جزيرة كاساتوشي

تتمتع جزيرة كاساتوشي بمناظر طبيعية فريدة تجعلها موطنًا مثاليًا للعديد من أنواع الكائنات الحية. وتنعكس بعض هذه الجوانب التي خلقت بيئة مواتية كهذه بشكل مباشر على جيولوجيا  الجزيرة. قبل عام 2008، كان قطر الجزيرة حوالي 3 كيلومترات، ويبلغ ارتفاعها حوالي 314 مترًا عند أعلى نقطة فيها. ^{[ 5 ]} وتتميز الجزيرة بانحدارها الشديد من جهة الشمال مقارنةً بجهة الجنوب، وإلى الشمال قليلاً من مركزها تقع فوهة بركانية ذات جدران شديدة الانحدار تحيط ببحيرة. ^{[ 2 ]} يبلغ قطر الفوهة حوالي 1200 متر ، بينما لا يتجاوز ارتفاع سطح بحيرتها 60 مترًا فوق مستوى سطح البحر. وتتميز جميع المناطق المحيطة بالفوهة بجروف بحرية شديدة الانحدار، ومنحدرات صخرية، وشواطئ صغيرة مليئة بالصخور. ^{[ 5 ]} وقد هيأت هذه البيئات المتنوعة الظروف الملائمة للعديد من الأنواع التي استوطنت الجزيرة. ^{[ 6 ]} 

قبل ثوران بركان كاساتوشي عام ٢٠٠٨، كانت تضاريس الجزيرة وعرة ومنحدرة، وتكسوها نباتات كثيفة وأنواع نباتية متنوعة . وباستثناء جدران الفوهات والمنحدرات البحرية، كانت الجزيرة بأكملها تقريبًا مغطاة بالأعشاب والنباتات العشبية. ^{[ ٥ ]} وقد وفر هذا الغطاء النباتي الأرضي موطنًا للعديد من الأنواع الفريدة في جزيرة كاساتوشي. كما ازدهرت البيئة الساحلية والبحرية بأنواعها النباتية الخاصة، بما في ذلك أنواع عديدة من الأعشاب البحرية، وعشب البحر، والشعاب المرجانية، والإسفنج، والجذور (خاصة على طول السواحل الصخرية). ^{[ ٢ ]}

كانت جزيرة كاساتوشي موطناً للعديد من الأنواع، ولكن أبرزها كانت أعداد الطيور البحرية المتنوعة، والطيور الجارحة، واللافقاريات البحرية. ^{[ 2 ]} وقد ساهمت التيارات المحيطية، والإنتاجية، والتركيب الجيولوجي الصالح للسكن في الجزيرة في تهيئة الظروف المثالية لهذه المجموعات المختارة من الحيوانات . ^{[ 5 ]}

تميزت الجزيرة عن العديد من جزر سلسلة ألوشيان الأخرى بدعمها لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الطيور البحرية، وأشهرها مستعمرة تضم أكثر من 100,000 طائر من طيور الأوكليت المتوجة و150,000 طائر من طيور الأوكليت الصغيرة ، والتي كانت واحدة من سبع مستعمرات فقط في سلسلة ألوشيان. ^{[ 7 ]} وشملت الأنواع الأخرى طيورًا بحرية مثل طائر النوء ذي الذيل المتشعب، وطائر الأوكليت ذي الشوارب ، وطائر المورليت القديم ، والنوارس، وطيور الغلموت، والغاق. كما جذبت هذه الطيور البحرية العديد من الطيور الجارحة، مثل النسور الصلعاء والصقور الشاهين . وكانت طيور كاساتوشي هي الفقاريات المهيمنة على الجزيرة، والرابط الأبرز بين النظم البيئية البرية والبحرية. ^{[ 7 ]}

كانت الجزيرة موطناً للعديد من الأنواع الأخرى، بما في ذلك أنواع مختلفة من الحشرات والمفصليات والأسماك. وقد ساهم وفرة الأسماك والحياة البحرية المتنوعة في دعم التدفق الهائل لطيور الأوكليت إلى الجزيرة سنوياً. كما اشتهرت الجزيرة بوجود مستعمرة لأسود البحر ستيلر المهددة بالانقراض في النصف الشمالي منها. وقد نُحتت مصاطب قريبة من الشاطئ من تدفقات الحمم البركانية التي يُحتمل أن يعود تاريخها إلى مئات السنين. ^{[ 5 ]} وقد سكنت هذه المستعمرات حوالي 1000 من أسود البحر ستيلر قبل ثوران بركان عام 2008. ^{[ 2 ]}

