Monte Melbourne
Estratovolcán en la Antártida

Monte Melbourne
El monte Melbourne visto desde el mar de Ross cubierto de hielo
Punto más alto
Elevación2.733 m (8.967 pies)
ListadoUltra
Coordenadas74°21′S 164°42′E / 74.35, -74.35; 164.70 [1]
Geografía
El monte Melbourne se encuentra en la Antártida
Monte Melbourne
Monte Melbourne
Geología
Edad del rockDesconocido
Tipo de montañaEstratovolcán
Cinturón volcánicoGrupo volcánico McMurdo
Última erupción1892 ± treinta años

El monte Melbourne es un estratovolcán cubierto de hielo de 2.733 metros de altura (8.967 pies) en Victoria Land , Antártida , entre Wood Bay y Terra Nova Bay . Es una montaña alargada con una caldera en la cima llena de hielo con numerosos respiraderos parásitos ; un campo volcánico rodea el edificio. El monte Melbourne tiene un volumen de unos 180 kilómetros cúbicos (43 millas cúbicas) y consta de depósitos de tefra y flujos de lava ; los depósitos de tefra también se encuentran encerrados en el hielo y se han utilizado para datar la última erupción del monte Melbourne en 1892 ± 30 años . El volcán es activo fumarólicamente .

El volcán forma parte del Grupo Volcánico McMurdo y, junto con Las Pléyades , el Monte Overlord , el Monte Rittmann y la Meseta de Malta, forma una subprovincia, la provincia volcánica de Melbourne. El vulcanismo está relacionado tanto con el Rift Antártico Occidental como con estructuras tectónicas locales como fallas y fosas tectónicas . [a] El Monte Melbourne ha erupcionado principalmente traquiandesita y traquita , que se formaron dentro de una cámara de magma ; las rocas basálticas son menos comunes.

El flujo de calor geotérmico en el Monte Melbourne ha creado un ecosistema único formado por musgos y hepáticas que crecen entre fumarolas, torres de hielo y montículos de hielo . Este tipo de vegetación se encuentra en otros volcanes de la Antártida y se desarrolla cuando el calor volcánico genera agua de deshielo a partir de la nieve y el hielo, lo que permite que las plantas crezcan en el frío entorno antártico. Estos musgos son particularmente comunes en un área protegida conocida como Cryptogam Ridge dentro y al sur de la caldera de la cumbre.

Descripción

El monte Melbourne se encuentra en el norte de la Tierra de Victoria , [3] frente a la bahía Wood del mar de Ross . Al sureste se encuentra el cabo Washington y al sur se encuentra la bahía Terra Nova ; el glaciar Campbell corre al oeste desde el volcán [4] y el glaciar Tinker se encuentra al norte del campo volcánico . [5] La estación estacional [6] italiana Mario Zucchelli se encuentra a 40 kilómetros (25 millas) del volcán; [7] la quinta estación china en la Antártida (que se completará en 2022), [8] [9] la estación coreana Jang Bogo , [10] la estación alemana Gondwana [11] y un detector de neutrinos también se encuentran en el área. [12] El monte Melbourne fue descubierto [13] y reconocido por primera vez como volcán por James Ross en 1841 [14] y recibió su nombre en honor a William Lamb, segundo vizconde de Melbourne , que entonces era primer ministro del Reino Unido . [15] El volcán y sus alrededores fueron investigados por grupos con base en Nueva Zelanda en los años 1960, por grupos alemanes en los años 1970 y 1980 y por grupos con base en Italia en los años 1980 y 1990. [16] Se puede acceder al volcán [17] y a su cumbre desde las estaciones en helicóptero. [18]

Volcán

El monte Melbourne es un estratovolcán alargado [19] [b] formado por flujos de lava y depósitos de caída de tefra [c] , con pendientes suaves. [22] El volcán no está erosionado y forma un cono [23] con un área de base de 25 por 55 kilómetros (16 mi × 34 mi). [24] Visto desde lejos, el monte Melbourne tiene un perfil cónico casi perfecto que ha generado comparaciones con el monte Etna en Italia y el monte Ruapehu en Nueva Zelanda. [25] Domos de lava y flujos de lava cortos forman la cumbre [26] mientras que montículos volcánicos, conos, [25] domos y conos de escoria salpican sus flancos; [1] A 6,4 kilómetros (4 mi) de la cumbre [27] hay un gran respiradero parásito en la ladera norte-noreste, [4] que generó varios flujos de lava. [28] Parte del edificio se eleva desde debajo del nivel del mar. [29] Se han registrado depósitos de flujo piroclástico , una rareza en los volcanes antárticos. [20] El volumen total del edificio es de unos 180 kilómetros cúbicos (43 millas cúbicas). [30]

