Lōʻihi tengerpart - Lōʻihi Seamount

Lōʻihi Seamount
Hawaii szigete, amely Lōʻihi helyzetét mutatja a fő szárazföldtől délkeletre
Hawaii szigetének délkeleti részén , Hawaii , USA
Sárga sziklák a víz alatt, néhány piros és zöld régióval
Sárga vas -oxid borította lávakőzet Lōʻihi oldalán
Csúcsmélység 3200 láb (975 m).
Magasság több mint 3000 méter (3000 méter) az óceán feneke felett
Csúcstalálkozó Kötet - 160 cu mi (670 km 3 )
Fordítás "hosszú" ( hawaii )
Kiejtés [loːˈʔihi]
Elhelyezkedés
Elhelyezkedés Hawaii szigetének délkeleti részén , Hawaii , USA
Koordináták 18 ° 55 ′ 155 ° 16 ′ ny / 18.92 ° É 155.27 ° W / 18,92; -155,27 Koordináták : 18.92 ° É 155.27 ° W18 ° 55 ′ 155 ° 16 ′ ny /  / 18,92; -155,27
Ország Egyesült Államok
Geológia
típus Tengeralattjáró vulkán
Vulkáni ív / lánc Hawaii – császár tengeri lánc
A rock kora Legalább 400 ezer éves
Utolsó kitörés 1996 február -augusztus
Történelem
Felfedezés dátuma 1940 - US Coast and Geodetic Survey chart number 4115
Első látogatás 1978

A Lōʻihi Seamount (más néven Lōihi ) egy aktív tengeralattjáró vulkán, mintegy 35 km -re Hawaii szigetének délkeleti partjától . A tengerpart teteje körülbelül 975 méter (3200 láb) a tengerszint alatt . Ez a tengerpart a Mauna Loa , a Föld legnagyobb pajzsvulkánjának oldalán található . A Lōʻihi, azaz hawaii nyelven „hosszú”, a Hawaii – Császár tengerparti lánc legújabb vulkánja , vulkánok sora, amely mintegy 6200 km -re húzódik északnyugatra Lōʻihitől. Ellentétben a legtöbb aktív vulkán a Csendes-óceán alkotó az aktív lemez árrés a Csendes-Ring of Fire , Lō'ihi a másik vulkánok a Hawaii-Emperor fenékhegyet lánc hotspot vulkánok és kialakított távol a legközelebbi lemez határán . Vulkánok a Hawaii-szigeteken adódnak Hawaii hotspot , és a legfiatalabb vulkán a lánc, Lō'ihi az egyetlen hawaii vulkán a mély tenger alatti preshield szakaszában a fejlődés.

A Lōʻihi körülbelül 400 000 évvel ezelőtt kezdett kialakulni, és várhatóan 10 000–100 000 év múlva kezd kiállni a tengerszint felett. A csúcson a Lōʻihi Seamount több mint 3000 méter (3000 méter) magasan fekszik a tengerfenék felett, így magasabb, mint a St. Helens -hegy az 1980 -as katasztrófa kitörése előtt . Lōʻihi számos hidrotermikus szellőzőnyílása körül változatos mikrobiális közösség található .

A 1996 nyarán, egy raj a 4070 földrengés volt rögzítve Lō'ihi. Abban az időben ez volt Hawaii legerősebb földrengésrajza a történelemben . A raj 10–13 km 2 -t tett meg a tengerparti csúcson; az egyik szakasz, Pele szellőzőnyílásai teljesen összeomlottak, és létrehozták az átnevezett Pele -gödröt . A vulkán az 1996 -os raj óta viszonylag aktív maradt, és az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata (USGS) figyeli . A Hawaii Tengeralatti Földtani Obszervatórium (HUGO) valós idejű adatokat szolgáltatott Lōʻihi-ről 1997 és 1998 között. Lōʻihi utolsó kitörése 1996-ban volt, még a nyári földrengésrajz előtt.

