Камера подводной горы
| Камера подводной горы | |
|---|---|
 Покрытая желтой окисью железа лавовая скала на склоне Камаэуаканалоа. | |
 | |
| Глубина вершины | 3200 футов (975 м). [ 1 ] |
| Высота | на высоте более 10 000 футов (3 000 м) над дном океана [ 2 ] |
| Зона встречи на высшем уровне | Объем – 160 куб. миль (670 км). 3 ) [ 3 ] |
| Перевод | «сияющее дитя Каналоа» [ 4 ] (с гавайского ) |
| Расположение | |
| Расположение | Юго-восток острова Гавайи , Гавайи , США |
| Координаты | 18 ° 55' с.ш. 155 ° 16' з.д. / 18,92 ° с.ш. 155,27 ° з.д. [ 1 ] |
| Страна | Соединенные Штаты |
| Геология | |
| Тип | Подводный вулкан |
| Вулканическая дуга / цепь | Гавайско-Императорская цепь подводных гор |
| Возраст рока | Возраст не менее 400 000 лет. [ 5 ] |
| Последнее извержение | Февраль-август 1996 г. [ 3 ] |
| История | |
| Дата открытия | 1940 г. - карта береговой и геодезической службы США, номер 4115. [ 5 ] |
| Первый визит | 1978 [ 5 ] |
Камера подводной горы [ 6 ] (ранее известный как Лоихи ) — действующий подводный вулкан примерно в 22 милях (35 км) от юго-восточного побережья острова Гавайи . [ 7 ] Вершина подводной горы находится примерно на 3200 футов (975 м) ниже уровня моря . Эта подводная гора находится на склоне Мауна-Лоа , крупнейшего действующего субаэрального щитового вулкана на Земле. [ 8 ] [ 9 ] Камаэуаканалоа — новейший вулкан в Гавайско-Императорской цепи подводных гор , цепочке вулканов, простирающейся примерно на 3900 миль (6200 км) к северо-западу от Камаэуаканалоа. В отличие от большинства действующих вулканов Тихого океана, которые составляют активные края плит Тихоокеанского огненного кольца , Камаэуаканалоа и другие вулканы цепи подводных гор Гавайско-Императорские являются вулканами горячих точек и сформировались далеко от ближайшей границы плиты . Вулканы на Гавайских островах возникают из горячей точки Гавайских островов , и Камаэуаканалоа, самый молодой вулкан в цепочке, является единственным гавайским вулканом, находящимся на стадии глубоководного подводного предщита .
Камаэуаканалоа начал формироваться около 400 000 лет назад и, как ожидается, начнет появляться над уровнем моря примерно через 10 000–100 000 лет. На своей вершине подводная гора Камаэуаканалоа возвышается на высоте более 10 000 футов (3 000 м) над морским дном, что делает ее выше, чем гора Сент-Хеленс до катастрофического извержения 1980 года . обитает разнообразное микробное сообщество Вокруг Камаэуаканалоа и множества гидротермальных источников .
Летом 1996 года серия из 4070 землетрясений в Камаэуаканалоа была зафиксирована . В то время это был самый мощный рой землетрясений на Гавайях за всю историю . Рой изменил площадь от 4 до 5 квадратных миль (от 10 до 13 км2). 2 ) вершины подводной горы; одна секция, «Вентлы Пеле» , полностью обрушилась и образовала переименованную в «Яму Пеле» . Вулкан остается относительно активным после роя 1996 года и находится под наблюдением Геологической службы США (USGS). Гавайская подводная геологическая обсерватория (HUGO) предоставила данные о Камаэуаканалоа в режиме реального времени в период с 1997 по 1998 год. Последнее известное извержение Камаэуаканалоа произошло в 1996 году, перед серией землетрясений того лета.
Мы
[ редактировать ]Имя Камаэуаканалоа на гавайском языке означает «сияющее дитя Каналоа », бога океана. [ 10 ] Это название было обнаружено в двух гавайских мелах XIX и начала XX веков на основе исследований в Музее Бишопа , присвоено Гавайским советом по географическим названиям в 2021 году и принято Геологической службой США. [ 10 ] [ 11 ] С 1955 по 2021 год подводная гора называлась «Лихи», что на гавайском языке означает «длинный», описывая ее форму. Изменение на Камаэуаканалоа было сделано для того, чтобы сделать имя более приемлемым с культурной точки зрения, учитывая местные гавайские традиции. [ 12 ]
Характеристики
[ редактировать ]Геология
[ редактировать ]Камаэуаканалоа — подводная гора , или подводный вулкан , на склоне Мауна-Лоа на Земле , самого высокого щитового вулкана . Это новейший вулкан, образовавшийся в горячей точке Гавайев в обширной цепи подводных гор Гавайи-Император . Расстояние между вершиной старой Мауна-Лоа и вершиной Камаэуаканалоа составляет около 50 миль (80 км), что, по совпадению, также является приблизительным диаметром горячей точки Гавайев . [ 3 ] Камаэуаканалоа состоит из вершины с тремя кратерами длиной 7 миль (11 км), , рифтовой зоны простирающейся к северу от вершины, и рифтовой зоны длиной 12 миль (19 км), простирающейся на юго-юго-восток от вершины. [ 13 ]
вершины Кратеры называются Западной ямой, Восточной ямой и Ямой Пеле. [ 14 ] Яма Пеле — самая молодая из этой группы и расположена в южной части вершины. Стены Ямы Пеле имеют высоту 700 футов (200 м) и были сформированы в июле 1996 года, когда ее предшественник, Яма Пеле, гидротермальное поле возле вершины Камаэуаканалоа, обрушился в большую депрессию . [ 7 ] Толстые стены кратера Ямы Пеле – в среднем 70 футов (20 м) в ширину, необычно толстые для гавайских вулканических кратеров – позволяют предположить, что ее кратеры в прошлом несколько раз заполнялись лавой. [ 15 ]
Рифтовые зоны Камаэуаканалоа, простирающиеся с севера на юг, образуют характерную вытянутую форму, от которой произошло более раннее гавайское название вулкана «Лихи», что означает «длинный». [ 16 ] Северная рифтовая зона состоит из более длинной западной части и более короткой восточной рифтовой зоны. Наблюдения показывают, что как в северной, так и в южной рифтовой зоне отсутствует осадочный покров, что указывает на недавнюю активность. Выступ в западной части северной рифтовой зоны содержит три конусообразных выступа высотой 200–260 футов (60–80 м). [ 15 ]
До 1970 года Камаэуаканалоа считалось потухшим вулканом, который был перенесен на свое нынешнее место в результате распространения морского дна . Возраст морского дна под Гавайями составляет 80–100 миллионов лет, и оно образовалось на Восточно-Тихоокеанском поднятии , океаническом центре распространения , где новое морское дно формируется из магмы, извергающейся из мантии. Новая океаническая кора отдаляется от центра спрединга. За период 80–100 миллионов лет морское дно под Гавайями переместилось от Восточно-Тихоокеанского поднятия к своему нынешнему местоположению в 3700 миль (6000 км) к западу, унося с собой древние подводные горы. Когда ученые исследовали серию землетрясений у Гавайев в 1970 году, они обнаружили, что Камаэуаканалоа был активным членом Гавайско-Императорской цепи подводных гор.
