Vulkanausbrüche haben natürlich einen großen Einfluss auf die sie umgebenden Ökosysteme, aber wie viel Asche ist zu viel? In einer ersten Studie dieser Art, veröffentlicht in der Zeitschrift für Vegetationswissenschaft, Medina et al getestete Samenkeimung in verschiedenen Aschetiefen rund um Tajogaite, den jüngsten Vulkan auf der Kanarischen Insel La Palma.

„Tephra-Ablagerungen gehören zu den kritischsten plötzlichen Veränderungen in Ökosystemen, die Vulkanausbrüche verursachen“, schreiben Medina et al. Tephra bezeichnet das feste Material, das bei einem Vulkanausbruch in die Luft geschleudert wird. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Überlebensrate von Pflanzen mit zunehmender Tephra-Dicke abnimmt und dieser Effekt Jahrzehnte anhalten kann. Die Überlebensfähigkeit von Samenbanken nach vulkanischer Aktivität und ihre Fähigkeit zur Regeneration der Vegetation wurden jedoch noch nicht gründlich untersucht.

Daher machten sich Medina et al. daran, die Auswirkung der Tephradicke auf die Samenlebensfähigkeit und das Auflaufen der Keimlinge in einer 7 km langen Kline mit abnehmender Tephradicke vom Tajogaite-Krater bis zum südlichen Teil von La Palma zu verstehen, einer mittelgroßen Vulkaninsel im Atlantischen Ozean, 100 km vor der Nordwestküste Afrikas.

Kanarische Kiefern stehen an den Hängen des Tajogaite, ihre mit Rinde bedeckten Arme sehen aus, als wären sie mit grünem Fell bedeckt.
Kanarische Kiefer, Pinus canariensis, an den Hängen des Tajogaite von Damian Schneider / iNaturalist, CC-BY-NC

Medina et al. sammelten etwa 2000 Samen von vier endemischen Arten in einem Gebiet 5 km vom Hauptkrater entfernt: Pinus canariensis (Pinaceae, Baum), eine Kiefernart, die bekanntermaßen gut an Vulkanausbrüche angepasst ist und deren Samen anfällig für starkes Feuer sind, plus Lotus campylocladus (Fabaceae, Staudengewächse), Cistus symphytifolius (Cystaceae, Strauch) und Chamaecytisus proliferus (Fabaceae, Strauch), das sind Unterholzarten, deren Samenkeimung durch Wärme positiv beeinflusst wird.

Es wurden zwei separate Experimente durchgeführt: ein kontrolliertes Experiment, bei dem gesammelte Samen in einer Baumschule unter unterschiedlichen Aschetiefen ausgesät wurden, und eine Feldstudie, bei der das Auflaufen der Sämlinge entlang eines Gradienten vom Krater bis 7 km südlich beobachtet wurde. Die Überwachung begann am Ende des Ausbruchs und wurde über zwei Jahre fortgesetzt.

Medina et al. stellten fest, dass Aschetiefen von mehr als 5 cm katastrophale Auswirkungen auf die Samenkeimung haben.

„Wir haben gezeigt, dass Tephra-Schichten von mehr als 5 cm die Keimung endemischer Kiefernwaldarten erheblich hemmen, was auf tiefgreifende Veränderungen der Pflanzenzusammensetzung im Umkreis von 5 km um den Krater nach dem Ausbruch hindeutet“, schreiben sie.

Nach 18 Monaten Beobachtung in der Baumschule konnten keine Keimlinge aus einer Tiefe von 10 bis 150 cm Asche wachsen. Zudem waren nur wenige der größten Samen aus der P. canariensis und Ch. proliferus Arten tauchten in 5 cm tiefen Ascheschichten auf.

Ein Dickicht aus Lotus campylocladus mit seinen gelben Blüten.
Lotus campylocladus, in der Nähe von Tajogaite von jltasset / iNaturalist, CC-BY-NC

Bei der Felduntersuchung zeigten zwei Jahre Beobachtung, dass Sämlinge vor allem in den dünneren Ascheschichten (weniger als 5 cm) gefunden wurden. Die Ausnahme war P. canariensis, das größere Samen hat und Setzlinge in dickeren Tephratiefen von 10 cm im ersten Jahr und bis zu 150 cm Tiefe im zweiten Beobachtungsjahr hervorbrachte.

Medina et al. gehen jedoch davon aus, dass die P. canariensis Sämlinge, die in Ascheschichten von mehr als 5 cm gefunden wurden, stammen aus neuen Samen von Pflanzen, die den Vulkanausbruch überlebt haben, und nicht aus einer bereits bestehenden, etablierten Samenbank. Dies liegt daran P. canariensis produziert Zapfen, die sich bei Hitzeeinwirkung, wie sie beispielsweise bei einem Vulkanausbruch auftritt, öffnen und Samen in die Luft verteilen.

Auf der Grundlage ihrer Ergebnisse kommen Medina et al. zu dem Schluss, dass „das Aussterberisiko von Inselpflanzenarten für Pflanzenarten mit kurzem Lebenszyklus, die auf Samenbanken angewiesen sind, höher ist und mit der Intensität von Vulkanausbrüchen und Ascheablagerungen zunimmt“.

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Medina, FM, Guerrero-Campos, M., Hernández Martín, G., Boulesteix, T., Weiser, F., Walentowitz, A., Jentsch, A., Beierkuhnlein, C., Marrero, P., Shatto, C., Chano, V. und Nogales, M. (2025) „Samenbank und Aschefälle: Der ökologische Rücksetzeffekt des jüngsten Tajogait-Vulkanausbruchs im kanarischen Kiefernwald (La Palma, Spanien)“, Journal of Vegetation Science: offizielles Organ der International Association for Vegetation Science, 36(3). Verfügbar um: https://doi.org/10.1111/jvs.70045.

Titelbild: Medina et al. 2025. CC-BY