Jellemzők

Geológia

Lō'ihi egy fenékhegyet , vagy víz alatti vulkán , a szárnyon a Mauna Loa , a Föld legnagyobb pajzs vulkán . Ez a legújabb vulkán, amelyet a Hawaii hotspot hozott létre a kiterjedt Hawaii -Császár tengeri láncban . A távolság a régebbi Mauna Loa és a Lōʻihi csúcsa között körülbelül 50 km (80 km), ami véletlenül a Hawaii hotspot hozzávetőleges átmérője is . Lōʻihi egy csúcsterületből áll, három gödrös kráterrel , egy 11 km hosszú szakadási zónával, amely a csúcstól északra húzódik, és egy 19 km hosszú hasadékzónával, amely a csúcstól dél-délkeletre húzódik.

A csúcs gödrös kráterei West Pit, East Pit és Pele's Pit nevet kapnak. A Pele's Pit a legfiatalabb csoport, és a csúcs déli részén található. A Pele -gödör falai 200 méter magasak, és 1996 júliusában keletkeztek, amikor elődje, a Pele's Vent, a Lōʻihi -csúcs közelében lévő hidrotermális mező nagy mélyedésbe omlott . A Pele -gödör vastag kráterfalai - átlagosan 20 méter szélesek, szokatlanul vastagok a hawaii vulkáni krátereknél - azt sugallják, hogy a kráterek többször is megtöltöttek lávával.

Egy észak – déli gerinc térképe, déli irányban kissé keletre.  Egy adott vízmélységű területeken vonalakat rajzol egy nyíllal, amely Pele gödrére mutat.  Pele gödrének csúcspontja körülbelül 1000 méterrel a tengerszint alatt van;  délebbre a gerinc fokozatosan ereszkedik körülbelül 3500 méterrel a tengerfenékig.
Lōʻihi batimetrikus térképezése ; a nyíl Pele gödrére mutat.

Lōʻihi észak – déli irányú szakadási zónái jellegzetes hosszúkás alakot hoznak létre, amelyből a vulkán hawaii neve, azaz „hosszú” származik. Az északi szakadási zóna egy hosszabb nyugati részből és egy rövidebb keleti szakadási zónából áll. A megfigyelések azt mutatják, hogy mind az északi, mind a déli hasadékzónában nincs üledéktakaró, ami a közelmúlt tevékenységére utal. Az északi hasadékzóna nyugati részén lévő domborulat három 200–260 láb (60–80 m) kúp alakú kiemelkedést tartalmaz.

1970-ig a Lōʻihi-t egy inaktív vulkánnak tartották, amelyet a tengerfenék terjedésével szállítottak jelenlegi helyére . A Hawaii alatti tengerfenék 80–100 millió éves, és a kelet -csendes -óceáni emelkedőben , egy óceáni terjedési központban jött létre, ahol a köpenyből kitörő magmából új tengerfenék képződik. Az új óceáni kéreg eltávolodik a terjedési központtól. Alatt 80-100000000 években a tengerfenéken alatt Hawaii költözött a keleti Csendes-Rise a jelenlegi helyére 3700 ml (6000 km) nyugatra, melyen ősi fenékhegyeket vele. Amikor a tudósok 1970 -ben Hawaii -szerte egy sor földrengést vizsgáltak, rájöttek, hogy Lōʻihi a Hawaii – Császár tengeri lánc aktív tagja.

Lōʻihi 3D térképe
A Seamount háromdimenziós megjelenítése

A Lōʻihi a tengerfenékre épül, körülbelül öt fokos lejtéssel. Északi bázisa a Mauna Loa szárnyán 2100 méter (1900 m) a tengerszint alatt, de déli bázisa lényegesen 15.600 láb (4.755 m) a felszín alatt. Így a csúcs az északi szárnya aljától mérve 931 méterrel a tengerfenék felett van, de déli szárnyának aljától mérve 12 421 láb (3786 m) magas.

Lōʻihi a fejlődési mintát követi , amely minden hawaii vulkánra jellemző. A Lōʻihi láva geokémiai bizonyítékai azt mutatják, hogy Lōʻihi átmenetben áll az előpajzs és a pajzs vulkán között, értékes nyomokat adva a hawaii vulkánok korai fejlődéséhez. Az elővédő szakaszban a hawaii vulkánok meredekebb oldalakkal és alacsonyabb aktivitással rendelkeznek, alkáli bazaltlávát termelnek . A vulkanizmus folytatódása várhatóan végül szigetet hoz létre Lōʻihi -n. Lōʻihi gyakori földcsuszamlásokat tapasztal; a vulkán növekedése destabilizálta lejtőit, és kiterjedt törmelékterületek élnek a meredek délkeleti oldalon. Más hawaii vulkánok hasonló lerakódásai azt jelzik, hogy a földcsuszamlási törmelék a hawaii vulkánok korai fejlődésének fontos terméke. A Lōʻihi várhatóan 10 000-100 000 év múlva emelkedik a felszín fölé.

