Monte submarino Kamaʻehuakanaloa
Volcán submarino activo frente a la costa sureste de la isla de Hawái
Monte submarino Kamaʻehuakanaloa
Rocas amarillas bajo el agua con algunas regiones rojas y verdes.
Roca de lava cubierta de óxido de hierro amarillo en el flanco de Kamaʻehuakanaloa
La isla de Hawái, mostrando la posición de Kamaʻehuakanaloa al sureste de la masa continental principal.
Sureste de la isla de Hawái , Hawái , EE. UU.
Profundidad de la cumbre3.200 pies (975 m). [1]
Alturaa más de 10.000 pies (3.000 m) sobre el fondo del océano [2]
Área de la cumbreVolumen: 160 millas cúbicas (670 km 3 ) [3]
Traducción"niño resplandeciente de Kanaloa" [4] (del hawaiano )
Ubicación
UbicaciónSureste de la isla de Hawái , Hawái , EE. UU.
Coordenadas18°55′N 155°16′O / 18.92, -155.27 [1]
PaísEstados Unidos
Geología
TipoVolcán submarino
Arco volcánico / cadenaCadena de montes submarinos Hawái-Emperador
Edad del rockAl menos 400.000 años de antigüedad [5]
Última erupciónFebrero a agosto de 1996 [3]
Historia
Fecha de descubrimiento1940 – Carta número 4115 del Servicio Geodésico y Costero de Estados Unidos [5]
Primera visita1978 [5]

El monte submarino Kamaʻehuakanaloa [6] (anteriormente conocido como Lōʻihi ) es un volcán submarino activo a unos 35 km (22 mi) de la costa sureste de la isla de Hawái . [7] La ​​cima del monte submarino está a unos 975 m (3200 pies) por debajo del nivel del mar . Este monte submarino está en el flanco de Mauna Loa , el volcán en escudo subaéreo activo más grande de la Tierra. [8] [9] Kamaʻehuakanaloa es el volcán más nuevo de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador , una cadena de volcanes que se extiende a unos 6200 km (3900 mi) al noroeste de Kamaʻehuakanaloa. A diferencia de la mayoría de los volcanes activos en el océano Pacífico que conforman los márgenes de las placas activas en el Anillo de Fuego del Pacífico , Kamaʻehuakanaloa y los otros volcanes de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador son volcanes de punto caliente y se formaron bastante lejos del límite de placa más cercano . Los volcanes en las islas hawaianas surgen del punto caliente de Hawái y, como el volcán más joven de la cadena, Kamaʻehuakanaloa es el único volcán hawaiano en la etapa de desarrollo de preescudo submarino profundo.

El monte submarino Kamaʻehuakanaloa comenzó a formarse hace unos 400.000 años y se espera que empiece a emerger por encima del nivel del mar en unos 10.000 a 100.000 años. En su cima, el monte submarino Kamaʻehuakanaloa se encuentra a más de 10.000 pies (3.000 m) sobre el fondo marino, lo que lo hace más alto que el monte St. Helens antes de su catastrófica erupción de 1980. Una comunidad microbiana diversa reside alrededor de Kamaʻehuakanaloa y muchos respiraderos hidrotermales .

En el verano de 1996, se registró un enjambre de 4.070 terremotos en Kamaʻehuakanaloa. En ese momento, este fue el enjambre de terremotos más enérgico registrado en la historia de Hawái . El enjambre alteró de 4 a 5 millas cuadradas (10 a 13 km2 ) de la cumbre del monte submarino; una sección, Pele's Vents , se derrumbó completamente sobre sí misma y formó el rebautizado Pele's Pit . El volcán ha permanecido relativamente activo desde el enjambre de 1996 y es monitoreado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). El Observatorio Geológico Submarino de Hawái (HUGO) proporcionó datos en tiempo real sobre Kamaʻehuakanaloa entre 1997 y 1998. La última erupción conocida de Kamaʻehuakanaloa fue en 1996, antes del enjambre de terremotos de ese verano.