Un cráter o caldera [9] de 1 kilómetro de ancho (0,62 mi) [31] se encuentra en la cima del volcán. El punto más alto del volcán se encuentra al este-noreste de la caldera y alcanza una elevación de 2733 metros (8967 pies). [32] [d] La caldera tiene un borde incompleto y está llena de nieve, dejando una depresión de 500 metros de ancho (1600 pies). [34] El borde de la caldera está cubierto por eyecciones volcánicas que incluyen lapilli y bombas de lava , probablemente los productos de la erupción más reciente, [35] que recubren una capa de 15 metros de espesor (49 pies) de lapilli de piedra pómez. [36] Tres pequeños cráteres anidados [37] formados por erupciones freatomagmáticas ocurren en el borde sur de la caldera de la cumbre. [1] Los depósitos de caída piroclástica afloran en el borde norte de la caldera [19] y hay más secuencias alternas de lava y tefra en otras partes de la región de la cumbre. Hay evidencia de inestabilidad estructural pasada (estructuras de colapso) en los flancos este y sureste, [38] y un escarpe arqueado (con la forma de un arco) de 50 a 100 metros de altura (160 a 330 pies) en el flanco este parece ser un colapso incipiente del sector . [36]

A excepción de las zonas geotérmicas, el suelo es rocoso. [32] Algunas de las zonas costeras alrededor del volcán están libres de hielo y son rocosas. [39] Se han observado levantamientos por congelación en la región de la cumbre. [40] Pequeños arroyos fluyen por el flanco oriental del Monte Melbourne; [6] se alimentan de agua de deshielo durante el verano y desaparecen rápidamente cuando la nieve se va. [41]

Glaciación

La montaña está cubierta de hielo permanente, que se extiende hasta la costa [3] y deja solo unas pocas exposiciones de la roca subyacente; [34] [42] los afloramientos rocosos están más expuestos en el flanco oriental. [22] La caldera alberga un névé que genera un glaciar que fluye hacia el oeste . [40] Una cascada de hielo se encuentra al noroeste de la caldera. [32] Los glaciares que emanan de los campos de nieve en el volcán han depositado morrenas ; [43] estas y las tills de las glaciaciones del Pleistoceno [e] y el Holoceno [f] afloran en Edmonson Point. [45]

Las capas de tefra afloran en los acantilados de hielo [46] y seracs [36] y dan testimonio de erupciones recientes, [47] incluida la que depositó los eyectados y las unidades de piedra pómez de lapilli en la cumbre. [36] También se encuentran bandas de tefra en otros glaciares de la región. [47] Se forman cuando la nieve se acumula sobre la tefra que cayó sobre el hielo [27] y en el caso del Monte Melbourne indican erupciones durante los últimos miles de años. [48] También se encuentran sedimentos volcánicos del Monte Melbourne en la bahía de Terra Nova. [49]

Campo volcánico

Mapa topográfico del monte Melbourne (escala 1:250.000) del USGS Mount Melbourne

El monte Melbourne está rodeado por un campo volcánico [50] que consta de 60 volcanes expuestos, [51] que tienen la forma de conos de escoria y anillos de toba con depósitos de hialoclastita , flujos de lava y lavas almohadilladas . Algunos de estos volcanes se formaron bajo el hielo. [52] El campo volcánico forma una península que está separada por fallas pronunciadas de las Montañas Transantárticas al norte. [30] Entre estos volcanes se encuentra Shield Nunatak al suroeste del monte Melbourne, [53] un volcán subglacial , ahora expuesto, que puede haberse formado durante los últimos 21.000 a 17.000 años. [54] La cresta del Cabo Washington se compone principalmente de lava, incluida lava almohadillada, superpuesta por conos de escoria, [19] y es el remanente de un volcán escudo. [55] Edmonson Point es otro complejo volcánico en el campo volcánico que se formó en parte mientras interactuaba con los glaciares y en parte a través de la actividad freatomagmática. [56] Otros volcanes en el campo son Baker Rocks , Oscar Point y Random Hills . [57] Estos volcanes están alineados principalmente en dirección norte-sur, [1] con afloramientos palagonitizados [g] que exponen diques . [59] Los conos de escoria perfectamente conservados se encuentran en Pinckard Table al norte del campo volcánico, mientras que Harrow Peak es un tapón de lava muy erosionado . [60] El volumen total de rocas volcánicas es de unos 250 kilómetros cúbicos (60 millas cúbicas) [30] y su emplazamiento aparentemente alteró la trayectoria del glaciar Campbell. [61]

Geología

Sistema del Rift de la Antártida Occidental en el Mar de Ross; la línea discontinua roja es el margen del rift.