Kor és növekedés

A mintát bazalt párnaláva gyűjtött Lō'ihi, a 1180 méterrel a tengerszint alatt

Radiometrikus kormeghatározással határozták meg a Lōʻihi kőzetmintáinak korát. A Hawaii Vulkanológiai Központ különböző expedíciókból, nevezetesen az 1978 -as expedícióból nyert mintákat tesztelt, amelyek 17 kotrómintát szolgáltattak. A minták többségéről megállapították, hogy friss eredetűek; a legrégebbi kelt kő 300 000 éves. Az 1996 -os eseményt követően néhány fiatal breccsát is begyűjtöttek. A minták alapján a tudósok becslése szerint Lōʻihi körülbelül 400 000 éves. A kőzet halmozódik átlagosan 1 / 8  in (3,5 mm) évente közel a bázis, és 1 / 4  a (7,8 mm) a csúcs közelében. Ha az adatmodell más vulkánok, mint Kilauea igaz Lō'ihi, 40% -át a vulkán tömeges alakult az elmúlt években 100.000. Lineáris növekedési ütemet feltételezve Lōʻihi 250 000 éves. Azonban, mint minden hotspot vulkán, Lōʻihi aktivitási szintje idővel nőtt; ezért legalább 400 000 évbe telne, amíg egy ilyen vulkán eléri Lōʻihi tömegét. Amint a hawaii vulkánok évente körülbelül 10 cm -es sebességgel sodródnak északnyugatra, Lōʻihi 40 km -re délkeletre volt jelenlegi helyzetétől kezdeti kitörése idején.

Tevékenység

A Lōʻihi egy fiatal és meglehetősen aktív vulkán, bár kevésbé aktív, mint a közeli Kīlauea . Az elmúlt évtizedekben több földrengésrajzot tulajdonítottak Lōʻihinek, amelyek közül a legnagyobbakat az alábbi táblázat foglalja össze. A vulkán tevékenysége ma már ismert, hogy megelőzte tevékenységének tudományos nyilvántartását, amelyet 1959 -ben kezdtek meg. a két kivétel az 1990-1991 közötti, több hónapig tartó földrengés, és az 1996-os esemény, amely rövidebb volt, de sokkal kifejezettebb. Az 1996 -os eseményt közvetlenül megfigyelte egy óceánfenéki szeizmométer (OBS), amely lehetővé tette a tudósok számára, hogy kiszámítsák a földrengések mélységét a csúcs alatt 4–6 km -re, ami megközelíti Lōʻihi rendkívül sekély helyzetét. magma kamra . Ez bizonyíték arra, hogy Lōʻihi szeizmicitása vulkáni eredetű.

A Lōʻihi-n 1959 óta dokumentált alacsony szintű szeizmikus aktivitás azt mutatta, hogy havonta két-tíz földrengés követhető a csúcsig. A földrengésrajzok adatait felhasználták annak elemzésére, hogy Lōʻihi kőzetei milyen jól terjesztik a szeizmikus hullámokat, és megvizsgálják a földrengések és kitörések közötti kapcsolatot. Ezt az alacsony szintű tevékenységet időről időre nagy földrengésrajok jelzik, mindegyik raj akár több száz földrengésből áll. A földrengések többsége nem a csúcs közelében található, bár észak -déli irányzatot követnek. Inkább a legtöbb földrengés Lōʻihi délnyugati részén történik. A legnagyobb feljegyzett rajok a Lōʻihi -n történtek 1971 -ben, 1972 -ben, 1975 -ben, 1991–92 -ben és 1996 -ban. A legközelebbi szeizmikus állomás 30 km -re fekszik Lōʻihitől, Hawaii déli partján . A 2 alatti nagyságrendű szeizmikus eseményeket gyakran rögzítik, de helyük nem határozható meg olyan pontosan, mint nagyobb események esetén. Valójában a Lōʻihi szárnyán elhelyezett HUGO (Hawaii Tenger alatti Földtani Obszervatórium) tízszer annyi földrengést észlelt, mint amennyit a Hawaii Volcano Observatory (HVO) szeizmikus hálózata rögzített.