Камаэуаканалоа построен на морском дне с уклоном около пяти градусов. Его северная база на склоне Мауна-Лоа находится на высоте 2100 ярдов (1900 м) ниже уровня моря, но ее южная база находится на более существенной высоте 15 600 футов (4755 м) ниже поверхности. Таким образом, вершина находится на высоте 3054 футов (931 м) над морским дном, если измерять от основания ее северного склона, но на высоте 12 421 фут (3786 м) при измерении от основания ее южного склона. [ 3 ] Камаэуаканалоа следует модели развития , характерной для всех гавайских вулканов. Геохимические данные лав Камаэуаканалоа указывают на то, что Камаэуаканалоа находится на переходном этапе между предщитовой и щитовой стадиями вулкана, что дает ценную информацию о раннем развитии гавайских вулканов. На предщитовой стадии гавайские вулканы имеют более крутые склоны и более низкий уровень активности, образуя щелочную базальтовую лаву. [ 17 ] [ 18 ] Ожидается, что продолжающийся вулканизм в конечном итоге приведет к образованию острова Камаэуаканалоа. Здесь часто случаются оползни ; Рост вулкана дестабилизировал его склоны, и обширными участками обломков крутые юго-восточные склоны покрыты . Подобные отложения из других гавайских вулканов указывают на то, что обломки оползней являются важным продуктом раннего развития гавайских вулканов. [ 5 ] По прогнозам, Камаэуаканалоа поднимется над поверхностью через 10 000–100 000 лет. [ 1 ]
Возраст и рост
[ редактировать ]
Радиометрическое датирование использовалось для определения возраста образцов горных пород из Камаэуаканалоа. Гавайский центр вулканологии проверил образцы, добытые различными экспедициями, в частности экспедицией 1978 года, которая предоставила 17 образцов драгами. Было обнаружено, что большинство образцов были недавнего происхождения; Возраст самой старой датированной породы составляет около 300 000 лет. После события 1996 года некоторое количество молодой брекчии также было собрано . Основываясь на образцах, ученые полагают, что Камаэуаканалоа около 400 000 лет. Порода накапливается со средней скоростью 1 ⁄ дюйма (3,5 мм) в год возле основания и 1 ⁄ дюйма (7,8 мм) возле вершины. Если модель данных других вулканов, таких как Килауэа, верна для Камаэуаканалоа, 40% массы вулкана образовалось за последние 100 000 лет. Если предположить, что темпы роста линейные, возраст Камаэуаканалоа составляет 250 000 лет. Однако, как и в случае со всеми горячими вулканами, уровень активности Камаэуаканалоа со временем увеличился; следовательно, такому вулкану потребуется не менее 400 000 лет, чтобы достичь массы Камаэуаканалоа. [ 5 ] Поскольку гавайские вулканы дрейфуют на северо-запад со скоростью около 4 дюймов (10 см) в год, Камаэуаканалоа находилась в 25 милях (40 км) к юго-востоку от своего нынешнего положения во время первоначального извержения. [ 19 ]
Активность
[ редактировать ]Камаэуаканалоа — молодой и довольно активный вулкан, хотя и менее активный, чем близлежащий Килауэа . За последние несколько десятилетий на Камаэуаканалоа было зарегистрировано несколько групп землетрясений , крупнейшие из которых приведены в таблице ниже. [ 20 ] Теперь известно, что активность вулкана предшествовала научному учету его активности, который начался в 1959 году. [ 21 ] Большинство групп землетрясений в Камаэуаканалоа продолжались менее двух дней; Двумя исключениями являются землетрясение 1990-1991 годов, продолжавшееся несколько месяцев, и событие 1996 года, которое было более коротким, но гораздо более выраженным. Событие 1996 года наблюдалось непосредственно с помощью донного сейсмометра (OBS), что позволило ученым рассчитать глубину землетрясений на расстоянии от 4 миль (6 км) до 5 миль (8 км) ниже вершины, что приблизительно соответствует положению чрезвычайно мелкой отмели Камаэуаканалоа. магматическая камера . [ 5 ] Это свидетельствует о том, что сейсмичность Камаэуаканалоа имеет вулканическое происхождение. [ 14 ]
Низкая сейсмическая активность, зарегистрированная на Камаэуаканалоа с 1959 года, показала, что на вершине происходит от двух до десяти землетрясений в месяц. [ 21 ] Данные о роях землетрясений использовались для анализа того, насколько хорошо скалы Камаэуаканалоа распространяются сейсмические волны , а также для исследования связи между землетрясениями и извержениями. Этот низкий уровень активности периодически перемежается большими группами землетрясений, каждый из которых состоит из сотен землетрясений. Большинство землетрясений не распространяются близко к вершине, хотя они имеют направление с севера на юг. Скорее, большинство землетрясений происходит в юго-западной части Камаэуаканалоа. [ 5 ] Самые крупные зарегистрированные стаи произошли на Камаэуаканалоа в 1971, 1972, 1975, 1991–92 и 1996 годах. Ближайшая сейсмическая станция находится примерно в 20 милях (30 км) от Камаэуаканалоа, на южном побережье Гавайев. Сейсмические события магнитудой менее 2 регистрируются часто, но их местоположение не может быть определено так точно, как для более крупных событий. [ 22 ] Фактически, HUGO (Гавайская подводная геологическая обсерватория), расположенная на склоне Камаэуаканалоа, обнаружила в десять раз больше землетрясений, чем было зарегистрировано сейсмической сетью Гавайской вулканической обсерватории (HVO). [ 5 ]
