag te beantwoorden, Kemp en collega's keerden terug naar de grotten om te zien welke schade was aangericht en om exemplaren te documenteren die waren aangetrokken door het kleine aas dat voor ongewervelde dieren was gelegd. Hun voorlopige resultaten, het volgen van populatieveranderingen en soortendiversiteit, suggereren een significante daling van de ecosysteemdiversiteit in de grotten onder oppervlakken die zijn verbrand door de Caldwell- en Antelope-branden. Die veranderingen in de gemeenschap kunnen worden veroorzaakt door vocht.

"Na de branden we hebben gezien dat natte grotten in verbrande gebieden droger werden, en sommige droge grotten worden nat. Verlies van vegetatie aan het oppervlak kan hebben geleid tot een verandering in de grondwaterstroming, en hoe water door de grond naar beneden sijpelt, ' zei Kemp.

Die verandering in hydrologie had invloed op de vochtigheid van de grot, een omgevingsfactor waarvoor ongewervelde dieren zeer gevoelig kunnen zijn. De fundamentele relatie tussen vegetatie die de waterstroom aan de oppervlakte bemiddelt en hoeveel vocht het in grotten brengt, geldt waarschijnlijk voor andere grotten onder door vuur aangetaste landschappen. Begrijpen hoe branden het vochtgehalte van grotten veranderen, en dus diversiteit, zal wetenschappers en landbeheerders helpen om kwetsbare grotten-ecosystemen te beschermen, aangezien branden alomtegenwoordig worden in een groot deel van het land.

De grotten bij Lava Beds National Monument zijn ook de thuisbasis van artefacten en schilderijen van de inheemse Modoc-bevolking, wiens voorouderlijk land het Monument vandaag inneemt. Omdat ongewervelde dieren zo gevoelig zijn voor de algehele gezondheid van grotten, ze kunnen een goede indicator zijn voor conserveringsrisico's voor de artefacten.