1996 -os földrengésraj

Fontos események Évek) Összefoglaló
1996
Az 1996 eleji kitörés bizonyítéka, és nyáron nagy, jól rögzített földrengés rajzolódik ki. 1996. február 25 -én kezdődött, és 1996. augusztus 9 -ig tartott.
1991
Az óceánfenék -megfigyelő (OBO) eszköz a tengerparton helyezkedett el, hogy nyomon kövesse a közelmúltbeli földrengésrajzot, és bizonyítékot gyűjtött a deflációról, valószínűleg a magma visszavonása miatt.
1986
Lehetséges kitörés, 1986. szeptember 20 -án történt (egy nap).
1984–85
Kilenc 3 -as vagy annál nagyobb, 3,0 és 4,2 közötti eseményt regisztráltak 1984. november 11 -től 1985. január 21 -ig. Kitörés lehetséges, de bizonytalan.
1975
Kiemelkedő földrengésraj 1975. augusztus 24 -től 1975 novemberéig.
1971–72
Lehetséges kitörés 1971. szeptember 17 -től 1972 szeptemberéig. A kitörés bizonytalan.
1952
Az 1952 -es Lōʻihi földrengésrajz volt az az esemény, amely először felhívta a figyelmet a korábban kihaltnak tartott vulkánra.
Kr. E. 50
± 1000
Megerősített ősi kitörés
Kr.e. 5050
± 1000
Megerősített ősi kitörés
Kr.e. 7050
± 1000
Megerősített ősi kitörés, valószínűleg a keleti szárnyon
Ez a táblázat csak a lehetséges vulkánkitöréseket és jelentős eseményeket tartalmazza. Lōʻihi is volt a helyszíne számos földrengés rajnak, amelyek majdnem félévente fordulnak elő.

A Lōʻihi tengerparton regisztrált legnagyobb aktivitás 4070 földrengés raj volt 1996. július 16. és augusztus 9. között. Ez a földrengéssorozat volt az eddigi legnagyobb hawaii vulkán esetében mért mennyiség és erősség. A legtöbb földrengés pillanatnyi erőssége kisebb volt, mint 3,0. A "több száz" nagyságrendje nagyobb volt, mint 3,0, köztük több mint 40 nagyobb, mint 4,0 és 5,0 remegés.

A földrengésrajz utolsó két hetét egy 1996 augusztusában elindított gyorsreagálású hajózás figyelte meg. A National Science Foundation finanszírozta a Hawaii Egyetem tudósainak Frederick Duennebier vezette expedícióját, amely 1996 augusztusában kezdte meg a raj és eredetének vizsgálatát. A tudósok értékelése megalapozta az ezt követő számos expedíciót. Utóexpedíciókra került sor Lōʻihi-ba, többek között augusztusban és szeptemberben , emberes merítéssel . Ezeket sok parti kutatás egészítette ki. Az expedíció során összegyűjtött friss kőzetből kiderült, hogy kitörés történt a földrengésrajz előtt .

Az augusztusi merülést 1996. szeptemberében és októberében a NOAA által finanszírozott kutatások követték . Ezek a részletesebb tanulmányok azt mutatták, hogy Lōʻihi csúcsának déli része összeomlott, ami a földrengések rajza és a magma gyors kivonulása a vulkánból. Egy kráter 1 km keresztmetszetű és 300 m mélyen alakult ki a törmelékből. Az esemény 100 millió köbméter vulkáni anyag mozgását foglalta magában . A csúcstalálkozó 3,9–5,0 négyzetméteres (10–13 km 2 ) területét busz méretű párnaláva tömbök változtatták meg és népesítették be , bizonytalanul az újonnan kialakult kráter külső pereme mentén. A "Pele's Vents", a déli oldalon korábban stabilnak tartott terület teljesen összeomlott egy óriási gödörbe, amelyet "Pele gödrének" neveztek el. Az erős áramlatok veszélyessé teszik a merülő merülést a régióban.