تأثرت البيئة الجيولوجية لجزيرة كاساتوشي بشكل كبير جراء ثوران البركان. فبدلاً من الشواطئ والغابات والتربة التي كانت تغطيها سابقاً، تراكمت طبقات سميكة من الرماد البركاني والتدفقات البركانية. وزادت مساحة الجزيرة ككل بنحو 40%. كما زادت مساحة الفوهة بنحو 28%، وامتدت أفقياً بنحو 300 متر. ^{[ 5 ]} وانخفضت حافة الفوهة نحو 60 متراً، مقتربةً من البحيرة الواقعة أسفلها. ^{[ 5 ]} وانخفض منسوب المياه في بحيرة كاساتوشي بشكل ملحوظ عقب الثوران؛ إلا أن عدة جداول تتدفق من جدران الفوهة السفلية أعادت ملء البحيرة تدريجياً. وامتد الخط الساحلي المحيط بالفوهة مئات الأمتار بفعل الرواسب البركانية الفتاتية، مما أدى إلى تدمير جزء كبير من الموائل البحرية التي كانت تعيش قرب حافة الجزيرة. ^{[ 5 ]}

بدا أن جميع أشكال الحياة الظاهرة على الجزيرة قد دُمرت بعد ثوران بركان عام 2008. فقد غطت التدفقات البركانية والرماد البركاني الجزيرة بأكملها بالرواسب، مما جعل حتى تربتها عديمة الفائدة تقريبًا. وقد دمرت درجات الحرارة المرتفعة جميع الغطاء النباتي الأرضي تقريبًا، بما في ذلك الأعشاب والأشجار والنباتات العشبية، قبل أن تُغطى بالرواسب، وهو ما أصبح أحد أهم التحديات التي تواجه إعادة استيطان الجزيرة على اليابسة. ^{[ 7 ]} كما دُفنت العديد من مستعمرات طيور الأوكليت الواقعة أسفل منحدرات تدفقات الحمم البركانية، بالإضافة إلى العديد من مستعمرات أسود البحر ستيلر. ودُفنت أحواض عشب البحر المليئة بالصخور، والتي كانت موطنًا بحريًا هامًا يحيط بالجزيرة، بالرواسب البركانية التي امتدت على طول ساحل الجزيرة بعد الثوران. ^{[ 5 ]}

مباشرةً بعد ثوران البركان، ساد الاعتقاد بأنه لم يبقَ أي نوع حيّ على الجزيرة. فقد نفقت الكائنات الحية أو أُجبرت على الفرار بعد تدمير موائلها. غطّى الرماد البركاني تقريبًا جميع موائل تكاثر الثدييات البحرية والطيور، بما في ذلك مستعمرة أسود البحر ستيلر المهددة بالانقراض في الجانب الشمالي من الجزيرة. ولم تبدأ الأنواع بالعودة إلى الجزيرة إلا بعد أسابيع أو سنوات. ^{[ 4 ]} عاد ما يقارب 200,000 طائر من طيور الأوكليت إلى الجزيرة في صيف عام 2009، ولكن نظرًا لأن مستعمراتها كانت لا تزال مغطاة بالرماد، لم يكن بالإمكان استخدامها للتكاثر. والمثير للدهشة أن أسود البحر ظلت موجودة على الجزيرة لمدة تصل إلى أسبوعين بعد ثوران البركان. ^{[ 5 ]} كانت مستعمراتهم مدفونة بكثافة أيضًا، لكن التعرية الساحلية أزالتها بحلول صيف 2009. ^{[ 5 ]} نظرًا لشدة هذا الاضطراب الطبيعي والدمار شبه الكامل للحياة على جزيرة كاساتوشي مباشرة بعد ثوران البركان، أصبحت الجزيرة موقعًا مثاليًا لدراسة التعاقب البيئي الأولي . انتهز العلماء هذه الفرصة وبدأوا مشروعًا بحثيًا في عام 2009 لدراسة تأثير النظام البيئي والتعافي على المدى الطويل. ^{[ 2 ]} كان هدفهم هو إيجاد أنماط وأسباب عودة الأنواع المختلفة إلى الجزيرة. كانت هذه فرصة نادرة لدراسة هذا النوع من التعاقب، إذ نادرًا ما تتوفر بيانات عن منطقة ما بعد كارثة بهذا الحجم.

