Les volcanologues ont le sens de la discrétion. Voici le terme pour la roche liquide projetée dans la caldera du volcan Kilauea cet après-midi: des projections de roche liquide à 2 000 degrés Fahrenheit: lac de lave. Comme si, avec une paire de jumelles plus puissante, je pouvais distinguer des barques à rames et de petites personnes en train de pique-niquer sur le rivage. Je pardonne aux volcanologues, car aucun mot que je connais ne rend bien compte de la belle et violente étrangeté de la lave en fusion. Vous pouvez voir le «lac» de Kilauea dans le parc national des volcans d'Hawaï et regarder ses tubes de lave s'échapper dans l'océan à plusieurs kilomètres au sud-est.
Pour toutes ces raisons, Kilauea est l'attraction vedette du parc. Mais ne négligez pas Mauna Loa (également actif mais actuellement «au repos»). Mauna Loa a les pistes de kipuka. Les Kipuka ont été décrits comme des laboratoires vivants pour l'évolution. Ce sont des forêts minces isolées par des coulées de lave qui les ont contournées au lieu de disparaître. Parfois, la verdure était épargnée car elle se trouvait à une altitude plus élevée que le terrain environnant, et parfois elle a eu de la chance. Les membres des espèces qui partageaient les gènes de gazon et d'échange ont été séparés par les équipes de pavage ignées de Nature. Si les environnements dans leurs kipukas respectifs différaient, ils s'adaptaient aux conditions locales et commençaient à évoluer séparément. Si vous dérivez assez loin génétiquement, vous devenez une nouvelle espèce. Les Kipuas aident à expliquer le taux extraordinaire de spéciation d'Hawaii. Ainsi, à partir de 350 colonisateurs d’insectes et d’araignées, Hawaii compte maintenant 10 000 espèces. Six colonisations originales d'ancêtres oiseaux sont devenues 110 espèces. Et comme les coulées de lave sont facilement datables, les scientifiques peuvent examiner deux espèces étroitement liées et savoir laquelle a évolué. Hawaï, a écrit un scientifique, «est un cadeau de Dieu à l’évolutionniste».
Un énorme ruisseau de lave du volcan Kilauea se déverse dans l'océan depuis un tube de lave situé à l'entrée de l'océan Kamokuna, au sud-est de la Grande île au lever du soleil. Crédit Elyse ButlerSteve Hess, un biologiste de la faune travaillant à la station de Kilauea du Centre de recherche sur les écosystèmes des îles du Pacifique du US Geological Survey, m'a proposé de me faire visiter quelques kipukas le long du sentier Kaumana, sur le flanc est de Mauna Loa. (À proximité, le sentier du Puu Oo traverse également les kipukas.) Une grande partie de la recherche sur l'évolution effectuée ici a été axée sur la drosophile - la mouche du fruit. En partie, c'est parce qu'ils sont de courte durée. Une génération va et vient dans quelques semaines, de sorte que les traits évolués apparaissent beaucoup plus rapidement que chez les mammifères. Et les drosophiles sont de piètres voyageurs, faisant rarement la navette entre les kipukas. Parmi un (ou plusieurs) immigrants originaires d’Asie, Hawaï compte actuellement 800 espèces de drosophiles. (Et apparemment autant de chercheurs sur la drosophile. Le projet hawaïen sur la drosophile, lancé dans les années 1960, est toujours en cours.)
Kaumana Trail est une randonnée facile, serpentant autour de larges tourtes de lune arrondies de lave pahoehoe. (Le cousin amical de Scahble, Pahoehoe, une sorte de maïs éclaté aux genoux, est aussi abondant dans la région, mais il est difficile de faire une randonnée.) Bien que la végétation le long du chemin soit rare, le contraste entre la lave noire et la les verts éclatants des arbustes et des herbes qui parviennent à s’enraciner dans les débris organiques qui se déposent entre les monticules de pahoehoe. Hormis quelques ohia de six pieds, nous sommes les organismes les plus hauts du sentier. Hess indique les bleuets d'Hawaï, qui sont moins bleus (ils sont rouges) que les bleuets d'autres États.