El monte Melbourne es parte del Grupo Volcánico McMurdo , que incluye el volcán activo Monte Erebus . [51] Este grupo volcánico es una de las provincias volcánicas alcalinas [h] más grandes del mundo, [29] comparable con la del Rift de África Oriental , [16] y se subdivide en las provincias volcánicas Melbourne, Hallett y Erebus. [63] El grupo volcánico consiste en grandes volcanes en escudo principalmente cerca de la costa, estratovolcanes y volcanes monogenéticos [16] que se formaron paralelos a las Montañas Transantárticas. [64]

La actividad volcánica del Grupo Volcánico McMurdo está vinculada al rifting continental [51] y comenzó durante el Oligoceno . [i] [63] No está claro si esto es causado por un punto caliente local debajo del área o por la convección del manto en el área del Rift Antártico Occidental . [65] Este último es uno de los rifts continentales más grandes [j] de la Tierra, pero poco conocido y posiblemente inactivo en la actualidad. El Mar de Ross y la Cuenca Terrestre de Victoria se desarrollaron a lo largo de este rift [67] y quedaron profundamente enterrados, mientras que las Montañas Transantárticas se elevaron rápidamente durante los últimos cincuenta millones de años [68] y están en el "hombro" del rift. [69] La línea que separa los dos es una sutura cortical importante , con grandes diferencias en elevación y espesor de la corteza a lo largo de la sutura. [70] Muchos de los volcanes parecen haberse formado bajo la influencia de zonas de fallas en el área, [71] y el aumento de la actividad en los últimos treinta millones de años se ha correlacionado con la reactivación de las fallas. [16]

El monte Melbourne es parte de una alineación de volcanes que incluye Las Pléyades , el monte Overlord , [72] el monte Rittmann  – todos grandes estratovolcanes [73]  – que junto con la meseta de Malta forman la provincia de Melbourne del Grupo Volcánico McMurdo. [74] Además, esta provincia consta de numerosos centros volcánicos más pequeños, intrusiones volcánicas y secuencias de rocas volcánicas, [75] y ha estado activa durante los últimos veinticinco millones de años. [37] Los edificios volcánicos enterrados bajo sedimentos también son parte de la provincia de Melbourne, incluido un cono al sureste del Cabo Washington, que tiene un tamaño comparable al del monte Melbourne. [76]

El monte Melbourne y su campo volcánico se encuentran sobre un basamento de edad Precámbrica [k] a Ordovícico [l] , que consiste en rocas volcánicas y metamórficas del Terrane Wilson. [55] El volcán está en la intersección de tres estructuras geológicas: el Graben de Rennick de edad Cretácico [m] , la Cuenca Terrestre de Victoria y la  anomalía magnética Polar 3 [n] . [67] La ​​falla Terror en la Cuenca Terrestre de Victoria [77] corre entre el monte Melbourne y el monte Erebus [70] y parece estar relacionada con su existencia. [17] El monte Melbourne parece estar en un graben; las fallas marginales en el flanco oriental del monte Melbourne todavía están activas con terremotos. [78] El fallamiento de dirección norte-sur también puede ser responsable de la tendencia en la estructura del edificio, [61] y el fallamiento de rumbo tiene lugar en el flanco oriental. [52] El desplazamiento reciente de las fallas [79] y el levantamiento costero del Holoceno en el área indican que la actividad tectónica está en curso. [53]

Los estudios tomográficos han mostrado una zona de baja velocidad sísmica a 80 kilómetros (50 millas) de profundidad bajo el volcán, lo que puede deberse a que las temperaturas allí son 300 °C (540 °F) más altas de lo normal. [80] Las anomalías debajo del Monte Melbourne están conectadas con anomalías similares bajo la Grieta del Terror. [81] Estas anomalías por encima de los 100 kilómetros (62 millas) de profundidad se concentran bajo el Monte Melbourne y la vecina Falla Priestley. [82] Una anomalía de baja gravedad sobre el Monte Melbourne puede reflejar la presencia de rocas volcánicas de baja densidad o de una cámara de magma debajo del volcán. [83]

Composición

La traquiandesita y la traquita son las rocas más comunes en el Monte Melbourne, siendo el basalto menos común [50] y apareciendo principalmente alrededor de su base. Las rocas definen una suite ligeramente alcalina [22] rica en potasio , a diferencia de las rocas en otras partes del campo volcánico. El resto del campo volcánico también presenta basaltos alcalinos , basanita y mugearita . Los fenocristales incluyen aegirina , anfíbol , anortoclasa , augita , clinopiroxeno , fayalita , hedenbergita , ilmenita , kaersutita , magnetita , olivino , plagioclasa y sanidina . [84] [85] [86] Gneis , [55] granulita , harzburgita , lherzolita y xenolitos de toleíta se encuentran en el campo volcánico [52] y forman el núcleo de muchas bombas de lava. [35] Las inclusiones en xenolitos indican que los componentes gaseosos de los magmas del campo volcánico del Monte Melbourne consisten principalmente en dióxido de carbono . [87] Las rocas en el campo volcánico tienen texturas porfídicas a vitrofíricas . [86]

Las traquitas y mugearitas se formaron a través de la diferenciación magmática en una cámara de magma de la corteza [7] a partir de basaltos alcalinos, [88] definiendo una serie de diferenciación basalto alcalino-traquita. [89] Los basaltos entraron en erupción principalmente al principio de la historia del volcán. [7] Durante los últimos cien mil años se estableció la cámara de magma; esto permitió tanto la diferenciación de traquitas como la ocurrencia de grandes erupciones. [90] Se ha observado una brecha en el espectro de rocas ("brecha de Daly") con una escasez de benmoreíta y mugearita en el Monte Melbourne y otros volcanes de la región. [42] No hay acuerdo sobre qué procesos contribuyeron a la petrogénesis en el campo volcánico del Monte Melbourne [91] pero diversos dominios del manto y procesos de asimilación y cristalización fraccionada parecen haber jugado un papel. [92] El sistema magmático que alimenta al Monte Melbourne parece tener una composición distinta de la asociada con el campo volcánico del Monte Melbourne. [93]