A kutatókat folyamatosan szulfid- és szulfátfelhők látták . A Pele szellőzőnyílásának hirtelen összeomlása nagy mennyiségű hidrotermális anyagot okozott. Bizonyos indikátor ásványok jelenléte a keverékben azt javasolta, hogy a hőmérséklet meghaladja a 250 ° C -ot (482 ° F), ami rekord a víz alatti vulkán esetében. Az anyagok összetétele hasonló volt a fekete dohányosokéhoz , a hidrotermikus szellőzőcsapok az óceán közepén találhatók . A hidrotermikus tollakból származó kiömlések által épített halmok mintái fehér füstölésre hasonlítottak .

A tanulmányok azt mutatták, hogy a vulkanikus és hidrotermikusan legaktívabb terület a déli hasadék mentén volt. A kevésbé aktív északi peremeken végzett merülések azt jelzik, hogy a terep ott stabilabb, és a magas lávaoszlopok továbbra is egyenesen állnak. Egy új hidrotermikus szellőzőmező (Naha Vents) került elhelyezésre a felső-déli hasadékzónában, 1325 méter mélyen.

Legutóbbi tevékenység

Lōʻihi nagyrészt csendben maradt az 1996 -os esemény óta; 2002 és 2004 között nem regisztráltak tevékenységet. A tengerpart 2005 -ben ismét életjeleket mutatott azáltal, hogy az ott korábban rögzítettnél nagyobb földrengést okozott. Az USGS-ANSS ( Advanced National Seismic System ) május 5-én és július 17-én két, 5,1 és 5,4-es erősségű földrengésről számolt be. Mindkettő 44 km-es mélységből eredt. Április 23 -án 4,3 -as erősségű földrengést regisztráltak 33 km -es mélységben. 2005. december 7. és 2006. január 18. között körülbelül 100 földrengés raj tört ki, a legnagyobb a Moment magnitúdó 4 -es és 12-28 km mély. Egy másik 4,7 -es erősségű földrengést észleltek, majdnem félúton Lōʻihi és Pāhala között (a Hawaii (sziget) déli partján ).

Felfedezés

Korai munka

Az expedíció idővonala
Dátum Tanulmány (leginkább az R/V Kaʻimikai-o-Kanaloa és a Halak V-vel )
1940 Lōʻihi első ábrázolása a térképen a 4115. számú felmérési diagramon volt, amelyet az Egyesült Államok parti és geodéziai felmérése állított össze 1940 -ben.
1978 Egy expedíció jött létre a régió intenzív szeizmikus aktivitásának tanulmányozására.

Az összegyűjtött adatok voltak az első szilárd bizonyítékok a vulkán működésére.

1979 Ebből az expedícióból származó kiterjedtebb mintavétel (17 dredgehaul) megerősíteni látszott az 1970 -es eredményeket.
1980 Kiterjedt hidrotermális mezők találhatók, amelyek több bizonyítékot szolgáltatnak. Az első nagy felbontású batimetrikus leképezés .
1987 Több hidrotermikus mező jelölése és vizsgálata
1996. augusztus A sürgősségi reagáló csapat merül, reagálva a kiterjedt tevékenységre, Frederick Duennebier vezetésével.
1997. szeptember eleje Hidrotermikus szellőzőnyílások tanulmányozása (Batiza és McMurtry, vezető tudósok)
1997. augusztus végén Geológiai tanulmányok a Lōʻihi közeli kitörésekről (Garcia és Kadko, vezető tudósok)
1997. október HUGO telepítés (Frederick Duennebier, vezető tudós)
1998 szeptember – október Több tudományos fél merülési sorozata a New Pit, a Summit Area és a HUGO felkeresésére.
1998. január HUGO revisit (Frederick Duennebier, vezető tudós)
2002. október HUGO felépült a tengerfenékről.
2006.
október 2007. október 2007.
október 2008.
október 2009. október
A FeMO (Fe-Oxidizing Microbial Observatory) körutazások a vas-oxidáló mikrobák vizsgálatára Lōʻihi-ben.