Nombramiento

El nombre Kamaʻehuakanaloa es una palabra del idioma hawaiano que significa "niño resplandeciente de Kanaloa ", el dios del océano. [10] Este nombre se encontró en dos mele hawaianos del siglo XIX y principios del XX según una investigación del Museo Bishop y fue asignado por la Junta de Nombres Geográficos de Hawái en 2021 y adoptado por el Servicio Geológico de Estados Unidos. [10] [11] De 1955 a 2021, el monte submarino se llamó "Lōʻihi", la palabra hawaiana para "largo", que describe su forma. El cambio a Kamaʻehuakanaloa se realizó en un esfuerzo por ser más apropiado culturalmente dadas las tradiciones nativas hawaianas para la denominación. [12]

Características

Geología

Kamaʻehuakanaloa es un monte submarino , o volcán submarino , en el flanco de Mauna Loa , el volcán en escudo más alto de la Tierra . Es el volcán más nuevo producido por el punto caliente de Hawái en la extensa cadena de montes submarinos Hawái-Emperor . La distancia entre la cumbre del antiguo Mauna Loa y la cumbre de Kamaʻehuakanaloa es de aproximadamente 50 mi (80 km), que es, casualmente, también el diámetro aproximado del punto caliente de Hawái . [3] Kamaʻehuakanaloa consiste en un área de cumbre con tres cráteres de pozo , una zona de rift de 7 mi (11 km) de largo que se extiende hacia el norte desde la cumbre, y una zona de rift de 12 mi (19 km) de largo que se extiende hacia el sur-sureste desde la cumbre. [13]

Los cráteres de la cumbre se denominan West Pit, East Pit y Pele's Pit. [14] Pele's Pit es el más joven de este grupo y se encuentra en la parte sur de la cumbre. Las paredes de Pele's Pit tienen una altura de 700 pies (200 m) y se formaron en julio de 1996 cuando su predecesor, Pele's Vent, un campo hidrotermal cerca de la cumbre de Kamaʻehuakanaloa, se derrumbó en una gran depresión . [7] Las gruesas paredes del cráter de Pele's Pit (con un promedio de 70 pies (20 m) de ancho, inusualmente grueso para los cráteres volcánicos hawaianos) sugieren que sus cráteres se han llenado de lava varias veces en el pasado. [15]

Mapa de una dorsal norte-sur, con una ligera inclinación al este o al sur. Traza líneas a través de áreas de una profundidad de agua dada con una flecha que apunta hacia el Pozo de Pele. En su punto más alto, el Pozo de Pele se encuentra a unos 1.000 metros por debajo del nivel del mar; más al sur, la dorsal desciende gradualmente unos 3.500 metros hasta el fondo marino.
Mapeo batimétrico de Kamaʻehuakanaloa; la flecha apunta al Pozo de Pele.

Las zonas de rift de dirección norte-sur de Kamaʻehuakanaloa forman una distintiva forma alargada, de la que deriva el antiguo nombre hawaiano del volcán, "Lōʻihi", que significa "largo". [16] La zona de rift norte consta de una porción occidental más larga y una zona de rift oriental más corta. Las observaciones muestran que tanto la zona de rift norte como la sur carecen de cobertura de sedimentos, lo que indica actividad reciente. Un abultamiento en la parte occidental de la zona de rift norte contiene tres prominencias en forma de cono de 200 a 260 pies (60 a 80 m). [15]

Hasta 1970, se pensaba que Kamaʻehuakanaloa era un volcán inactivo que había sido transportado a su ubicación actual por la expansión del fondo marino . El fondo marino bajo Hawái tiene entre 80 y 100 millones de años y se produjo en la Dorsal del Pacífico Oriental , un centro de expansión oceánica donde se forma un nuevo fondo marino a partir del magma que brota del manto. La nueva corteza oceánica se aleja del centro de expansión. Durante un período de 80 a 100 millones de años, el fondo marino bajo Hawái se movió desde la Dorsal del Pacífico Oriental hasta su ubicación actual a 3700 millas (6000 km) al oeste, arrastrando antiguos montes submarinos con él. Cuando los científicos investigaron una serie de terremotos frente a Hawái en 1970, descubrieron que Kamaʻehuakanaloa era un miembro activo de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador.