La alteración hidrotermal ha afectado partes del área de la cumbre, dejando depósitos amarillos y blancos que contrastan con las rocas volcánicas negras. [94] [95] Se han formado depósitos de sinter hidrotermal en áreas geotermales [40] a partir del flujo de agua líquida del pasado. [96] En el área de la cumbre se encuentran arcillas que contienen alofana , sílice amorfa y feldespato . [97]

Historial de erupciones

El monte Melbourne estuvo activo hace entre 3,0 y 2,7  ​​millones de años. [37] [88] La actividad se ha subdividido en una etapa más antigua del Plioceno de Cabo Washington, una etapa temprana del Pleistoceno de Random Hills, la etapa Shield Nunatak que tiene entre 400.000 y 100.000 años de antigüedad, [98] y la etapa reciente del monte Melbourne. [99] La actividad volcánica migró hacia el norte desde el Cabo Washington hacia las Montañas Transantárticas y finalmente se centralizó en el monte Melbourne. [90] Durante los últimos cien mil años, el monte Melbourne ha producido alrededor de 0,0015 kilómetros cúbicos por año (0,00036 mi3/a) de magma. [90] Los primeros registros del volcán señalaron su apariencia joven. [100]

Campo volcánico del monte Melbourne

Las edades obtenidas en el campo volcánico del Monte Melbourne incluyen 2,96 ± 0,20  millones de años, [7] 740.000 ± 100.000 años y 200.000 ± 40.000 años para Baker Rocks, 2,7 ± 0,2  millones de años y 450.000 ± 50.000 años para Cape Washington, 74.000 ± 110.000 años y 50.000 ± 20.000 años para Edmonson Point, menos de 400.000 años para Markham Island , 745.000 ± 66.000 años para Harrows Peak, 1,368 ± 0,090  millones de años para Pinkard Table, 1,55 ± 0,05  millones de años, 431.000 ± 82.000 y 110.000 ± 70.000 años para Shield Nunatak, y 2,5 ± 0,1  millones de años para Willows Nunatak . [101] [75] El cono parásito del noreste se formó después de la mayor parte del volcán y parece ser más joven que la cumbre. [27]

La datación radiométrica ha demostrado que la apariencia de un relieve en el Monte Melbourne no es indicativa de su edad; algunos respiraderos bien conservados son más antiguos que los muy erosionados. [98] Por otra parte, la falta de márgenes de error adecuados y la falta de detalles sobre qué muestras fueron datadas ha sido problemática para los esfuerzos de datación radiométrica. [55]

Tefra

La tefra encontrada en Allan Hills , [102] en Dome C [14] y en los núcleos de hielo de Siple Dome puede provenir del Monte Melbourne. [103] Algunas capas de tefra marina originalmente atribuidas al Monte Melbourne pueden provenir del Monte Rittmann, [104] y muchas capas de tefra en el área tienen composiciones que no coinciden con las del Monte Melbourne. [105] Hay capas de tefra adicionales atribuidas al volcán:

  • Las capas de tefra de menos de 500.000 años de antigüedad en las zonas de hielo azul de Frontier Mountain y Lichen Hills se han atribuido a volcanes de la provincia volcánica del Monte Melbourne. [106]
  • Una capa de tefra de menos de 30.000 años de antigüedad en un núcleo de sedimento del mar de Ross tiene una composición que indica que entró en erupción en el monte Melbourne. Su deposición se ha utilizado para inferir que esa parte del mar de Ross occidental estaba libre de hielo en ese momento. [107]
  • Se ha interpretado que una capa de tefra encontrada en el mar de Ross se originó a partir de una erupción del Monte Melbourne hace 9.700 ± 5.300 años. [108]
  • En el registro de núcleos de hielo de Talos Dome , dos capas de tefra emplazadas hace 2.680 y 5.280 años tienen composiciones similares a las del monte Melbourne. [109]
  • Las capas de tefra en Siple Dome indican erupciones en el Monte Melbourne en el año 304  d. C., [110] que depositaron cantidades sustanciales de sulfato en la capa de hielo. [111]
  • Una capa de tefra en Siple Dome que data del año 1810  d. C. podría haber sido provocada por el monte Melbourne, pero su atribución es menos segura que la de la  tefra del año 304 d. C. [112]

Monte Melbourne propiamente dicho

La ignimbrita de Edmonson Point es una ignimbrita traquítica que aflora en Edmonson Point. Consiste en tres unidades de depósitos ricos en lapilli y piedra pómez , soportados por cenizas, con lentes de brecha intercaladas que alcanzan un espesor de 30 metros (98 pies). Son dos unidades de ignimbrita separadas por un depósito de oleada de base . La falla ha desplazado las secuencias, que están intruidas por diques. [55] La ignimbrita de Edmonson Point fue producida por grandes erupciones plinianas [113] y tiene alrededor de 115.000 años de antigüedad. [74] La erupción depositó tefra en el mar de Ross, [114] y se encontraron capas correlativas de tefra en el núcleo de hielo de Talos Dome. [115]