Рой землетрясений 1996 года
[ редактировать ]| Годы) | Краткое содержание |
|---|---|
1996
|
Свидетельства извержения в начале 1996 года и крупных, хорошо зарегистрированных землетрясений летом. Начался 25 февраля 1996 г. и продлился до 9 августа 1996 г. [ 22 ] [ 23 ] |
1991
|
Устройство Ocean Bottom Observatory (OBO), расположенное на подводной горе для отслеживания недавнего роя землетрясений, собрало доказательства дефляции, возможно, из-за отвода магмы. [ 5 ] |
1986
|
Возможное извержение произошло 20 сентября 1986 г. (один день). [ 23 ] |
1984–85
|
девять событий магнитудой 3 и выше и величиной от 3,0 до 4,2. С 11 ноября 1984 г. по 21 января 1985 г. было зарегистрировано [ 22 ] Извержение возможно, но неопределенно. [ 23 ] |
1975
|
Выдающийся рой землетрясений с 24 августа 1975 г. по ноябрь 1975 г. [ 23 ] |
1971–72
|
Возможное извержение с 17 сентября 1971 г. по сентябрь 1972 г. [ 23 ] Извержение неопределенное. |
1952
|
Рой землетрясений на Камаэуаканалоа в 1952 году стал событием, которое впервые привлекло внимание к вулкану, который ранее считался потухшим. [ 5 ] |
50 г. до н.э.
± 1000 |
Подтверждено древнее извержение [ 23 ] |
5050 г. до н.э.
± 1000 |
Подтверждено древнее извержение [ 23 ] |
7050 г. до н.э.
± 1000 |
Подтверждено древнее извержение, скорее всего, на восточном склоне. [ 22 ] |
| В этой таблице указаны только возможные извержения вулканов и крупные события. Камаэуаканалоа также был местом многочисленных землетрясений, происходящих почти раз в полгода. | |
Наибольшая активность, зарегистрированная на подводной горе Камаэуаканалоа, составила 4070 землетрясений в период с 16 июля по 9 августа 1996 года. [ 3 ] Эта серия землетрясений была крупнейшей из зарегистрированных на сегодняшний день среди всех гавайских вулканов как по количеству, так и по интенсивности. Большинство землетрясений имели моментную магнитуду менее 3,0. «Несколько сотен» имели магнитуду более 3,0, в том числе более 40 — силой более 4,0 и толчки магнитудой 5,0. [ 22 ] [ 24 ]
Последние две недели за толпой землетрясений наблюдались в ходе круиза быстрого реагирования, начатого в августе 1996 года. Национальный научный фонд профинансировал экспедицию ученых Гавайского университета под руководством Фредерика Дуенебье, которая начала исследование роя и его происхождения в августе 1996 года. Оценка ученых заложила основу для многих последующих экспедиций. [ 25 ] Состоялись последующие экспедиции на Камаэуаканалоа, в том числе серия погружений с экипажем в августе и сентябре. Они были дополнены большим количеством береговых исследований. [ 24 ] Свежие камни, собранные во время экспедиции, показали, что извержение произошло до того, как началось землетрясение. [ 26 ]
За погружениями под воду в августе последовали исследования, финансируемые NOAA в сентябре и октябре 1996 года. Эти более детальные исследования показали, что южная часть вершины Камаэуаканалоа обрушилась в результате серии землетрясений и быстрого выхода магмы из вулкана. Из-под обломков образовался кратер диаметром 0,6 мили (1 км) и глубиной 330 ярдов (300 м). Это событие повлекло за собой перемещение 100 миллионов кубических метров вулканического материала . Площадь от 3,9 до 5,0 квадратных миль (от 10 до 13 км ). 2 ) вершины была изменена и заселена блоками подушечной лавы размером с автобус , ненадежно расположенными вдоль внешнего края недавно образовавшегося кратера. «Вентлы Пеле», территория на южной стороне, ранее считавшаяся стабильной, полностью обрушилась в гигантскую яму, переименованную в «Яму Пеле». Сильные течения делают дайвинг в этом регионе опасным. [ 25 ]
Исследователей то и дело встречали облака сульфидов и сульфатов . Внезапное обрушение жерл Пеле вызвало большой выброс гидротермального материала. Присутствие в смеси определенных минералов-индикаторов позволило предположить, что температура превысила 250 ° C (482 ° F), что является рекордом для подводного вулкана. Состав материалов был аналогичен составу материалов черных курильщиков , шлейфов гидротермальных жерл, расположенных вдоль срединно-океанических хребтов . Образцы из курганов, образованных выбросами гидротермальных шлейфов, напоминали белых курильщиков . [ 27 ]
Исследования показали, что наиболее вулканически и гидротермально активная зона расположена вдоль южного рифта. Погружения на менее активном северном краю показали, что местность там более стабильна и высокие столбы лавы все еще стоят вертикально. [ 25 ] Новое гидротермальное жерловое поле (Наха Вентс) было расположено в верхней южной рифтовой зоне на глубине 1449 ярдов (1325 м). [ 5 ] [ 28 ]
Недавняя активность