Après 15 minutes de randonnée, un groupe d'arbres ohia plus vieux apparaît à notre droite: le kipuka! Bien qu'il soit petit (environ neuf acres) et qu'aucun panneau ne marque la limite, il n'est pas difficile à localiser. C'est comme quand mon mari prend la tondeuse à ses cheveux. Hé, Lava, tu as manqué un endroit. En pénétrant à l'intérieur, nous apercevons des fougères arborescentes et un épais sous-bois ralentit nos déplacements. Nous ne voyons plus de lave sous les pieds, car elle est ensevelie sous 3 000 à 5 000 ans de rondins et de feuilles pourries. C'est juste beaucoup plus salissant ici. Je lève les yeux pour voir une éponge de cuisine bleue fixée au tronc d'un arbre ohia, comme si quelqu'un d'autre avait eu la même pensée. Hess explique que les chercheurs trempent les éponges dans de l'eau de levure pour attirer les mouches des fruits, puis reviennent quelques heures plus tard avec un aspirateur pour les aspirer à des fins d'étude. Les éponges sont censées tomber à la fin du projet, pas seulement parce qu'elles ont la vue mauvaise, mais parce que laisser des déchets dans la forêt est irrespectueux. Les divinités de la mythologie hawaïenne peuvent prendre la forme d'éléments naturels, y compris la forêt elle-même (le dieu Kamapuaa) et la lave (la déesse Pele). Cela explique la signalisation du parc national des volcans d'Hawaï qui avertit les visiteurs: «Ne faites pas griller des guimauves sur de la lave (Pelé)».
L’ombre à l’intérieur du kipuka le rend sensiblement plus froid que sur les champs de lave. C'est aussi plus bruyant ici. Les Kipuka fournissent de la nourriture et du logement à plus d'une demi-douzaine d'espèces d'oiseaux endémiques énergiquement vocaux. Des troupeaux d'apapane rouge écarlate - des abeilles mellifères - entretiennent un sifflement de bavardages de chatouillis. Les chansons diffèrent légèrement d'un kipuka à un autre. J'espérais pouvoir entendre ces «dialectes» en abeille dans les kipukas que nous visitons aujourd'hui, car les différences sont antérieures à la spéciation. Parmi les ancêtres nid d'abeilles qui sont arrivés à Hawaii entre cinq et six millions d'années, au moins 54 espèces différentes ont évolué. Hess explique que pour distinguer les différences, il me faudrait examiner les spectrogrammes: représentations visuelles de la fréquence, de la hauteur et de la sonie - une sorte d’électrocardiogramme pour le chant des oiseaux.
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Cet article est une sélection du numéro d'avril du magazine Smithsonian.
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Kilauea est le volcan le plus actif d'Hawaï. Son nom signifie «crachats» dans la langue locale. (Elyse Butler) 
Kilauea illumine le ciel matinal de vapeur et de feu dans le parc national des Volcans d'Hawaï. (Elyse Butler) 
Champs de lave à la kipuka Puu Huluhulu (Elyse Butler) C'est ce que je fais un jour différent, à l'Université d'Hawaï à Hilo, dans le laboratoire de bioacoustique du biologiste Patrick Hart. Parce que le matériel à l'étude est sain, le laboratoire manque des signes plus stéréotypés de la biologie. Pas de microscopes ou d'autoclaves, juste des ordinateurs disposés en deux longues rangées. Hart s'arrête pendant que je suis là et je lui demande d'éclaircir quelque chose pour moi. Etant donné que les oiseaux peuvent voler de kipuka à kipuka, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas isolés comme des plantes ou des escargots, ou que les voyageurs faibles sont comme la drosophile, pourquoi ont-ils eu une spéciation si spectaculaire?
Disons qu'une population d'apapane est divisée par des coulées de lave, commence Hart. Même si les oiseaux sont capables de voler l'un vers l'autre, ils passent beaucoup plus de temps dans leur propre kipouka. Comme les New-Yorkais dans différents arrondissements, ils commencent à développer des accents distincts ou «argot», si vous voulez. Lorsqu'une apapane se rend dans une kipuka éloignée, elle peut ne pas reconnaître la chanson des habitants. Ceci est essentiel car le chant des oiseaux est le premier moyen utilisé par une femme apapane pour juger de l'adéquation d'un mâle en tant que partenaire. Il parle peut-être bien, mais elle ne sait pas ce qu'il dit. Génétiquement, la paire est encore viable - ils seraient capables de produire une progéniture - mais, comportementalement, ils ne le sont pas. Ils ne vont jamais se connecter. Bientôt (sur le plan évolutif), les oiseaux de ces deux kipuka divergent suffisamment pour être classés comme des espèces séparées. De cette façon, les kipuas peuvent conduire - et aider à expliquer - la spéciation rapide des oiseaux hawaïens.
Esther Sebastian Gonzalez, collègue de Hart, m'a montré son glossaire de notations dessinées à la main pour 348 syllabes différentes chantées par une espèce d'apapane. Ils sont comme des hiéroglyphes de sens inconnu. Bien qu'elle ne puisse pas les traduire, elle sait qu'elles ne sont pas aléatoires. Un groupe de syllabes peut permettre aux membres d'un groupe de se suivre mutuellement dans la canopée verdoyante du kipuka. D'autres peuvent être des avertissements, des flirtations, un pourboire. Ne pars pas sans moi. Chat sauvage! Nectar génial ici. Un crétin a laissé une éponge dans mon jardin.