Después de esta ignimbrita, una serie de diques dieron lugar al campo de lava de Adelia Penguin Rookery. Este campo de lava, que probablemente se formó de forma subglacial, está formado por numerosos flujos de lava en bloques con márgenes vítreos que alcanzan un espesor de 300 metros (1.000 pies) y están formados por hawaiita [113] y benmoreita . [116] Fueron alimentados a través de numerosos diques, que también dieron lugar a pequeños conos de escoria y conos de salpicadura , y se emplazaron de forma no contemporánea. [113] Un cono de toba se eleva desde el campo de lava y está formado por eyecciones volcánicas monogénicas, incluidas bombas de lava que encierran fragmentos de granito y bombas lo suficientemente grandes como para dejar cráteres en la ceniza en la que cayeron. [116] Los flujos de lava basáltica viscosa con un respiradero de origen incierto y un cono de escoria no diseccionado se elevan por encima del campo de lava y completan el sistema de Edmonson Point. [35] El campo de lava de la colonia de pingüinos Adelia entró en erupción hace unos 90.000 años, [101] y su ubicación puede haber estado acompañada por la emisión de tefra registrada en el núcleo de hielo de Talos Dome. [117]

Las rocas en la cumbre tienen edades de entre 260.000 y 10.000 años. [75] [118] Se han datado erupciones individuales en 10.000 ± 20.000, 80.000 ± 15.000, 260.000 ± 60.000 y 15.000 ± 35.000 años atrás. [119] Se han obtenido edades altamente imprecisas del Pleistoceno tardío al Holoceno a partir de la capa de eyección en la cumbre. [101] Una gran erupción tuvo lugar hace 13.500 ± 4.300 años. [120] Tres capas de criptotefra en Edisto Inlet (cerca de Cape Hallett ) se han atribuido a erupciones que tuvieron lugar entre 1.677 y 1.615 años antes del presente. [121] Estas erupciones probablemente tuvieron lugar en los respiraderos parásitos del monte Melbourne. Otras dos erupciones parasitarias tuvieron lugar en el mismo período. [122]

Última erupción y actividad actual

La tefrocronología  ha determinado que la última erupción tuvo una edad de 1892 ± 30 d. C. [1] Esta erupción depositó una importante capa de tefra alrededor del volcán, que aflora principalmente en su lado oriental [37] y en los glaciares Aviator y Tinker. [123] Los tres pequeños cráteres en el borde del cráter de la cumbre del Monte Melbourne se formaron al final de esta erupción. [124]

No se han observado erupciones durante el tiempo histórico, [125] y se considera que el Monte Melbourne está en reposo [o] y es un volcán de bajo riesgo. [64] [128] En el Monte Melbourne se produce una deformación y actividad sísmica continuas , [129] [130] y esta última puede ser causada por el movimiento de fluidos subterráneos o por procesos de fracturación. [131] También se producen terremotos causados ​​por el movimiento de los glaciares. [132] La actividad geotérmica fue constante entre 1963 y 1983, [22] mientras que la deformación del suelo comenzó en 1997. Esta deformación probablemente fue causada por cambios en el sistema geotérmico. [133]

Peligros y vigilancia

Es posible que se produzcan en el futuro erupciones explosivas moderadas [29] a grandes [9] , como las erupciones plinianas . [8] Los vientos predominantes transportarían cenizas volcánicas hacia el este a través del mar de Ross, [124] y las cenizas podrían afectar a las estaciones de investigación cercanas al monte Melbourne, como Mario Zucchelli, Gondwana y Jang Bogo. [134] Los peligros de las erupciones volcánicas antárticas son poco conocidos. [135] El monte Melbourne es remoto y, por lo tanto, es probable que nuevas erupciones [133] no afecten a ninguna vivienda humana, pero es posible que haya impactos ambientales regionales o incluso climáticos globales, [136] así como interrupciones en los viajes aéreos. [9]

Los científicos italianos comenzaron un programa de investigación vulcanológica en el Monte Melbourne a fines de la década de 1980, [130] estableciendo un observatorio vulcanológico en 1988. [52] En 1990 instalaron estaciones sísmicas alrededor del Monte Melbourne [130] y entre 1999 y 2001 una red de estaciones de medición geodésica alrededor de la bahía Terra Nova, incluidas varias destinadas a monitorear el volcán del Monte Melbourne. [137] A principios de 2012, los científicos coreanos en la estación Jang Bogo agregaron otra red de estaciones sísmicas para monitorear el volcán. [81] En 2016-2019 se llevaron a cabo investigaciones geoquímicas, sismológicas y vulcanológicas en el Monte Melbourne como parte del proyecto ICE-VOLC. [138]