[ редактировать ]В Камаэуаканалоа после событий 1996 года в основном сохранялось спокойствие; никакой активности не было зарегистрировано с 2002 по 2004 год. На подводной горе снова проявились признаки волнений в 2005 году, вызвав землетрясение, более сильное, чем любое ранее зарегистрированное там. USGS-ANSS ( Передовая национальная сейсмическая система ) сообщила о двух землетрясениях магнитудой 5,1 и 5,4 13 мая и 17 июля. Оба произошли на глубине 27 миль (44 км). 23 апреля землетрясение магнитудой 4,3 было зафиксировано на глубине примерно 21 мили (33 км). В период с 7 декабря 2005 г. по 18 января 2006 г. произошла серия из около 100 землетрясений, крупнейшее из которых имело силу 4 по шкале моментной магнитуды и глубину от 7 до 17 миль (от 12 до 28 км). Еще одно землетрясение магнитудой 4,7 балла позже было зафиксировано примерно на полпути между Камаэуаканалоа и Пахалой (на южном побережье острова Гавайи ). [ 20 ]
Разведка
[ редактировать ]Ранние работы
[ редактировать ]| Дата | Исследование (большая часть на НИС Каймикай-о-Каналоа и с Pisces V ) |
|---|---|
| 1940 | Первое изображение Камаэуаканалоа на карте было на обзорной карте 4115, составленной Береговой и геодезической службой США в 1940 году. [ 5 ] |
| 1978 | Была сформирована экспедиция для изучения интенсивной сейсмической активности в регионе в то время. Собранные данные стали первым убедительным доказательством активности вулкана. [ 5 ] |
| 1979 | Более обширная выборка (17 дноуглубительных работ) в ходе этой экспедиции, похоже, подтвердила результаты 1970 года. [ 5 ] |
| 1980 | Обнаружены обширные гидротермальные поля , дающие больше доказательств. Первое высокого разрешения батиметрическое картографирование . [ 5 ] |
| 1987 | Маркировка и изучение нескольких гидротермальных месторождений [ 28 ] |
| август 1996 г. | Группа реагирования на чрезвычайные ситуации ныряет в ответ на обширную активность под руководством Фредерика Дюненбьера. [ 29 ] |
| Начало сентября 1997 г. | Исследования гидротермальных источников (Батиза и МакМертри, главные ученые) [ 29 ] |
| Конец августа 1997 г. | Геологические исследования недавних извержений Камаэуаканалоа (Гарсия и Кадко, главные ученые) [ 29 ] |
| Октябрь 1997 г. | Развертывание HUGO (Фредерик Дуэннебье, главный научный сотрудник) [ 29 ] |
| Сентябрь – октябрь 1998 г. | Серия погружений нескольких научных групп с посещением Нью-Пит, Саммита и Хьюго. [ 29 ] |
| Январь 1998 г. | Возвращение к Хьюго (Фредерик Дуэннебье, главный научный сотрудник) [ 29 ] |
| Октябрь 2002 г. | ГЮГО поднялся со дна моря. [ 30 ] |
| октябрь 2006 г. октябрь 2007 г. октябрь 2008 г. октябрь 2009 г. |
FeMO (Обсерватория Fe-окисляющих микробов) отправляется в путешествие по исследованию микробов, окисляющих железо, в Камаэуаканалоа. Многое стало известно о микробном сообществе Камаэуаканалоа. [ 31 ] |
Первое изображение подводной горы Камаэуаканалоа на карте было на обзорной карте 4115, батиметрической визуализации части Гавайских островов, составленной Береговой и геодезической службой США в 1940 году. В то время подводная гора не была примечательной, будучи одной из многих в регионе. . Большой рой землетрясений впервые привлек к ней внимание в 1952 году. В том же году геолог Гордон А. Макдональд выдвинул гипотезу, что подводная гора на самом деле была действующим подводным щитовым вулканом , похожим на два действующих гавайских вулкана, Мауна-Лоа и Килауэа . Гипотеза Макдональда помещала подводную гору в качестве новейшего вулкана в цепи подводных гор Гавайских островов и Императора , созданной горячей точкой Гавайев . Однако, поскольку землетрясения были ориентированы с востока на запад (направление вулканического разлома удаленных от подводной горы, не было вулканического сотрясения ) и на сейсмометрах, , Макдональд объяснил землетрясение разломом, а не извержением вулкана . [ 5 ]
Геологи подозревали, что подводная гора может быть действующим подводным вулканом, но без доказательств эта идея оставалась спекулятивной. После события 1952 года вулкан в значительной степени игнорировался, и на последующих картах его часто ошибочно называли «старым вулканическим образованием». [ 5 ] Геологу Кеннету О. Эмери приписывают название подводной горы в 1955 году, описав длинную и узкую форму вулкана как Камаэуаканалоа . [ 13 ] [ 16 ] В 1978 году экспедиция изучила интенсивную повторяющуюся сейсмическую активность, известную как рои землетрясений, в районе Камаэуаканалоа и его окрестностях. Собранные данные показали, что Камаэуаканалоа - это не старая, потухшая подводная гора, а молодой и, возможно, действующий вулкан. Наблюдения показали, что вулкан покрыт молодыми и старыми потоками лавы. Также были обнаружены флюиды, извергающиеся из активных гидротермальных источников. [ 2 ]
В 1978 году Геологической службы США исследовательское судно собрало образцы драгой и сфотографировало вершину Камаэуаканалоа с целью выяснить, активен ли Камаэуаканалоа. Анализ фотографий и тестирование образцов подушечной лавы , по-видимому, показали, что материал был «свежим», что дает больше доказательств того, что Камаэуаканалоа все еще активен. Экспедиция, проходившая с октября 1980 года по январь 1981 года, собрала дополнительные образцы драг и фотографии, что дало дополнительное подтверждение. [ 32 ] Исследования показали, что извержения произошли из южной части рифтового кратера. Этот район находится ближе всего к горячей точке Гавайев, которая снабжает Камаэуаканалоа магмой . [ 5 ] После сейсмического события 1986 года на Камаэуаканалоа на месяц была развернута сеть из пяти донных обсерваторий (OBO). Частая сейсмичность Камаэуаканалоа делает его идеальным кандидатом для сейсмических исследований с помощью OBO. [ 5 ] В 1987 году подводный аппарат DSV Alvin использовался для исследования Камаэуаканалоа. [ 33 ] Еще одна автономная обсерватория была расположена на Камаэуаканалоа в 1991 году для отслеживания групп землетрясений. [ 5 ]