قبل ثوران بركان كاساتوشي عام 2008، كانت الجزيرة جزءًا من محمية ألاسكا البحرية الوطنية للحياة البرية . وقد دأبت هيئة الأسماك والحياة البرية الأمريكية ، وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، والهيئة الوطنية لمصايد الأسماك البحرية على دراسة الطيور والثدييات البحرية في الجزيرة منذ عام 1996، حيث توصلوا إلى معلومات قيّمة حول بيئة الجزيرة قبل الثوران. ^{[ 4 ]} أدى ثوران البركان عام 2008 إلى تدمير جميع مظاهر الحياة في كاساتوشي. قد يبدو هذا الوضع مشابهًا للعديد من الثورات البركانية الأخرى عبر التاريخ، بما في ذلك بركان سورتسي في أيسلندا، وبركان كراكاتاو في إندونيسيا، وبركان أوسو في اليابان، وبركان كسوداش في روسيا، وجبل سانت هيلينز في الولايات المتحدة. ^{[ 7 ]} إلا أن ثوران كاساتوشي تحديدًا أتاح للعلماء فرصة نادرة للغاية لدراسة التعاقب الأولي للأنواع التي تعود إلى الجزيرة. أُتيحت هذه الفرصة نظراً لندرة وقوع كارثة طبيعية مدمرة كهذه في بيئة خضعت لأبحاث مكثفة حول الأنواع والنباتات الموجودة مسبقاً. ومن خلال تعزيز فهمهم للعملية في كاساتوشي، كانوا يأملون في تطبيق المعرفة المكتسبة على حالات مماثلة في المستقبل. ^{[ 7 ]}

في صيف عام ٢٠٠٨، زار فريق من الباحثين الجزيرة لمراقبة وتسجيل الآثار المباشرة للثوران البركاني على جميع المجتمعات الحيوية الموجودة. كان للثوران البركاني تأثير هائل على جميع جوانب النظام البيئي، بما في ذلك التربة، ومياه المحيط، والتضاريس، والنباتات البرية، والطيور البرية والشاطئية والبحرية، والمفصليات، والطحالب البحرية، واللافقاريات البحرية. ^{[ ٧ ]} كان الهدف هو تحديد أنماط إعادة الاستيطان لكل نوع على حدة، ومعرفة مدى ترابط هذه الأنماط، إن وُجد.

لاحظ الباحثون العديد من الأنماط الواضحة بعد دراسة جهود إعادة استيطان جزيرة كاساتوشي. فقد برز التعرية كقوة دافعة مهمة لإعادة تطوير النظام البيئي للجزيرة، وذلك بإزالة الرواسب من المنحدرات. وبينما اعتُبرت الجزيرة خالية من النباتات لفترة طويلة، وُجد أكبر قدر من التنوع النباتي لاحقًا في المناطق التي أزالت فيها التعرية مواد جديدة وسمحت للتربة القديمة بالظهور على السطح. وفي هذه المواقع النادرة التي انكشفت فيها التربة، سمح ذلك بنمو النباتات والغطاء النباتي من جديد. وهذا بدوره سمح بظهور مواقع التعشيش من جديد، مما شجع على عودة أنواع مختلفة من الطيور البحرية. ^{[ 7 ]}

ومن الملاحظات الأخرى التي رُصدت في الميدان، وجود "بقايا" (آثار نظام بيئي نجا من الدمار الكامل) على بركان كاساتوشي، الذي كان يُعتقد أن ثورانه قد قضى على كل مظاهر الحياة حتى التربة. لم يكن يُعتقد سابقًا أن هذا ممكن في ثوران بركاني بهذا الحجم. ^{[ 7 ]} ومن الأمثلة المحددة على ذلك بقاء المفصليات، حيث أن معظم ما عُثر عليه خلال عام 2009 كان إما من الناجين من الكارثة أو من نسلهم. ^{[ 5 ]}

من أهم العوامل المساهمة في إعادة استيطان جزيرة كاساتوشي تنوع أساليب الانتشار. هذه الأساليب هي التي تهدف إلى إعادة أكبر عدد ممكن من الأنواع؛ إلا أن بقاء هذه الأنواع يعتمد على قدرة الجزيرة على استقرار نظامها البيئي الحالي. ^{[ 7 ]} في الوقت الراهن، وُجد أن معظم الأنواع المهاجرة (سواء عن طريق الرياح أو الطيران أو الماء، إلخ) لا تجد موائل مناسبة، لذا فمع استمرار إدخالها، يموت معظمها. ولن تؤدي أساليب الانتشار هذه إلى زيادة التنوع البيولوجي إلا عندما يستقر الموطن البري استجابةً للعوامل اللاأحيائية والخارجية. ^{[ 7 ]}

تُسهم هذه الأمثلة القليلة للأنماط المكتشفة من خلال مراقبة كيفية عودة النظام البيئي لجزيرة كاساتوشي إلى حالة توازن جديدة ومقارنة البيانات بجزر مماثلة في تعزيز فهم العلماء للتفاعلات بين اليابسة والبحر، وتتيح معرفة جديدة بإعادة تجميع النظام البيئي بعد كارثة طبيعية مدمرة. ^{[ 7 ]}