Mapa 3D de Kamaʻehuakanaloa
Representación tridimensional del monte submarino

El Kamaʻehuakanaloa está construido sobre el fondo marino con una pendiente de unos cinco grados. Su base norte, en el flanco del Mauna Loa, está a 1900 m por debajo del nivel del mar, pero su base sur está a 4755 m por debajo de la superficie. Por lo tanto, la cumbre está a 931 m por encima del fondo marino, medida desde la base de su flanco norte, pero a 3786 m de altura cuando se mide desde la base de su flanco sur. [3] El Kamaʻehuakanaloa sigue el patrón de desarrollo característico de todos los volcanes hawaianos. La evidencia geoquímica de las lavas del Kamaʻehuakanaloa indica que se encuentra en transición entre la etapa de preescudo y la de volcán en escudo, lo que proporciona pistas valiosas sobre el desarrollo temprano de los volcanes hawaianos. En la etapa de preescudo, los volcanes hawaianos tienen lados más empinados y un nivel de actividad más bajo, produciendo una lava basáltica alcalina . [17] [18] Se espera que el vulcanismo continuo eventualmente dé origen a una isla en Kamaʻehuakanaloa. Experimenta deslizamientos de tierra frecuentes ; el crecimiento del volcán ha desestabilizado sus laderas, y extensas áreas de escombros habitan la empinada cara sureste. Depósitos similares de otros volcanes hawaianos indican que los escombros de deslizamientos de tierra son un producto importante del desarrollo temprano de los volcanes hawaianos. [5] Se predice que Kamaʻehuakanaloa se elevará por encima de la superficie en 10,000 a 100,000 años. [1]

Edad y crecimiento

Una muestra de lava de basalto recogida en Kamaʻehuakanaloa, a 1.180 metros bajo el nivel del mar.

La datación radiométrica se utilizó para determinar la edad de las muestras de roca de Kamaʻehuakanaloa. El Centro de Vulcanología de Hawái analizó muestras recuperadas por varias expediciones, en particular la expedición de 1978, que proporcionó 17 muestras de dragado. Se descubrió que la mayoría de las muestras eran de origen reciente; la roca datada más antigua tiene alrededor de 300.000 años. Después del evento de 1996, también se recogieron algunas brechas jóvenes . Según las muestras, los científicos estiman que Kamaʻehuakanaloa tiene unos 400.000 años. La roca se acumula a un ritmo promedio de 1 ⁄ 8  pulgadas (3,5 mm) por año cerca de la base y 1 ⁄ 4  pulgadas (7,8 mm) cerca de la cima. Si el modelo de datos de otros volcanes como el Kilauea es válido para Kamaʻehuakanaloa, el 40% de la masa del volcán se formó en los últimos 100.000 años. Suponiendo una tasa de crecimiento lineal, Kamaʻehuakanaloa tiene 250.000 años. Sin embargo, como ocurre con todos los volcanes de puntos calientes, el nivel de actividad de Kamaʻehuakanaloa ha aumentado con el tiempo; por lo tanto, se necesitarían al menos 400.000 años para que un volcán de este tipo alcanzara la masa de Kamaʻehuakanaloa. [5] Como los volcanes hawaianos se desplazan hacia el noroeste a una velocidad de aproximadamente 10 cm (4 pulgadas) al año, Kamaʻehuakanaloa estaba a 40 km (25 mi) al sureste de su posición actual en el momento de su erupción inicial. [19]

Actividad

El Kamaʻehuakanaloa es un volcán joven y bastante activo, aunque menos activo que el cercano Kilauea . En las últimas décadas, se han atribuido varios enjambres de terremotos al Kamaʻehuakanaloa, los más grandes de los cuales se resumen en la siguiente tabla. [20] Ahora se sabe que la actividad del volcán es anterior al mantenimiento de registros científicos de su actividad, que comenzó en 1959. [21] La mayoría de los enjambres de terremotos en Kamaʻehuakanaloa han durado menos de dos días; las dos excepciones son el terremoto de 1990-1991, que duró varios meses, y el evento de 1996, que fue más corto pero mucho más pronunciado. El evento de 1996 fue observado directamente por un sismómetro de fondo oceánico (OBS), lo que permitió a los científicos calcular la profundidad de los terremotos como 4 mi (6 km) a 5 mi (8 km) por debajo de la cumbre, aproximándose a la posición de la extremadamente superficial cámara de magma de Kamaʻehuakanaloa . [5] Esto es evidencia de que la sismicidad de Kamaʻehuakanaloa es de origen volcánico. [14]