1996 г. по настоящее время
[ редактировать ]Основная часть информации о Камаэуаканалоа получена в результате погружений, совершенных во время извержения 1996 года. При погружении, проведенном почти сразу после сообщения о сейсмической активности, видимость была значительно снижена из-за высокой концентрации смещенных минералов и больших плавающих матов бактерий в воде. Бактерии, питающиеся растворенными питательными веществами, уже начали колонизировать новые гидротермальные источники в Яме Пеле (образовавшиеся в результате обрушения старых) и могут быть индикаторами типов материала, выброшенного из вновь образовавшихся источников. У них были тщательно отобраны образцы для дальнейшего анализа в лаборатории. [ 25 ] OBO ненадолго задержался на вершине, прежде чем можно было установить более постоянный зонд. [ 34 ]
Повторное многолучевое батиметрическое картирование использовалось для измерения изменений на вершине после обрушения 1996 года. Исследования гидротермальных шлейфов подтвердили изменения в энергии и растворенных минералах, исходящих из Камаэуаканалоа. Гавайская подводная исследовательская лаборатория , подводный аппарат HURL Pisces V длиной 2000 м (6562 фута) позволил ученым взять образцы жерловых вод, микроорганизмов и гидротермальных минеральных отложений. [ 7 ]
С 2006 года Fe-окисляющая микробная обсерватория (FeMO), финансируемая Национальным научным фондом проводит круизы на Камаэуаканалоа для изучения микробиологии и Программой микробных обсерваторий, каждый октябрь . Первый круиз на корабле R/V Melville с использованием подводного аппарата JASON2 длился с 22 сентября по 9 октября. В ходе этих круизов изучается большое количество Fe-окисляющих бактерий, колонизировавших Камаэуаканалоа. Камаэуаканалоа Обширная система жерл характеризуется высокой концентрацией CO 2 и железа при низком содержании сульфидов. железоокисляющих бактерий , называемых FeOB. Эти характеристики создают идеальную среду для процветания [ 31 ]
ХЬЮГО (Гавайская подводная геологическая обсерватория)
[ редактировать ]В 1997 году ученые из Гавайского университета установили донную обсерваторию на вершине подводной горы Камаэуаканалоа. [ 20 ] Подводную обсерваторию назвали HUGO (Гавайская подводная геологическая обсерватория). Хьюго был соединен с берегом на расстоянии 34 км (21 мили) оптоволоконным кабелем . Он был разработан для предоставления ученым в режиме реального времени сейсмических, химических и визуальных данных о состоянии Камаэуаканалоа, который к тому времени стал международной лабораторией по изучению подводного вулканизма. [ 25 ] Кабель, обеспечивавший Хьюго электроэнергией и связью, сломался в апреле 1998 года, что привело к его отключению. Обсерватория была поднята со дна моря в 2002 году. [ 35 ]
Экология
[ редактировать ]Геохимия гидротермальных источников
[ редактировать ]| Вентиляция [ 28 ] | Глубина | Расположение | Примечания |
|---|---|---|---|
| Первый | 1000 м (3281 фут) | Саммит | Разрушен в 1996 году. |
| Капо | 1280 м (4199 футов) | Верхний Южный разлом | Больше не вентиляция |
| Запрещенный | 1160 м (3806 футов) | Pele's Pit | более 200 ° C (392 ° F) |
| Лохиау («медленный») | 1173 м (3850 футов) [ 14 ] | Pele's Pit | 77 ° С (171 ° F) |
| Бадаку («скалистый») | 1196 м (3924 фута) | Южная рифтовая зона | 17 ° С (63 ° F) |
| Ула («красный») | 1099 м (3606 футов) | Южный саммит | Диффузная вентиляция |
| Максимилиан | 1249 м (4098 футов) | Западный фланг вершины | Диффузная вентиляция |
| Кожа | 1325 м (4347 футов) | Южный разлом | 23 ° С (73 ° F) |
Расположение Камаэуаканалоа в центре Тихого океана и его устойчивая гидротермальная система создают богатый оазис микробной экосистемы . Области обширного гидротермального выхода обнаружены на дне кратера Камаэуаканалоа и его северном склоне. [ 7 ] и вдоль вершины самой Камаэуаканалоа. Активные гидротермальные источники были впервые обнаружены на Камаэуаканалоа в конце 1980-х годов. Эти жерла удивительно похожи на те, что встречаются на срединно-океанических хребтах , с аналогичным составом и термическими различиями. На вершине находятся два наиболее заметных жерловых поля: Яма Пеле (формально Вентс Пеле ) и Вентс Капо . Они названы в честь гавайского божества Пеле и ее сестры Капо . Эти жерла считались «низкотемпературными жерлами», потому что температура воды в них составляла всего около 30 ° C (86 ° F). Извержение вулкана 1996 года и образование Ямы Пеле изменили ситуацию и положили начало выбросу высоких температур; В 1996 году температура на выходе составила 77 ° C (171 ° F). [ 28 ]
Микроорганизмы
[ редактировать ]Вентиляционные отверстия расположены на глубине от 1100 до 1325 м (от 3609 до 4347 футов) ниже поверхности, а их температура колеблется от 10 до более 200 ° C (392 ° F). [ 28 ] [ 36 ] Выпускные жидкости характеризуются высокой концентрацией CO.