Sok mindent megtudtak Lōʻihi mikrobiális közösségéről.

Lōʻihi Seamount első ábrázolása a térképen a Survey Chart 4115-ben volt , Hawaii részének batimetrikus ábrázolása, amelyet az Egyesült Államok parti és geodéziai felmérése készített 1940-ben. Abban az időben a tengerpart nem volt figyelemre méltó, mivel egy volt a régióban. 1952 -ben először egy nagy földrengésrajz hívta fel rá a figyelmet. Ugyanebben az évben Gordon A. Macdonald geológus feltételezte, hogy a tengerpart valójában egy aktív tengeralattjáró pajzsvulkán , hasonlóan a két aktív hawaii vulkánhoz , a Mauna Loa és a Kīlauea . Macdonald hipotézise szerint a tengerpart a Hawaii – Császár tengeri lánc legújabb vulkánja volt , amelyet a Hawaii hotspot hozott létre . Azonban, mivel a földrengések orientált kelet-nyugati (az irányt a vulkáni hiba ), és nem volt vulkáni tremor a szeizmométerek távol fenékhegyet Macdonald tulajdonított a földrengés hibás helyett vulkánkitörés .

Egy tengeralattjárót, amely egy darun keresztül lóg a hajó hátuljáról, leeresztik a vízbe.
R/V (kutatóhajó) Kaʻimikai-o-Kanaloa (KoK) elindítja a Pisces V elemmel működő merülőmotorját. Az R/V KoK a Hawaii -tenger alatti kutatólaboratórium (HURL) támogató hajója.

A geológusok azt gyanították, hogy a tengerpart aktív víz alatti vulkán lehet, de bizonyítékok nélkül az ötlet spekulatív maradt. A vulkánt az 1952 -es esemény után nagyrészt figyelmen kívül hagyták, és a későbbi térképeken gyakran tévesen „régebbi vulkáni tulajdonságként” jelölték. Kenneth O. Emery geológus nevéhez fűződik , hogy 1955 -ben elnevezte a tengerpartot, és leírja a vulkán hosszú és keskeny alakját Lōʻihi -ként . A hawaii lōʻihi szó jelentése "hosszú". 1978-ban egy expedíció vizsgált intenzív, ismételt szeizmikus aktivitás ismert földrengés raj és környékén a Lō'ihi területen. Ahelyett, hogy egy régi, kihalt tengerpartot találtak volna, az összegyűjtött adatokból kiderült, hogy Lōʻihi fiatal, esetleg aktív vulkán. A megfigyelések azt mutatták, hogy a vulkánt fiatal és öreg lávafolyások borítják. Az aktív hidrotermális szellőzőnyílásokból kitörő folyadékokat is találtak.

1978 -ban egy US Geological Survey kutatóhajó kotró mintákat gyűjtött, és lefotózta Lōʻihi csúcstalálkozóját azzal a céllal, hogy tanulmányozza, hogy Lōʻihi aktív -e. A fényképek elemzése és a párna láva kőzetminták tesztelése azt mutatta, hogy az anyag "friss", és több bizonyítékot szolgáltat arra, hogy Lōʻihi még mindig aktív. Egy 1980 októberétől 1981 januárjáig tartó expedíció további kotró mintákat és fényképeket gyűjtött, további megerősítéssel. Tanulmányok azt mutatták, hogy a kitörések a hasadékkráter déli részéből származnak. Ez a terület van a legközelebb a Hawaii hotspothoz, amely Lōʻihi -t magmával látja el . Egy 1986 -os szeizmikus eseményt követően öt hónap óceánfenéki obszervatóriumból (OBO) álló hálózatot telepítettek Lōʻihi -re egy hónapra. Lōʻihi gyakori szeizmicitása ideális jelölté teszi az OBO -k által végzett szeizmikus vizsgálatokhoz. 1987 -ben a merülő DSV Alvin -t használták Lōʻihi felmérésére . 1991 -ben egy másik autonóm obszervatóriumot helyeztek el a Lōʻihi -n a földrengésrajok nyomon követésére.