Actividad geotérmica

La actividad geotérmica ocurre alrededor del cráter de la cumbre , en las partes superiores del volcán [50] y en la ladera noroeste entre 2.400 y 2.500 metros (7.900 y 8.200 pies) de elevación. [139] Existe otra área geotérmica cerca de Edmonson Point, [140] que incluye fumarolas, [141] anomalías térmicas [142] y estanques de agua dulce. Sus temperaturas de 15 a 20 °C (59 a 68 °F) son considerablemente más altas que las temperaturas atmosféricas normales en la Antártida. [140] Las áreas geotérmicas son visibles en luz infrarroja desde aeronaves. [143] Las imágenes satelitales han identificado áreas con temperaturas de más de 100 a 200 °C (212 a 392 °F). [144]

Las áreas individuales calentadas geotermalmente cubren superficies de unas pocas hectáreas. [22] Por lo general, el suelo consiste en una fina capa de arena con materia orgánica que cubre grava de escoria . [18] En algunos lugares, el suelo está demasiado caliente para tocarlo. [94] El Monte Melbourne es uno de varios volcanes en la Antártida que presentan este tipo de suelos geotermales. [145]

Las formas de relieve fumarólicas incluyen torres de hielo, [p] fumarolas, [50] "techos" de hielo, [147] cuevas en la nieve y el firn, [22] suelo desnudo, [32] montículos de hielo que rodean los respiraderos fumarólicos, [148] charcos formados por vapor de agua condensado [18] y suelo humeante: [14]

  • Los montículos de hielo son estructuras glaciares huecas que encierran fumarolas. Alcanzan alturas de 4 metros (13 pies) y anchos de 1 a 6 metros (3 a 20 pies). [23] Se forman principalmente sobre terrenos más fríos y fumarolas muy espaciadas. [149]
  • Las torres de hielo están muy extendidas alrededor de la caldera, especialmente en los sectores norte-noroeste y sur-sureste, mientras que el suelo cálido es más restringido. En el sector norte del volcán, las torres de hielo y el suelo desnudo forman un lineamiento con dirección sureste-noroeste. [32] Las torres de hielo se forman cuando los gases fumarólicos se congelan en el aire frío de la Antártida. [94]
  • Las cuevas glaciares se forman cuando el calor geotérmico derrite el hielo y deja cavidades. Algunas de estas cuevas se encuentran en la caldera de la cumbre y alcanzan longitudes de varios cientos de metros, con techos que alcanzan los 3 metros (9,8 pies) de altura. [22] Se ha accedido a varias cuevas a través de torres de hielo [150] o a través de huecos donde el hielo que rodea la cueva descansa sobre la roca, [151] y una cueva de hielo ("Aurora Ice Cave") fue cartografiada en 2016. [152]

Las cuevas y torres de hielo liberan aire caliente rico en vapor de agua . [150] Las temperaturas de las fumarolas pueden alcanzar los 60 °C (140 °F), en contraste con el aire frío. [29] Las fumarolas liberan gases que contienen excesos de dióxido de carbono volcánico y metano . [138] También se ha detectado gas de sulfuro de hidrógeno , [94] pero solo en bajas concentraciones que no impiden el desarrollo de la vegetación. [118] Los depósitos amarillos se han identificado como azufre . [153]

Las manifestaciones geotérmicas parecen estar alimentadas principalmente por vapor , ya que no hay evidencia de accidentes geográficos geotérmicos relacionados con el flujo de agua líquida y la conducción de calor no es lo suficientemente efectiva en la mayoría de los sitios. Sin embargo, es posible que se formen depósitos subterráneos de agua líquida en algunas áreas. El vapor se produce por el derretimiento y la evaporación de la nieve y el hielo, y luego se canaliza a través de las rocas hacia los respiraderos. Es probable que el aire atmosférico circule bajo tierra y se caliente, y finalmente salga en torres de hielo. [147] Una teoría temprana de que las torres de hielo se formaron sobre un flujo de lava en enfriamiento se considera improbable dada la larga duración de la actividad fumarólica; un sistema calentado por lava ya se habría enfriado. [154]

Clima

No existen registros meteorológicos detallados de la región de la cumbre. [18] Los vientos soplan principalmente desde el oeste [155] y más raramente desde el noroeste. Los vientos catabáticos soplan desde los valles Priestly y Reeves. [90] Las precipitaciones son escasas. Durante el invierno, la noche polar dura unos tres meses. [156] Se ha informado de que las temperaturas en la región de la cumbre no superan los −30 °C (−22 °F) [140] o oscilan entre −6 y −20 °C (21 y −4 °F). [157] La ​​variación estacional de la temperatura es alta y alcanza los 30 °C (54 °F). [158]

Durante el Último Máximo Glacial (LGM), una capa de hielo marino ocupó la bahía de Terra Nova. La " deriva de Terra Nova " se depositó hace entre 25.000 y 7.000 años y está cubierta por morrenas posteriores de hielo en retroceso durante el período posterior al LGM. [159] Durante el Holoceno tardío, después de 5.000 años antes del presente , los glaciares avanzaron nuevamente como parte del Neoglacial . [160] Un avance menor ocurrió en los últimos 650  años aproximadamente. [43]