2 (до 17 мМ) и Fe ( железо ), но с низким содержанием сульфида . Низкий уровень кислорода и pH являются важными факторами, поддерживающими высокое содержание железа (железа), одной из отличительных особенностей Камаэуаканалоа. Эти характеристики создают идеальную среду для процветания железоокисляющих бактерий, называемых FeOB. [ 31 ] Примером этих видов является Mariprofundus Ferrooxydans , единственный представитель класса Zetaproteobacteria . [ 37 ] Состав материалов был аналогичен составу материалов чернокожих курильщиков , являющихся средой обитания архей-экстремофилов . Растворение и окисление минерала, наблюдаемое в течение следующих двух лет, позволяет предположить, что сульфат нелегко сохранить. [ 27 ]
Разнообразное сообщество микробных матов окружает жерла и практически покрывает Яму Пеле. Лаборатория подводных исследований Гавайев (HURL), исследовательский центр NOAA на Гавайях и в западной части Тихого океана, контролирует и исследует гидротермальные системы, а также изучает местное сообщество. [ 7 ] Национальный научный фонд ( NSF ) профинансировал экспедицию по отбору проб экстремофилов на Камаэуаканалоа в 1999 году. Микробные маты окружали источники с температурой 160 ° C (320 ° F) и содержали новый желеобразный организм. Образцы были собраны для исследования в Инженерном центре морских биопродуктов NSF (MarBEC). [ 7 ] В 2001 году Pisces V собрал образцы организмов и доставил их на поверхность для изучения. [ 25 ]
Национальный центр подводных исследований NOAA и Инженерный центр морских биопродуктов NSF сотрудничают в отборе проб и исследовании местных бактерий и экстремофилов архей . [ 7 ] Четвертый круиз FeMO (Же-окисляющая микробная обсерватория) состоялся в октябре 2009 года. [ 38 ]
Макроорганизмы
[ редактировать ]Морская жизнь, населяющая воды вокруг Камаэуаканалоа, не так разнообразна, как жизнь на других, менее активных подводных горах . Рыбы, обитающие вблизи Камаэуаканалоа, включают морского черта Целебес ( Sladenia remiger ) и представителей семейства головорезов Synaphobranchidae . [ 39 ] К беспозвоночным, выявленным в этом районе, относятся два вида, эндемичные для гидротермальных источников, креветка-бресилиид ( Opaepele loihi ) семейства Alvinocarididae (описана в 1995 году) и трубчатый или погонофоровый червь . Погружения, проведенные после землетрясения 1996 года, не смогли обнаружить ни креветок, ни червя, и неизвестно, окажут ли эти виды долгосрочные последствия. [ 40 ]
С 1982 по 1992 год исследователи Гавайской подводной исследовательской лаборатории сфотографировали рыбу на подводных горах Камаэуаканалоа, атолле Джонстон и подводной горе Кросс на глубинах от 40 до 2000 м (от 130 до 6560 футов). [ 41 ] [ 42 ] Небольшое количество видов, обнаруженных в Камаэуаканалоа, было недавно зарегистрировано на Гавайях, в том числе рыба-гроб с кисточками ( Chaunax fimbriatus ) и морской черт Целебес. [ 41 ]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Лоихи» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт . Проверено 1 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Рубин, Кен (19 января 2006 г.). «Общие сведения о Лойхи» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 1 февраля 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и «Подводная гора Лоихи, самый молодой подводный вулкан на Гавайях» . Гавайская вулканическая обсерватория . Геологическая служба США . Проверено 1 марта 2009 г.
- ^ Бобби Камара (1 октября 2021 г.). «Смена имени» . Ка Вай Ола . Проверено 29 июля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т Гарсия, Майкл О.; Каплан-Ауэрбах, Джеки ; Де Карло, Эрик Х.; Курц, доктор медицины; Беккер, Н. (16 мая 2006 г.). «Геология, геохимия и история землетрясений подводной горы Лихи, самого молодого вулкана на Гавайях» . Геохимия . 66 (2): 81–108. Бибкод : 2006ЧЭГ...66...81Г . doi : 10.1016/j.chemer.2005.09.002 . hdl : 1912/1102 . ISSN 0009-2819 .
- ^ «Камаэуаканалоа | Геологическая служба США» . www.usgs.gov . Проверено 20 июня 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Малахофф, Александр (18 декабря 2000 г.). «Подводный вулкан Лойхи: уникальная природная лаборатория экстремофилов» . Управление океанических и атмосферных исследований ( НОАА ) . Проверено 24 ноября 2015 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Мауна Лоа» . www.usgs.gov . Геологическая служба США . Проверено 19 декабря 2023 г.
- ^ Гарсия, Майкл О.; Дерево, Джонатан П.; Вессель, Пол; Смит, Джон Р. (15 июля 2020 г.). «Пухахону: самый большой и горячий щитовой вулкан на Земле» . Письма о Земле и планетологии . 542 : 116296. Бибкод : 2020E&PSL.54216296G . дои : 10.1016/j.epsl.2020.116296 . ISSN 0012-821X .
- ^ Jump up to: а б Камара, Бобби (01 октября 2021 г.). «Смена имени» . Ка Вай Ола . Проверено 2 августа 2022 г.
- ^ «Камаэуаканалоа» . Геологическая служба США . Проверено 20 июня 2022 г.
- ^ «Предложение Совета США по географическим названиям подводных объектов» (PDF) . 03.08.2021 . Проверено 22 декабря 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Малахофф, Александр (1987). «Геология вершины подводного вулкана Лойхи» . В Декере, Роберт В.; Райт, Томас Л.; Стауффер, Питер Х (ред.). Вулканизм на Гавайях: Профессиональный доклад Геологической службы США 1350 . Профессиональный документ Геологической службы США 1350. Vol. 1. Вашингтон: Типография правительства США. стр. 133–44 . Проверено 15 июня 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с Малахофф, Александр; Колотыркина Ирина Я.; Мидсон, Брайан П.; Массот, Гэри Дж. (6 января 2006 г.). «Десятилетие исследования подводного внутриплитного вулкана: гидротермальные источники марганца и железа на вулкане Лоихи, Гавайи» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (6): Q06002. Бибкод : 2006GGG.....706002M . дои : 10.1029/2005GC001222 . ISSN 1525-2027 . Проверено 15 июня 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Форнари, диджей; Гарсия, Миссури; Тайс, Колорадо; Галло, Д.Г. (1988). «Морфология и строение подводной горы Лойхи на основе гидролокационного картирования морских лучей» . Журнал геофизических исследований . 93 (15): 227–38. Бибкод : 1988JGR....9315227F . дои : 10.1029/jb093ib12p15227 . Архивировано из оригинала 16 апреля 2009 г. Проверено 14 июня 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Лоихи , что означает «длина, высота, расстояние; длинный». Видеть: Пукуи, Мэри Кавена ; Сэмюэл Хойт Элберт (1986). Гавайский словарь: гавайско-английский, англо-гавайский . Гавайский университет Press. п. 209. ИСБН 978-0-8248-0703-0 .