La actividad sísmica de bajo nivel documentada en Kamaʻehuakanaloa desde 1959 ha demostrado que entre dos y diez terremotos por mes son atribuibles a la cumbre. [21] Los datos de enjambres de terremotos se han utilizado para analizar la eficacia con la que las rocas de Kamaʻehuakanaloa propagan las ondas sísmicas y para investigar la relación entre los terremotos y las erupciones. Esta actividad de bajo nivel se ve periódicamente interrumpida por grandes enjambres de terremotos, cada uno de los cuales está compuesto por hasta cientos de terremotos. La mayoría de los terremotos no se distribuyen cerca de la cumbre, aunque siguen una tendencia de norte a sur. En cambio, la mayoría de los terremotos se producen en la parte suroeste de Kamaʻehuakanaloa. [5] Los enjambres sísmicos más grandes registrados tuvieron lugar en Kamaʻehuakanaloa en 1971, 1972, 1975, 1991-92 y 1996. La estación sísmica más cercana está a unos 30 km de Kamaʻehuakanaloa, en la costa sur de Hawái. Los eventos sísmicos de magnitud inferior a 2 se registran a menudo, pero su ubicación no se puede determinar con tanta precisión como en el caso de eventos más grandes. [22] De hecho, HUGO (Observatorio Geológico Submarino de Hawái), ubicado en el flanco de Kamaʻehuakanaloa, detectó diez veces más terremotos que los registrados por la red sísmica del Observatorio de Volcanes de Hawái (HVO). [5]

Enjambre de terremotos de 1996

Eventos importantes
Años)Resumen
1996
Evidencia de erupción a principios de 1996 y un enjambre sísmico de gran magnitud y bien documentado en el verano. Comenzó el 25 de febrero de 1996 y duró hasta el 9 de agosto de 1996. [22] [23]
1991
Un dispositivo del Observatorio del Fondo Oceánico (OBO) ubicado en el monte submarino para rastrear un enjambre de terremotos reciente recopiló evidencia de deflación, posiblemente debido a la retirada de magma. [5]
1986
Posible erupción, ocurrida el 20 de septiembre de 1986 (un día). [23]
1984–85
Se registraron nueve eventos de magnitud 3 o mayor, con mediciones entre 3,0 y 4,2, desde el 11 de noviembre de 1984 hasta el 21 de enero de 1985. [22] Erupción posible, pero incierta. [23]
1975
Enjambre sísmico destacado del 24 de agosto de 1975 a noviembre de 1975. [23]
1971–72
Posible erupción del 17 de septiembre de 1971 a septiembre de 1972. [23] Erupción incierta.
1952
Un enjambre de terremotos en Kamaʻehuakanaloa en 1952 fue el evento que atrajo por primera vez la atención hacia el volcán, que anteriormente se creía extinto. [5]
50 a. C.
± 1000
Erupción antigua confirmada [23]
5050 a. C.
± 1000
Erupción antigua confirmada [23]
7050 a. C.
± 1000
Erupción antigua confirmada, probablemente en el flanco este [22]
Esta tabla solo muestra posibles erupciones volcánicas y eventos importantes. Kamaʻehuakanaloa también ha sido escenario de múltiples enjambres de terremotos que ocurren casi dos veces al año.

La mayor cantidad de actividad registrada en el monte submarino Kamaʻehuakanaloa fue un enjambre de 4.070 terremotos entre el 16 de julio y el 9 de agosto de 1996. [3] Esta serie de terremotos fue la más grande registrada en cualquier volcán hawaiano hasta la fecha, tanto en cantidad como en intensidad. La mayoría de los terremotos tuvieron magnitudes de momento inferiores a 3,0. "Varios cientos" tuvieron una magnitud superior a 3,0, incluidos más de 40 mayores de 4,0 y un temblor de 5,0. [22] [24]

Las dos últimas semanas del enjambre de terremotos fueron observadas por un crucero de respuesta rápida lanzado en agosto de 1996. La Fundación Nacional de Ciencias financió una expedición de científicos de la Universidad de Hawái , liderada por Frederick Duennebier, que comenzó a investigar el enjambre y su origen en agosto de 1996. La evaluación de los científicos sentó las bases para muchas de las expediciones posteriores. [25] Se llevaron a cabo expediciones de seguimiento a Kamaʻehuakanaloa, incluida una serie de inmersiones en sumergibles tripulados en agosto y septiembre. Estas se complementaron con una gran cantidad de investigación en tierra. [24] La roca fresca recolectada durante la expedición reveló que se produjo una erupción antes del enjambre de terremotos. [26]