Vida

Las algas , [q] [148] líquenes , [164] hepáticas [r] y musgos [s] [3] crecen en terrenos calentados geotérmicamente en las partes superiores del Monte Melbourne. Las algas forman costras en el suelo calentado. Los musgos forman cojines [148] y a menudo aparecen alrededor de los respiraderos de vapor [32] y debajo de los montículos de hielo . [167] La ​​especie de musgo Campylopus pyriformis no produce hojas en el Monte Melbourne. [3] Pohlia nutans forma pequeños brotes. [168] Las dos especies de musgo forman rodales separados [169] que se encuentran en diferentes sitios del volcán. [170] Junto con las apariciones en el Monte Erebus, constituyen los musgos más altos que crecen en la Antártida. [18] Se han encontrado pequeños depósitos de turba . [171]

La vegetación es particularmente común en una cresta dentro [149] y al sur del cráter principal, "Cryptogam Ridge". [t] Presenta una extensa zona sin nieve con un suelo de grava, pequeñas terrazas y franjas de piedra . [32] Las temperaturas del suelo registradas allí alcanzan los 40 a 50 °C (104 a 122 °F). [172] Estas son las únicas apariciones de Campylopus pyriformis en suelo cálido en la Antártida. [173]

El monte Melbourne, junto con el monte Erebus, el monte Rittmann y la isla Decepción, es uno de los cuatro volcanes de la Antártida conocidos por tener hábitats geotérmicos, aunque otros volcanes poco estudiados como el monte Berlín , el monte Hampton y el monte Kauffman también pueden tenerlos. [174] En América del Sur, se encuentran entornos geotérmicos de gran altitud similares al monte Melbourne en Socompa . [175] La vegetación en terrenos calentados geotérmicamente es inusual en la Antártida [176] pero se encuentra en otros lugares, incluidos Bouvet , la isla Decepción , el monte Erebus y las islas Sandwich del Sur . [148]

El área geotérmica en la cumbre del Monte Melbourne constituye el Área Especialmente Protegida  118 de la Antártida, [177] que contiene dos áreas especialmente restringidas alrededor de Cryptogam Ridge y algunos marcadores utilizados en estudios de deformación de volcanes. [149] Algunas algas del Monte Melbourne fueron transferidas accidentalmente a la Isla Decepción o al Monte Erebus. [178]

En Edmonson Point y Cape Washington hay colonias de pingüinos Adelia y emperador [179] [180] y también se encuentran skúas antárticas y focas de Weddel . [181] En Edmonson Point se han encontrado más de veinticuatro especies de líquenes y seis especies de musgos [41] (incluido el musgo Bryum argenteum ), [173] así como tapetes microbianos formados por cianobacterias. Los nematodos y los colémbolos completan la biota de Edmonson Point. [181]

Biología

La vegetación del Monte Melbourne crece principalmente en terrenos calentados a temperaturas de más de 10 a 20 °C (50 a 68 °F), y hay gradaciones en el tipo de vegetación desde temperaturas más frías a más cálidas. [157] Hay diferencias entre la vegetación [182] y las comunidades bacterianas en Cryptogam Ridge y aquellas en la ladera noroeste del Monte Melbourne; los distintos suelos pueden ser la razón de tales diferencias. [183]

Estas comunidades deben haber llegado al Monte Melbourne desde muy lejos. [148] El transporte fue probablemente por el viento ya que no hay agua corriente en la región. [184] El Monte Melbourne estuvo activo recientemente, tiene una noche polar que dura trece semanas, [171] tiene suelos que contienen elementos tóxicos como el mercurio , [185] está distante de los ecosistemas que podrían ser la fuente de eventos de colonización y se encuentra lejos de los vientos del oeste [u] , lo que puede explicar por qué la vegetación es pobre en especies. [187] Pohlia nutans puede haber llegado recientemente al Monte Melbourne, o este volcán no es tan favorable para su crecimiento como el Monte Rittmann, donde este musgo es más común. [118] Sus colonias son menos vigorosas en el Monte Melbourne que Campylopus pyriformis . [184]

Los gases de las fumarolas que se condensan y el agua de deshielo de la nieve forman el suministro de agua de esta vegetación. [148] Los musgos se concentran alrededor de los respiraderos fumarólicos, ya que allí hay más agua dulce disponible. [3] El vapor se congela en el aire frío, formando los montículos de hielo que actúan como refugio y mantienen la humedad y la temperatura estables. [156] El calentamiento geotérmico y la disponibilidad de agua dulce distinguen a estas comunidades biológicas volcánicas de otras comunidades de vegetación antártica que se calientan con el sol. [185]

Algunas especies bacterianas fijan nitrógeno . [163] El análisis genético ha descubierto que algunos musgos del Monte Melbourne están mutando, lo que produce variación genética. [118] [185] [188] Los suelos cálidos y húmedos del Monte Melbourne albergan organismos termófilos , [189] lo que convierte al Monte Melbourne en una isla de vida termófila en un continente helado. [190] Los microbios tolerantes al frío coexisten con los termófilos. [191]