- ^ Бест, Майрон Г. (1991). Магматическая и метаморфическая петрология . Уайли, Джон и сыновья, Инкорпорейтед. п. 359. ИСБН 978-1-4051-0588-0 .
- ^ «Эволюция гавайских вулканов» . Гавайская вулканическая обсерватория . Геологическая служба США. 8 сентября 1995 года . Проверено 7 марта 2009 г.
- ^ Гарсия, Миссури; Грумс, Д.; Нотон, Дж. (1987). «Петрология и геохронология вулканических пород». Литосфера (20). Геологическое общество Америки: 323–36.
- ^ Jump up to: а б с Рубин, Кен (20 января 2006 г.). «Недавняя активность на вулкане Лойхи – новости о геологической активности на вулкане Лойхи» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 7 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Каплан-Ауэрбах, Джеки (22 июля 1998 г.). «Недавняя сейсмичность вулкана Лойхи» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и «Лойхи – Ежемесячные отчеты» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт . Проверено 13 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г «Лойхи – бурная история» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт . Проверено 13 марта 2009 г. Даты более старых извержений получены с помощью изотопного датирования .
- ^ Jump up to: а б Рубин, Кен (22 июля 1998 г.). «Извержение 1996 года и сейсмическое событие в июле – августе» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 1 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Текущие исследования HURL: Лойхи после событий июля – августа» . 1999 Исследования . Школа наук и технологий об океане и Земле . 2001. Архивировано из оригинала 5 марта 2009 г. Проверено 1 марта 2009 г.
- ^ Гарсия, Миссури; Грэм, Д.В.; Муэнов, Д.В.; Спенсер, К.; Рубин, К.Х.; Норман, доктор медицины (1998). «Петрология и геохронология базальтовой брекчии из серии землетрясений 1996 года на подводной горе Лойхи, Гавайи: магматическая история ее извержения 1996 года» . Бюллетень вулканологии . 59 (8): 577–92. Бибкод : 1998BVol...59..577G . дои : 10.1007/s004450050211 . ISSN 0258-8900 . S2CID 35103405 . Проверено 13 июня 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Дэвис, Алисе С.; Дэвид А. Клэг; Роберт А. Зиренберг; К. Джеффри Уит; Брайан Л. Казенс (апрель 2003 г.). «Образование сульфидов связано с изменениями в гидротермальной системе на подводной горе Лойхи, Гавайи, после сейсмического события 1996 года». Канадский минералог . 41 (2): 457–472. Бибкод : 2003CaMin..41..457D . дои : 10.2113/gscanmin.41.2.457 .
- ^ Jump up to: а б с д и Рубин, Кен (22 июля 1998 г.). «Недавняя активность на вулкане Лойхи: исследования гидротермальных источников и плавучих шлейфов» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Рубин, Кен. «Круизы на Лойхи после извержения и сейсмического роя 1996 года» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ Дуэнебье, Фред (1 октября 2002 г.). «ХЮГО: Обновление и текущий статус» . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 17 марта 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с «Введение в биологию и геологию подводной горы Лойхи» . Подводная гора Лойхи . Железоокисляющая микробная обсерватория (ФеМО). 01 февраля 2009 г. Проверено 2 марта 2009 г.
- ^ Макдональд, Гордон А.; Августин Т. Эбботт; Фрэнк Л. Петерсон (1983) [1970]. Вулканы в море: Геология Гавайев (2-е изд.). Гонолулу: Гавайский университет Press. ISBN 978-0-8248-0832-7 .
- ^ Гарсия, Миссури; Ирвинг, Эй Джей; Йоргенсон, бакалавр; Махони, Джей-Джей; Ито, Э. (1993). «Оценка временной геохимической эволюции лав на вершине Лойхи: результаты подводных погружений Элвина» . Журнал геофизических исследований . 98 (Б1): 537–50. Бибкод : 1993JGR....98..537G . дои : 10.1029/92JB01707 . Проверено 13 июня 2009 г.
- ^ Брайан, Кэрол; Купер, П. (декабрь 1995 г.). «Наблюдения сейсмической активности с помощью сейсмометра на дне океана в Лойхи» . Морские геофизические исследования . 17 (6): 485–501. Бибкод : 1995МарГР..17..485Б . дои : 10.1007/BF01204340 . ISSN 0025-3235 . S2CID 128569263 . Архивировано из оригинала 3 января 2013 г. Проверено 13 июня 2009 г.
- ^ «ХЬЮГО: Гавайская подводная геообсерватория» . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ Эмерсон, Дэвид; Крейг Л. Мойер (июнь 2002 г.). «Нейтрофильные бактерии, окисляющие железо, изобилуют гидротермальными жерлами подводной горы Лойхи и играют важную роль в отложении оксида железа» . Прикладная и экологическая микробиология . 68 (6): 3085–93. Бибкод : 2002ApEnM..68.3085E . дои : 10.1128/АЕМ.68.6.3085-3093.2002 . ПМК 123976 . ПМИД 12039770 .