Las inmersiones sumergibles en agosto fueron seguidas por investigaciones financiadas por la NOAA en septiembre y octubre de 1996. Estos estudios más detallados mostraron que la parte sur de la cumbre de Kamaʻehuakanaloa se había derrumbado, como resultado de un enjambre de terremotos y la rápida retirada de magma del volcán. Un cráter de 0,6 mi (1 km) de ancho y 330 yd (300 m) de profundidad se formó a partir de los escombros. El evento implicó el movimiento de 100 millones de metros cúbicos de material volcánico . Una región de 3,9 a 5,0 mi2 (10 a 13 km2 ) de la cumbre fue alterada y poblada por bloques de lava almohadillada del tamaño de un autobús , precariamente posados ​​a lo largo del borde exterior del cráter recién formado. "Pele's Vents", un área en el lado sur, previamente considerada estable, se derrumbó completamente en un pozo gigante, rebautizado como "Pele's Pit". Las fuertes corrientes hacen que el buceo sumergible sea peligroso en la región. [25]

Los investigadores se encontraron continuamente con nubes de sulfuro y sulfato . El colapso repentino de los respiraderos de Pele provocó una gran descarga de material hidrotermal. La presencia de ciertos minerales indicadores en la mezcla sugirió que las temperaturas superaron los 250 °C (482 °F), un récord para un volcán submarino. La composición de los materiales era similar a la de las fumarolas negras , las columnas de los respiraderos hidrotermales ubicadas a lo largo de las dorsales oceánicas . Las muestras de montículos construidos por descargas de las columnas hidrotermales se parecían a las fumarolas blancas . [27]

Los estudios demostraron que la zona con mayor actividad volcánica e hidrotermal se encontraba a lo largo del rift sur. Las inmersiones en el borde norte, menos activo, indicaron que el terreno era más estable allí y que las altas columnas de lava aún se mantenían en pie. [25] Se localizó un nuevo campo de respiraderos hidrotermales (Naha Vents) en la zona superior sur del rift, a una profundidad de 1.325 m (1.449 yardas). [5] [28]

Actividad reciente

Kamaʻehuakanaloa ha permanecido en gran medida tranquilo desde el evento de 1996; no se registró actividad entre 2002 y 2004. El monte submarino mostró signos de agitación nuevamente en 2005 al generar un terremoto más grande que cualquier otro registrado allí anteriormente. USGS-ANSS ( Sistema Sísmico Nacional Avanzado ) informó dos terremotos, de magnitudes 5,1 y 5,4, el 13 de mayo y el 17 de julio. Ambos se originaron a una profundidad de 27 mi (44 km). El 23 de abril, se registró un terremoto de magnitud 4,3 a una profundidad de aproximadamente 21 mi (33 km). Entre el 7 de diciembre de 2005 y el 18 de enero de 2006, ocurrió un enjambre de alrededor de 100 terremotos, el más grande midiendo 4 en la escala de magnitud de momento y de 7 a 17 mi (12 a 28 km) de profundidad. Posteriormente se registró otro terremoto de 4,7 grados aproximadamente a mitad de camino entre Kamaʻehuakanaloa y Pāhala (en la costa sur de la isla de Hawái ). [20]

Exploración

Trabajos tempranos

Cronología de la expedición
FechaEstudiar (la mayoría en R/V Kaʻimikai-o-Kanaloa y con Piscis V )
1940La primera representación de Kamaʻehuakanaloa en un mapa fue en la Carta Topográfica 4115, compilada por el Servicio Costero y Geodético de los Estados Unidos en 1940. [5]
1978Se formó una expedición para estudiar la intensa actividad sísmica que había en la región en ese momento.

Los datos recopilados constituyeron la primera evidencia sólida de que el volcán estaba activo. [5]

1979Un muestreo más amplio (17 arrastres) de esta expedición pareció confirmar los resultados de 1970. [5]
1980Se han descubierto extensos campos hidrotermales que aportan más pruebas. Primer mapeo batimétrico de alta resolución . [5]
1987Marcación y estudio de varios campos hidrotermales [28]
Agosto de 1996El equipo de respuesta a emergencias se lanza en respuesta a la intensa actividad, dirigido por Frederick Duennebier. [29]
Principios de septiembre de 1997Estudios de fuentes hidrotermales (Batiza y McMurtry, científicos jefes) [29]
Finales de agosto de 1997Estudios geológicos de erupciones recientes en Kamaʻehuakanaloa (García y Kadko, científicos jefes) [29]
Octubre de 1997Despliegue de HUGO (Frederick Duennebier, científico jefe) [29]
Septiembre-octubre de 1998Serie de inmersiones realizadas por varios grupos científicos para visitar New Pit, Summit Area y HUGO. [29]
Enero de 1998Revisión de HUGO (Frederick Duennebier, científico jefe) [29]
Octubre de 2002HUGO recuperado del fondo del mar. [30]
Octubre 2006
Octubre 2007
Octubre 2008
Octubre 2009		FeMO (Observatorio Microbiano Oxidante de Hierro) navega para investigar microbios oxidantes de hierro en Kamaʻehuakanaloa.

