Forskare säger att korallreven på en liten ö i södra Stilla havet har visat otrolig motståndskraft och återhämtning från en nyligen men mycket allvarlig störning:ett vulkanutbrott som skapade en ny ö.

Hunga Tonga - Hunga Ha'apai var (fram till oktober i år) den nyaste ön på jorden. Det var ett resultat av ett massivt vulkanutbrott 2015 mitt i södra Stilla havet som, under en period av två veckor, skapat en ny ö mer än 200 meter hög.

Huvudförfattaren Patrick Smallhorn-West är en Ph.D. kandidat vid ARC Center of Excellence for Coral Reef Studies vid James Cook University (Coral CoE vid JCU) och en National Geographic Explorer. Han och ett team av forskare undersökte effekterna av utbrottet på korallreven runt ön.

"Korallrev äventyras alltmer av flera stressfaktorer, även på de mest avlägsna platserna, " sa Mr Smallhorn-West.

"Medan allvarliga störningar, såsom vulkanutbrott, kan förstöra hela revets ekosystem, de kan också ge unika möjligheter att undersöka ekosystemens motståndskraft och återhämtning."

"Vi ville se vad som händer med ett korallrev när det upplever det värsta av det värsta. Inte mycket är så illa som ett massivt vulkanutbrott, brist på saker som kärnvapenprov på platser som Bikini Atoll. Denna händelse gjorde det möjligt för oss att inte bara dokumentera hur reven påverkades av en massiv störning, men också hur de återhämtade sig."

Medförfattare Dr. Tom Bridge, även från Coral CoE vid JCU och Queensland Museum, säger att reven undersöktes inte bara för att undersöka effekterna av utbrottet, men också för att förstå hur nya rev började bildas på den nya livsmiljön.

Teamet inkluderade också forskare från NASA Goddard Space Institute som hjälpte till att sammanställa de miljöförhållanden som fanns vid tidpunkten för utbrottet.

Dr Jim Garvin, chefsforskare från NASA Goddard Space Flight Centre, förklarade att stora askmoln från utbrottet kollapsade till ett markkramande flöde som släppte massiva sedimentplommor i havet. Detta bekräftades av skanningar av stenprover som samlats in från ön och av satellitbilder. Den senare visade höga havstemperaturer runt utbrottet.

"Vissa delar av revet förintades totalt av explosionen, "Dr. Bridge sa. "De förstördes fullständigt med enorma bitar av rev som vändes över - man kunde fortfarande se döda korallarter på plats men täckta av svart sediment, och ofta upp och ner."

"Dock, en del av ön - skyddad av en redan existerande ö och rådande väderförhållanden - stödde fortfarande olika korallrev."

"Här hittade vi hög täckning och mångfald av koraller, inklusive många stora mogna korallkolonier. Detta var ett väletablerat revsystem som uppenbarligen hade kvarstått genom utbrottet i stort sett opåverkat. "

Det lilla området som överlevde verkar ha utgjort en larverkälla för att återbefolka rev runt resten av ön.

"Detta bevisas av det stora antalet unga koraller som täckte substratet på många platser, "Sade Smallhorn-West.

"En del av det upphöjda landet hade också skapat en helt ny livsmiljö för revbildning, och det var mycket hög rekrytering av specifika snabbväxande arter i dessa områden – alla mycket unga och började lägga grunden till ett nytt rev.

"Fisken visade ett liknande mönster, med alla stora fiskar kvar på en plats, och massor av ungdomar som nu lever i de områden som antingen förintades eller lyftes upp av explosionen."

Studien tyder på att den avlägsna platsen och bristen på ytterligare stressfaktorer, som mänsklig aktivitet, har sannolikt bidragit till dessa revs motståndskraft.

"I avsaknad av kroniska konstgjorda stressfaktorer som dålig vattenkvalitet och överfiske, korallrev kan vara motståndskraftiga mot en av de största fysiska störningarna på jorden, " sa Mr Smallhorn-West.

Dr Bridge sa att naturkatastrofer som dessa en gång var de största katastroferna på jorden, och visade att rev kan återhämta sig efter allvarliga akuta störningar. Dock, nyckeln till återhämtning var uthålligheten hos vuxna koraller och fiskar i det lilla området som inte påverkades av sprängningen.

"Rev utsätts för störningshändelser i oöverträffad rumslig skala; t.ex. blekningshändelsen på Stora barriärrevet 2016 påverkade enorma områden med få tillflyktsorter tillgängliga. Därför, återhämtning av de hårdast drabbade områdena kommer att ta årtionden om det alls inträffar, " sa Dr Bridge.

"Små och skyddade populationer kan vara avgörande för återhämtning från allvarliga störningar i marina såväl som terrestra ekosystem - men återhämtningen kommer sannolikt att minska när frekvensen och svårighetsgraden av störningar orsakade av människor fortsätter att öka."