- ^ Эмерсон, Дэвид; Ренц, Джереми А.; Лилберн, Тимоти Г.; Дэвис, Ричард Э.; Олдрич, Генри; Чан, Клара; Мойер, Крейг Л. (2007). Рейзенбах, Анна-Луиза (ред.). «Новая линия протеобактерий, участвующих в формировании морских сообществ Fe-окисляющих микробных матов» . ПЛОС ОДИН . 2 (8): е667. Бибкод : 2007PLoSO...2..667E . дои : 10.1371/journal.pone.0000667 . ЧВК 1930151 . ПМИД 17668050 .
- ^ «Дайв-круиз FeMO4 2009» . ФеМО . EarthRef.org. 17 октября 2009 г. Проверено 8 февраля 2010 г.
- ^ Рубин, Кен (7 сентября 1998 г.). «Экскурсия по Лойхи» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 15 марта 2009 г.
- ^ Рубин, Кен (22 июля 1998 г.). «Недавняя активность на вулкане Лойхи – сводка сейсмических/вулканических событий 1996 года» . Гавайский центр вулканологии . Школа наук и технологий об океане и Земле . Проверено 30 мая 2009 г.
Единственными двумя видами макрофауны, специфичными для жерловых источников, описанными в Лойхи, являются новая креветка-бресилиид Opaepele loihi (Williams and Dobbs, 1995) и уникальная линия погонофорных червей (R. Vrijenhoek, личное сообщение). Однако погружения после события не обнаружили никаких доказательств ни того, ни другого, и долгосрочное воздействие события на эти виды неизвестно.
- ^ Jump up to: а б Чаве, Э.Х.; Британская Колумбия Манди (1994). «Глубоководные донные рыбы Гавайского архипелага, подводной горы Кросс и атолла Джонстон». Тихоокеанская наука . 48 (4). Гавайский университет : 367–409. hdl : 10125/2295 .
- ^ «Данные наблюдения» . Подводные горы онлайн . Архивировано из оригинала 20 июля 2011 г. Проверено 16 марта 2009 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Ауэрбах-Каплан, Дж .; Ф. Дуэнебье (25 мая 2001 г.). «Сейсмические и акустические сигналы, обнаруженные на подводной горе Лоихи Гавайской подводной геообсерваторией» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 2 (5): 1525–2027. Бибкод : 2001GGG.....2.1024C . дои : 10.1029/2000GC000113 . ISSN 1525-2027 . Архивировано из оригинала (PDF) 25 августа 2021 г. Проверено 27 апреля 2009 г.
- Чаве, Э.Х.; Александр Малахофф (1998). В более глубоких водах: фотографические исследования глубоководной среды обитания и форм жизни на Гавайях . Гавайский университет Press. ISBN 978-0-8248-2003-9 .
- ФК Дуэнебье; Н. К. Беккер; Ж. Каплан-Ауэрбах; DA Клага; Дж. Коуэн; М. Кремер; М. Гарсия; Ф. Гофф; А. Малахофф; ГМ Макмертри; БП Мидсон; К. Л. Мойер; М. Норман; П. Окубо; Дж. А. Ресинг; Дж. М. Роудс; К. Рубин; Ф. Дж. Сансоне; Дж. Р. Смит; К. Спенсер; X. Вэнь; К.Г. Пшеница (3 июня 1997 г.). «Исследователи быстро реагируют на активность подводных лодок у вулкана Лойхи, Гавайи» (PDF) . Эос, Транзакции, Американский геофизический союз . 78 (22): 229–33. Бибкод : 1997EOSTr..78Q.229T . дои : 10.1029/97EO00150 .
- Эмери, нокаут (1955). «Топография подводных лодок к югу от Гавайев». Тихоокеанская наука . 9 . Издательство Гавайского университета: 286–91.
- «Лойхи – Источники данных» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт. Архивировано из оригинала 14 марта 2021 г. Проверено 19 марта 2009 г.
- Кляйн, Ф. (1982). «Землетрясения у подводного вулкана Лоихи и горячей точки на Гавайях». Журнал геофизических исследований . 87 (А1): Б9. Бибкод : 1982JGR....87....9K . дои : 10.1029/JA087iA01p00009 . ISSN 0148-0227 .
- Макдональд, Джорджия (1952). «Землетрясения на Южных Гавайях в марте и апреле 1952 года». Письмо о вулкане (515): 3–5.
- Малахофф, Александр; Гэри М. Макмертри; Джон К. Уилтшир; Сюэ-Вэнь Йе (15 июля 1982 г.). «Геология и химия гидротермальных отложений действующего подводного вулкана Лойхи, Гавайи» . Природа . 298 (5871): 234–39. Бибкод : 1982Natur.298..234M . дои : 10.1038/298234a0 . S2CID 4268636 .
- Малахофф, А.; Грегори, Т.; Боссайт, А.; Доначи, С.; Аларн, М. (октябрь 2002 г.). «Бесшовная система сбора и выращивания экстремофилов из глубоководных гидротермальных источников». Журнал IEEE океанической инженерии . 27 (4): 862–69. Бибкод : 2002IJOE...27..862M . дои : 10.1109/JOE.2002.804058 .
- Дж. Г. Мур; DA Клага; В. Р. Нормарк (февраль 1982 г.). «Разнообразные типы базальта с подводной горы Лойхи, Гавайи». Геология . 10 (2): 88–92. Бибкод : 1982Geo....10...88M . doi : 10.1130/0091-7613(1982)10<88:DBTFLS>2.0.CO;2 .
- Океанографический институт Скриппса . (2002). База данных коллекции донных беспозвоночных .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Гавайский центр вулканологии Гавайского университета.
- Подводная гора Камаэуаканалоа - веб-сайт Геологической службы США.
- Подводный вулкан Лойхи: уникальная природная лаборатория экстремофилов – исследовательский центр NOAA.
- Текущее исследование HURL - Лойхи после событий в июле-августе во время исследования подводной горы Камаэуаканалоа 1996 года.
- Недавняя вулканическая активность в Лойхи - Гавайский университет.
- Веб-страница проекта Fe-окисляющей микробной обсерватории (FeMO) – Earthref.org