Se ha aprendido mucho sobre la comunidad microbiana de Kamaʻehuakanaloa. [31]

La primera representación del monte submarino Kamaʻehuakanaloa en un mapa fue en la Carta Topográfica 4115, una representación batimétrica de parte de Hawái compilada por el Servicio Geodésico y Costero de los Estados Unidos en 1940. En ese momento, el monte submarino no era notable, siendo uno de los muchos en la región. Un gran enjambre de terremotos atrajo la atención por primera vez en 1952. Ese mismo año, el geólogo Gordon A. Macdonald planteó la hipótesis de que el monte submarino era en realidad un volcán en escudo submarino activo , similar a los dos volcanes activos hawaianos, Mauna Loa y Kilauea . La hipótesis de Macdonald colocó al monte submarino como el volcán más nuevo en la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador , creado por el punto caliente de Hawái . Sin embargo, debido a que los terremotos estaban orientados de este a oeste (la dirección de la falla volcánica ) y no había ningún temblor volcánico en los sismómetros distantes del monte submarino, Macdonald atribuyó el terremoto a una falla en lugar de a una erupción volcánica . [5]

Un submarino, colgado de la parte trasera de un barco mediante una grúa, es bajado al agua.
El R/V (buque de investigación) Kaʻimikai-o-Kanaloa (KoK) lanza el Pisces V , un sumergible alimentado por batería. El R/V KoK es el buque de apoyo del Laboratorio de Investigación Submarina Kamaʻehuakanaloa (HURL).

Los geólogos sospecharon que el monte submarino podría ser un volcán submarino activo, pero sin evidencia la idea permaneció especulativa. El volcán fue ignorado en gran medida después del evento de 1952, y a menudo fue etiquetado erróneamente como una "capa volcánica más antigua" en los mapas posteriores. [5] Al geólogo Kenneth O. Emery se le atribuye el nombre del monte submarino en 1955, describiendo la forma larga y estrecha del volcán como Kamaʻehuakanaloa . [13] [16] En 1978, una expedición estudió la actividad sísmica intensa y repetida conocida como enjambres de terremotos en el área de Kamaʻehuakanaloa y sus alrededores. En lugar de encontrar un monte submarino antiguo y extinto, los datos recopilados revelaron que Kamaʻehuakanaloa era un volcán joven, posiblemente activo. Las observaciones mostraron que el volcán estaba incrustado con flujos de lava jóvenes y viejos. También se encontraron fluidos que brotaban de respiraderos hidrotermales activos. [2]

En 1978, un barco de investigación del Servicio Geológico de Estados Unidos recogió muestras de dragado y fotografió la cumbre de Kamaʻehuakanaloa con el objetivo de estudiar si Kamaʻehuakanaloa estaba activo. El análisis de las fotos y las pruebas de las muestras de roca de lava almohadillada parecieron mostrar que el material era "fresco", lo que arrojó más evidencia de que Kamaʻehuakanaloa todavía está activo. Una expedición de octubre de 1980 a enero de 1981 recogió más muestras de dragado y fotografías, lo que proporcionó una confirmación adicional. [32] Los estudios indicaron que las erupciones provenían de la parte sur del cráter de la grieta. Esta área es la más cercana al punto caliente de Hawái, que suministra magma a Kamaʻehuakanaloa . [5] Después de un evento sísmico de 1986, se desplegó una red de cinco observatorios del fondo del océano (OBO) en Kamaʻehuakanaloa durante un mes. La frecuente sismicidad de Kamaʻehuakanaloa lo convierte en un candidato ideal para el estudio sísmico a través de OBO. [5] En 1987, el sumergible DSV Alvin se utilizó para inspeccionar Kamaʻehuakanaloa [33] Otro observatorio autónomo se posicionó en Kamaʻehuakanaloa en 1991 para rastrear enjambres de terremotos. [5]

