Mientras estaba en 2022 para investigar la biología submarina que vive alrededor de las aguas termales de aguas profundas en la región, Roxanne Beinart, profesora de la Escuela de Graduados en Oceanografía de la URI, descubrió que todo el fondo oceánico local alrededor del área estaba cubierto de ceniza debido a la tormenta Hunga. La erupción del volcán que había ocurrido apenas unos meses antes, diezmó las poblaciones de animales que vivían allí.

Beinart, un microbiólogo, 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 1,5 millas bajo el agua.

La actividad eruptiva en el volcán Hunga comenzó en diciembre de 2021 y terminó con una explosión récord que envió una columna de material de hasta 36 millas en enero de 2022. El impacto de las erupciones se sintió hasta a 50 millas de distancia, con olas que viajaban incluso además, hasta Sudamérica y California. Beinart visitó los sitios 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.

Beinart resumió sus hallazgos en un artículo publicado en Communications Earth and Environment. .

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.

Con una fuerza explosiva que se estima que supera 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, las poblaciones de mejillones y caracoles habían prosperado en el sitio, pero fueron extinguidas por la ceniza resultante que cubrió la región. Sorprendentemente, a otros animales, como los cangrejos y los camarones, les pareció 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 entorno repentino y alterado. Después de la erupción, el campo de ventilación 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; caracoles y mejillones vacíos 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. Se ha centrado en los microbios oceánicos.

"Me fascina la interacción entre los animales y las bacterias", afirma. "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 URI para explorar microbios en el entorno marino.

El entorno de las profundidades marinas es un entorno que la mayoría de la gente nunca ve, 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

Este viaje de investigación tardó mucho en llegar, dice Beinart. La expedición original al Pacífico fue reprogramada desde el inicio de la pandemia de COVID-19, retrasada desde su zarpe inicial programado en abril de 2020.

Cuando ocurrió la erupción, tuvo una oportunidad única de estudiar la biología de los organismos que viven en el lugar y ver cómo reaccionarían ante un cambio ambiental dramático.

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 del barco 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 investigación oceanográfica. Es una especie de subidón de adrenalina y un verdadero esfuerzo de equipo con este tipo de ciencia, un pensamiento realmente creativo".

Beinart dijo que estaba agradecida por la buena conectividad a Internet, por lo que podía consultar con colegas como Adam Soule y Katie Kelley de la OSG. Beinart también recurrió a Andrew Davies, que se especializa en análisis de videos especiales, para que la ayudara a analizar las imágenes que recopiló.

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 difícil de ver.

"Después de conocer esta parte del mundo, fue desgarrador presenciar la devastación, incluso si fue un evento natural", dice Beinart. "Este ecosistema enorme y denso 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.