Landskapet vid Lava Beds National Monument i norra Kalifornien är vanligtvis hem för salvia och enbär, med unika lavagrottor som vrider sig under ytan. Men somrarna 2020 och 2021, skogsbränder slet igenom regionen, bränna tusentals hektar och lämna ytan förkolad.

Eldarna som brände ytan påverkade också livet i grottorna nedanför, enligt ny forskning som kommer att presenteras vid Geological Society of Americas årsmöte GSA Connects 2021 på måndag i Portland, Oregon.

Friska grottor är ömtåliga ekosystem som är värd för mycket mer än fladdermöss:De är också hem för olika samhällen av små däggdjur, fåglar, insekter, och ryggradslösa djur. Grottbor kan vara mycket anpassade till sin nisch och därför känsliga för eventuella förändringar i sin miljö. När en skogsbrand intensivt bränner marken ovanför en grotta, det är rimligt att förvänta sig att grottans ekosystem kan påverkas. Och med skogsbränder som drabbar större områden varje år, att förstå dessa effekter har aldrig varit viktigare.

Forskare vid Lava Beds hade övervakat ekologi i 33 grottor i sex år när Caldwell -branden slog till i juli 2020, bränner cirka 70 % av parken. Antilopelden, som började i augusti 2021, brände 27% av parkens yta. "Så 97% av parken har brunnit under det senaste året, sa Jordan Kemp, en Scientists in Parks praktikant vid Lava Beds och doktorand vid Indiana State University. Katastrofen gav ett naturligt tillfälle att studera effekten av skogsbränder på grottornas ekologi.

"Vi har aldrig haft en sådan här brand förut, så oron var, 'Nu när vi har tappat all denna vegetation på ytan, vad kommer att hända med livet under?” sa Kemp.

Ryggradslösa djur som grotttusenfotingar, dipluran, och isopoder är små men har en stor inverkan på den övergripande grottans hälsa:störningar längst ner på matbanan kan krusa upp till toppen, speciellt i ekosystem där många arter är mycket specialiserade. Eftersom samhällen inom lavarör i grottor tenderar att isoleras, unika arter kan utvecklas som bara finns i några få grottmiljöer.

För att svara på den frågan, Kemp och kollegor återvände till grottorna för att se vilken skada som hade gjorts och för att dokumentera exemplar som hade lockats till de små beten som lagts ut för ryggradslösa djur. Deras preliminära resultat, spåra befolkningsförändringar och artmångfald, tyder på en betydande minskning av ekosystemmångfalden i grottorna under ytor som bränts av Caldwell- och antilopbränderna. Dessa samhällsförändringar kan drivas av fukt.

"Efter bränderna, vi har sett våta grottor i brinnande områden bli torrare, och några torra grottor blir blöta. Bortfall av vegetation på ytan kunde ha lett till en förändring i grundvattenflödet, och hur vatten sipprar ner genom jorden, sa Kemp.

Den förändringen i hydrologi påverkade grottfuktigheten, en miljöfaktor som ryggradslösa djur kan vara mycket känsliga för. Det grundläggande förhållandet mellan vegetation som förmedlar vattenflöde vid ytan och hur mycket fukt som gör det till grottor gäller sannolikt för andra grottor under brandpåverkade landskap. Förstå hur bränder förändrar grottornas fukt, och därför mångfald, kommer att hjälpa forskare och markförvaltare att skydda ömtåliga grottor ekosystem eftersom bränder blir allestädes närvarande över stora delar av landet.

Grottorna vid Lava Beds National Monument är också hem för artefakter och målningar av ursprungsbefolkningen Modoc, vars förfäders mark monumentet upptar idag. Eftersom ryggradslösa djur är så känsliga för den allmänna grotthälsan, de kan vara en bra indikator för bevaranderisker för artefakterna.