Otras especies asociadas con la vegetación son el protozoo Corythion dubium , [192] que es una ameba testada [139] común en la Antártida [187] y el único invertebrado encontrado en los hábitats geotérmicos del Monte Melbourne, [18] actinobacterias [193] y varios géneros de actinomicetos [194] y hongos [v] . [198] Varias especies bacterianas fueron descritas por primera vez en los terrenos geotérmicos del Monte Melbourne:

Véase también

Notas

  1. ^ Un graben es un área alargada donde la corteza se deprime a lo largo de fallas, que forman sus lados largos. [2]
  2. ^ Distintos autores utilizan términos diferentes para describir el Monte Melbourne y volcanes similares en la Antártida, incluidos "estratovolcán", " volcán escudo " y " volcán compuesto ". [20]
  3. ^ Los depósitos de caída son depósitos volcánicos formados por material que se precipita desde una columna de erupción . [21]
  4. ^ Se ha informado de una elevación de 2.730 metros (8.960 pies). [33]
  5. ^ El período de tiempo comprendido entre hace 2,5800 y 0,0117  millones de años. [44]
  6. ^ El período de tiempo comprendido entre hace 11.700 años y la actualidad. [44]
  7. ^ La palagonitización es un proceso químico durante el cual el vidrio volcánico sufre una alteración para convertirse en palagonita. [58]
  8. ^ "Alcalino" es una clasificación para una amplia variedad de rocas volcánicas, con una definición común siendo las rocas que contienen más elementos alcalinos de los que puede absorber el mineral feldespato . [62]
  9. ^ El período de tiempo comprendido entre  hace 33,9 y 23,03 millones de años. [44]
  10. ^ Una grieta continental es una cuenca con forma alargada, donde la corteza se ha distanciado y, por lo tanto, se ha vuelto más delgada. [66]
  11. ^ El período de tiempo anterior a  hace 541 ± 1 millón de años. [44]
  12. ^ El período de tiempo comprendido entre  hace 485,4 ± 1,9 y 443,8 ± 1,5 millones de años. [44]
  13. ^ El período de tiempo comprendido entre  hace 145 y 66 millones de años. [44]
  14. ^ La anomalía se ha interpretado como una falla transformante o una estructura ascendente formada por fallas. [67]
  15. ^ A veces se le denomina volcán activo , [126] ya que tuvo erupciones durante el Holoceno . [127]
  16. ^ Las torres de hielo alcanzan de 1 a 6 metros (3 pies 3 pulgadas a 19 pies 8 pulgadas) de ancho [25] y 5 metros (16 pies) de altura. También se las conoce como "pináculos de hielo" cuando no son altas. [94] Los pináculos de hielo son huecos y, a veces, lo suficientemente grandes como para que quepa gente en ellos. [146]
  17. ^ Las algas incluyen tanto clorofitas , cianobacterias y algas líquenes . [3] Entre las especies identificadas están Aphanocapsa elachista , [161] Chlorella emersonii , Chlorella reniformis , Coccomyxa gloeobotrydiformis , [162] Coenocystis oleifera , Gloeocapsa magma , Hapalosiphon sp. , Mastigocladus laminosus , Nostoc sp. , Phormidium flawless , Pseudocoecomyxa simplex , Stigonema ocellatum y Tolypothrix bouteillei . [161] [163] Otros géneros son Chroococcus , Tolypothrix y Stygonema . [18] Mastigocladus laminosus y Pseudocoecomyxa simplex son las especies dominantes en Mount Melbourne. [164]
  18. ^ Cephaloziella exiliflora , [18] Cephaloziella varians [3] y Herzogobryum atrocapillum [165]
  19. ^ Campylopus pyriformis [3] y Pohlia nutans [166]
  20. ^ A veces se escribe incorrectamente como "Cryptogram Ridge" [149]
  21. ^ Los vientos del oeste son los cinturones de vientos del oeste que se encuentran fuera de los trópicos. [186]
  22. ^ Las especies Aureobasidium pullulans , Chaetomium gracile y Penicillium brevicompactum se han encontrado asociadas con musgos. [195] Otros hongos reportados son Acremonium charticola , Chaetomium sp. , [196] Cryptococcus , Mucor y Penicillium . [197]

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Lectura adicional

  • "Esquí en el Cinturón de Fuego del Pacífico y más allá". Sitio de esquí de montaña y escalada de Amar Andalkar . 2007 [1997] . Consultado el 14 de enero de 2005 .
  • Smellie, JL; Rocchi, S.; Di Vincenzo, G. (2023). "Control de la influencia del agua y el hielo en el estilo eruptivo y la construcción de edificios en el campo volcánico del monte Melbourne (norte de la Tierra de Victoria, Antártida)". Fronteras en Ciencias de la Tierra . 10 . Código Bibliográfico :2023FrEaS..1061515S. doi : 10.3389/feart.2022.1061515 . ISSN  2296-6463.
  • "Monte Melbourne, Antártida" en Peakbagger
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