Effect of volcanic ash over Orthoptera survival in Patagonia

Abstract

The aim of this work was to evaluate the ash toxicity from the Puyehue-Cordón Caulle volcanic complex on the survival of two Orthopteran species: the grasshoper Dichroplus vittigerum and the green locust Brugilis sp. Two grain size were used to evaluate the effect of volcanic eruption on these insects. Chemical analyses from this eruption proved that the ashes were very abrasive and predominantly composed of silica shards (SiO2 ) and aluminia (Al2 O3 ), two substances with insecticidal properties. In northern Patagonia, both orthopteran species are polyphagous chewers on grasses and dicots. The laboratory data showed that sustained exposure to volcanic ash induced mortality in adult grasshoppers. Survival of D. vittigerum significantly decreased once exposed to the two ash granulometries. In turn, Brugilis sp. survival was significantly reduced when exposed to fine grain ashes. These results suggest that the onset of the volcanic eruption with the consequent suspension of the pyroclastic material in the air might negatively impacted these orthopteran due to the mortality of adults. The ash from the Puyehue-Cordón Caulle volcanic complex could be compared to the application of non-persistent and broad spectrum insecticide, causing a temporary reduction in orthopteran populations.

El objetivo de este trabajo fue evaluar la toxicidad de las cenizas volcánicas del volcán Puyehue-cordón Caulle en la supervivencia de dos especies de Orthoptera: la tucura Dichroplus vittigerum y la langosta verde Brugilis sp. Se utilizaron dos granulometrías de ceniza para evaluar el efecto de las erupciones volcánicas sobre estos insectos. El análisis químico de la ceniza de esta erupción demostró que estas fueron muy abrasivas y estuvieron predominantemente compuestas por fragmentos de sílice (SiO2) y alúmina (Al2O3), dos sustancias con propiedades insecticidas. En el norte de la Patagonia, ambas especies de ortópteros son polífagas, masticadoras de pastos y dicotiledóneas. Los datos de laboratorio mostraron que la exposición sostenida a la ceniza volcánica provocó mortalidad en adultos de ambas especies. La supervivencia de D. vittigerum disminuyó significativamente bajo las dos granulometrías. La supervivencia de Brugilis sp. se redujo significativamente ante la ceniza fina. Estos resultados sugieren que la erupción volcánica, con la consiguiente suspensión del material piroclástico en el aire, pudo haber impactado negativamente sobre las poblaciones de ortópteros mediante la mortalidad de adultos. La ceniza del complejo volcánico Puyehue-Caulle se podría comparar con la aplicación de un insecticida de amplio espectro no persistente, causando una reducción temporal en poblaciones de ortópteros.