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La piste de Kaumana facilite la tâche d’être un de ces randonneurs agaçants qui peuvent appeler le nom de toutes les espèces de plantes qu’ils croisent. Sur ces champs de lave, il y en a une douzaine d'indigènes. C'est tout ce que Kamapuaa a réussi à créer depuis plus de 150 ans depuis que Pelé a coulé ici.
(Guilbert Gates / Alamy) 
Ohelo baies poussant le long du sentier Kaumana Kipuka (Elyse Butler) 
Fougères poussant dans des fissures de lave (Elyse Butler) 
La fleur de lehua fleurit au sein d'une kipuka. (Elyse Butler) 
Un ruisseau de lave de Kilauea explose dans l'océan. Les visiteurs doivent marcher ou faire du vélo quatre miles pour apercevoir cette vue. (Elyse Butler) Les écosystèmes d'Hawaii sont suffisamment isolés - et donc assez simples - pour que les écologistes puissent réciter l'ordre d'arrivée typique sur la nouvelle lave. Les lichens apparaissent en premier, ne nécessitant que de l’air, de l’humidité, des roches. Les lichens morts en décomposition forment un substrat dérisoire qui permet à tout le reste de s’établir. La mousse et les fougères sont les premiers colons, de même que l’arbre ohia, qui demande très peu d’importance, constitue la majeure partie de la biomasse de toute forêt hawaïenne indigène.
Les feuilles et les étamines épineuses rouges et autres détritus que l’ohia laisse tomber et l’ombre qu’elle fournit jettent les bases de la prochaine vague de vie végétale: mousse de club, graminées, arbustes. C'est pourquoi on s'inquiète tellement à propos d'une nouvelle maladie fongique appelée mort rapide ohia. Pourquoi, comme le dit Hess, «Tout le monde crie les mains en l'air. Le paysage tel que nous le connaissons est déterminé par cette espèce. ”
La simplicité des écosystèmes d'Hawaï est une autre raison pour laquelle il attire des chercheurs. Il est facile d’isoler l’effet d’une augmentation, par exemple, d’une population d’espèce sur une autre. «Dans un endroit comme le Costa Rica», dit Hess, «ce n'est qu'une masse énorme de centaines d'espèces». C'est trop compliqué de savoir ce qui cause quoi avec quelque degré de certitude.
La simplicité d'Hawaï est belle, non seulement pour l'écologiste mais aussi pour le voyageur. Le jour de mon arrivée, j'ai loué un vélo et me suis rendu au point le long de la côte où certains des plus récents tubes de lave de Kilauea se répandent dans l'océan. (Lorsqu'une coulée de lave se refroidit, elle forme une croûte tubulaire qui isole la lave à l'intérieur et la maintient suffisamment chaude pour continuer à couler.) La route de gravier traverse le plus simple écosystème de tous: les plaines onduleuses des écoulements récents de Kilauea. Pas de kipuka ici: juste mille sur mille des ondulations noires anciennement connues sous le nom de magma. Une carte postale des insondables insondables de la terre. Avec l'eau de cobalt à coiffe blanche au-delà, la scène était à la fois époustouflante et apocalyptique.
Pendant une demi-heure, je me suis assis sur une falaise à regarder la lave en fusion transformer l’eau de mer en un cumulus à vapeur à volutes rapides. Au fur et à mesure que la lave se refroidit et se durcit, l'île s'étend de minute en minute. C'est le processus par lequel tout Hawaii a été formé. Tout comme entrer dans une kipuka sur le sentier de Kaumana vous permet, en quelques étapes, de passer d’un écosystème de 162 ans à un autre âgé de 5 000 ans, ici vous parcourez des dizaines de millions d’années. Il est difficile d'imaginer un voyage plus impressionnant.
Le sol près de Kilauea est noir et caillouteux, mais cela n'a pas empêché les habitants d'acheter des parcelles bon marché et d'y construire des maisons. La lave du volcan coule généralement plutôt que de jaillir, ce qui rend moins probable que les résidents rencontrent un décès semblable à celui de Pompéi. (Elyse Butler) 
Un apapane est assis au sommet d'un arbre ohia. Ces oiseaux, également connus sous le nom de nid d'abeille, vivent sur six des huit îles principales d'Hawaï. Les nobles hawaïens décoraient leurs capes et leurs casques avec les plumes rouges distinctives de l'oiseau. Aujourd'hui, la plus grande menace pour l'apapane est le paludisme. (Elyse Butler) 
Le Puu Huluhulu Kipuka est un sanctuaire d’arbres indigènes. (Elyse Butler)