1996 hasta el presente

La mayor parte de la información sobre Kamaʻehuakanaloa proviene de inmersiones realizadas en respuesta a la erupción de 1996. En una inmersión realizada casi inmediatamente después de que se informara de la actividad sísmica, la visibilidad se vio muy reducida por las altas concentraciones de minerales desplazados y grandes esteras flotantes de bacterias en el agua. Las bacterias que se alimentan de los nutrientes disueltos ya habían comenzado a colonizar los nuevos respiraderos hidrotermales en Pele's Pit (formados a partir del colapso de los antiguos) y pueden ser indicadores de los tipos de material expulsado de los respiraderos recién formados. Se tomaron muestras cuidadosamente para su posterior análisis en un laboratorio. [25] Un OBO permaneció brevemente en la cima antes de que se pudiera instalar una sonda más permanente. [34]

Se utilizaron mapas batimétricos multihaz repetidos para medir los cambios en la cumbre después del colapso de 1996. Los estudios de la columna hidrotermal confirmaron cambios en la energía y los minerales disueltos que emanaban de Kamaʻehuakanaloa. El sumergible Pisces V de 2000 m (6562 pies) del Laboratorio de Investigación Submarina de Hawái (HURL) permitió a los científicos tomar muestras de las aguas de los respiraderos, los microorganismos y los depósitos minerales hidrotermales. [7]

Desde 2006, el Observatorio Microbiano Oxidante de Fe (FeMO), financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y el Programa del Observatorio Microbiano, ha dirigido cruceros a Kamaʻehuakanaloa para investigar su microbiología cada octubre. El primer crucero, en el barco R/V Melville y explotando el sumergible JASON2 , duró del 22 de septiembre al 9 de octubre. Estos cruceros estudian la gran cantidad de bacterias oxidantes de Fe que han colonizado Kamaʻehuakanaloa. El extenso sistema de ventilación de Kamaʻehuakanaloa se caracteriza por una alta concentración de CO 2 y hierro , mientras que es bajo en sulfuro. Estas características crean un entorno perfecto para que las bacterias oxidantes de hierro , llamadas FeOB, prosperen. [31]

Un pequeño robot con forma de caja colocado sobre rocas anaranjadas.
Observatorio del fondo oceánico (OBO) en Pele's Vents

HUGO (Observatorio geológico submarino de Hawái)

En 1997, científicos de la Universidad de Hawái instalaron un observatorio del fondo del océano en la cima del monte submarino Kamaʻehuakanaloa. [20] El observatorio submarino recibió el apodo de HUGO (Observatorio Geológico Submarino de Hawái). HUGO estaba conectado a la costa, a 34 km (21 mi) de distancia, por un cable de fibra óptica . Fue diseñado para proporcionar a los científicos datos sísmicos, químicos y visuales en tiempo real sobre el estado de Kamaʻehuakanaloa, que para entonces se había convertido en un laboratorio internacional para el estudio del vulcanismo submarino. [25] El cable que proporcionaba energía y comunicaciones a HUGO se rompió en abril de 1998, lo que lo dejó fuera de servicio. El observatorio fue recuperado del fondo marino en 2002. [35]

Ecología

Geoquímica de los respiraderos hidrotermales

Respiradero [28]ProfundidadUbicaciónNotas
De Pelé1.000 m (3.281 pies)CumbreDestruido en 1996
De Kapo1.280 m (4.199 pies)Rift superior surYa no se desahoga
Prohibido1.160 m (3.806 pies)El foso de Pelémás de 200 °C (392 °F)
Lohiau ("lento")1.173 m (3.850 pies) [14]El foso de Pelé77 °C (171 °F)
Pahaku ("rocoso")1.196 m (3.924 pies)Zona de rift sur17 °C (63 °F)
Ula ("rojo")1.099 m (3.606 pies)Cumbre surVentilación difusa
Maximiliano1.249 m (4.098 pies)Flanco oeste de la cumbreVentilación difusa
Naha1.325 m (4.347 pies)Grieta del sur23 °C (73 °F)

La ubicación de Kamaʻehuakanaloa en el Pacífico medio y su sistema hidrotermal bien mantenido contribuyen a un rico oasis para un ecosistema microbiano . Se encuentran áreas de ventilación hidrotermal extensa en el fondo del cráter de Kamaʻehuakanaloa y la ladera norte, [7] y a lo largo de la cumbre de Kamaʻehuakanaloa. Los respiraderos hidrotermales activos se descubrieron por primera vez en Kamaʻehuakanaloa a fines de la década de 1980. Estos respiraderos son notablemente similares a los que se encuentran en las dorsales oceánicas , con una composición y diferencias térmicas similares. Los dos campos de respiraderos más prominentes están en la cumbre: Pele's Pit (formalmente Pele's Vents ) y Kapo's Vents . Reciben su nombre de la deidad hawaiana Pele y su hermana Kapo . Estos respiraderos se consideraban "respiraderos de baja temperatura" porque sus aguas tenían solo unos 30 °C (86 °F). La erupción volcánica de 1996 y la creación del Pozo de Pelé cambiaron esto e iniciaron una salida de gases de alta temperatura; las temperaturas de salida se midieron en 77 °C (171 °F) en 1996. [28]

Microorganismos

Los respiraderos se encuentran a una profundidad de entre 1.100 y 1.325 m (3.609 y 4.347 pies) por debajo de la superficie y su temperatura varía entre 10 y más de 200 °C (392 °F). [28] [36] Los fluidos de los respiraderos se caracterizan por una alta concentración de CO
2(hasta 17 mM) y Fe ( hierro ), pero bajo en sulfuro . Los bajos niveles de oxígeno y pH son factores importantes para soportar las altas cantidades de Fe (hierro), una de las características distintivas de Kamaʻehuakanaloa. Estas características crean un entorno perfecto para que las bacterias oxidantes de hierro, llamadas FeOB, prosperen. [31] Un ejemplo de estas especies es Mariprofundus ferrooxydans , único miembro de la clase Zetaproteobacteria . [37] La ​​composición de los materiales era similar a la de los fumadores negros , que son un hábitat de arqueas extremófilas . La disolución y oxidación del mineral observada durante los siguientes dos años sugiere que el sulfato no se conserva fácilmente. [27]

Una comunidad diversa de tapetes microbianos rodea los respiraderos y prácticamente cubre Pele's Pit. El Laboratorio de Investigación Submarina de Hawái (HURL), el Centro de Investigación de la NOAA para Hawái y el Pacífico Occidental, monitorea e investiga los sistemas hidrotermales y estudia la comunidad local. [7] La ​​Fundación Nacional de Ciencias ( NSF ) financió una expedición de muestreo de extremófilos a Kamaʻehuakanaloa en 1999. Los tapetes microbianos rodeaban los respiraderos de 160 °C (320 °F), e incluían un nuevo organismo gelatinoso . Se recogieron muestras para su estudio en el Centro de Ingeniería de Bioproductos Marinos (MarBEC) de la NSF. [7] En 2001, Pisces V recogió muestras de los organismos y las llevó a la superficie para su estudio. [25]

El Centro Nacional de Investigación Submarina de la NOAA y el Centro de Ingeniería de Bioproductos Marinos de la NSF están cooperando para tomar muestras e investigar las bacterias y arqueas extremófilas locales . [7] El cuarto crucero FeMO (Observatorio de Microbios Oxidantes de Fe) tuvo lugar durante octubre de 2009. [38]

Macroorganismos

La vida marina que habita las aguas alrededor de Kamaʻehuakanaloa no es tan diversa como la vida en otros montes submarinos menos activos . Los peces que se encuentran viviendo cerca de Kamaʻehuakanaloa incluyen el rape de Célebes ( Sladenia remiger ) y miembros de la familia de las anguilas degolladas, Synaphobranchidae . [39] Los invertebrados identificados en el área incluyen dos especies endémicas de los respiraderos hidrotermales, un camarón bresílido ( Opaepele loihi ) de la familia Alvinocarididae (descrito en 1995) y un gusano tubo o pogonóforo . Las inmersiones realizadas después de los enjambres del terremoto de 1996 no pudieron encontrar ni el camarón ni el gusano, y no se sabe si hay efectos duraderos en estas especies. [40]

Entre 1982 y 1992, los investigadores de los sumergibles del Laboratorio de Investigación Submarina de Hawái fotografiaron los peces del monte submarino Kamaʻehuakanaloa, el atolón Johnston y el monte submarino Cross a profundidades de entre 40 y 2000 m (130 y 6560 pies). [41] [42] Un pequeño número de especies identificadas en Kamaʻehuakanaloa fueron avistamientos registrados recientemente en Hawái, incluido el pez ataúd de borlas ( Chaunax fimbriatus ) y el rape de Célebes. [41]

Véase también

Referencias

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Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Monte submarino Lōʻihi .
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  • Volcán submarino Loihi: un laboratorio extremófilo natural único – sitio de investigación de la NOAA.
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  • Actividad volcánica reciente en Loihi – Universidad de Hawái
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