1996 -tól napjainkig

A Lōʻihi -val kapcsolatos információk nagy része az 1996 -os kitörés nyomán végzett merülésekből származik. A szeizmikus aktivitás bejelentése után szinte azonnal elvégzett merülés során a láthatóságot nagymértékben csökkentette a kiszorított ásványi anyagok magas koncentrációja és a vízben lebegő nagy baktériumszőnyegek. Az oldott tápanyagokkal táplálkozó baktériumok már megkezdték a Pele -gödör új hidrotermális szellőzéseinek kolonizálását (a régiek összeomlása miatt keletkeztek), és jelzői lehetnek az újonnan kialakított szellőzőnyílásokból kilépő anyagoknak. Gondosan mintát vettek belőlük további elemzés céljából egy laboratóriumban. Egy OBO röviden leült a csúcsra, mielőtt egy tartósabb szondát telepíthetett volna.

Ismételt többsugaras batimetrikus leképezést használtak a csúcson az 1996 -os összeomlást követő változások mérésére. A hidrotermikus tollazatfelmérések megerősítették az energiaváltozásokat és a Lōʻihi -ből származó ásványi anyagokat. A Hawaii -tengeralattjáró kutatólaboratórium , a HURL 2000 m (6.562 láb) merülő hala V lehetővé tette a tudósok számára, hogy mintát vegyenek a szellőzővizekből, mikroorganizmusokból és hidrotermális ásványi lerakódásokból.

2006 óta a Fe-Oxidizing Microbial Observatory (FeMO), amelyet a Nemzeti Tudományos Alapítvány és a Mikrobiális Obszervatórium program finanszíroz, vezetett hajóutakat a Lōʻihi-hez, hogy minden októberben megvizsgálják mikrobiológiáját . Az első körutazás, az R/V Melville hajón és a merülő JASON2 kihasználásával , szeptember 22-től október 9-ig tartott. Ezek a hajóutak a Fe-oxidáló baktériumok nagy számát tanulmányozzák , amelyek kolonizálták Lōʻihit. A Lōʻihi kiterjedt szellőzőrendszerét a magas CO 2 és vas koncentráció jellemzi , miközben alacsony a szulfidtartalma. Ezek a jellemzők tökéletes környezetet teremtenek a FeOB nevű vas-oxidáló baktériumok számára.

Egy kis dobozszerű robot, amely narancssárga sziklákon helyezkedik el
Óceánfenék obszervatórium (OBO) Pele szellőzőnyílásánál

HUGO (Hawaii tenger alatti geológiai megfigyelőközpont)

1997 -ben a Hawaii Egyetem tudósai óceáni fenekű obszervatóriumot telepítettek a Lōʻihi Seamount csúcsára. A tengeralattjáró -megfigyelőközpont beceneve HUGO (Hawaii -tenger alatti geológiai megfigyelőközpont) volt. A HUGO -t száloptikai kábellel kötötték össze a 34 km -re lévő parthoz . Úgy tervezték, hogy valós idejű szeizmikus, kémiai és vizuális adatokat adjon a tudósoknak a Lōʻihi állapotáról, amely addigra nemzetközi laboratóriummá vált a tenger alatti vulkanizmus vizsgálatára. A kábel, amely áramellátást és kommunikációt biztosított a HUGO -nak, 1998 áprilisában elszakadt, gyakorlatilag leállítva. Az obszervatóriumot 2002 -ben hozták ki a tengerfenékről.

Ökológia

Hidrotermikus szellőző geokémia

Nyílás Mélység Elhelyezkedés Megjegyzések
Pele -é 1000 m (3281 láb) Csúcstalálkozó Elpusztult 1996
Kapoé 1280 m (4199 láb) Felső déli hasadék Nincs többé szellőztetés
Tiltott 1160 m (3 806 láb) Pele gödre 200 ° C felett (392 ° F)
Lohiau ("lassú") 1173 m (3850 láb) Pele gödre 77 ° C (171 ° F)
Pahaku ("sziklás") 1196 m (3924 láb) Déli hasadékzóna 17 ° C (63 ° F)
Ula ("piros") 1099 m (3 606 láb) Déli csúcs Diffúz szellőzés
Maximilian 1249 m (4098 láb) Nyugati csúcstalálkozó Diffúz szellőzés
Naha 1325 m (4347 láb) Déli szakadék 23 ° C (73 ° F)

Lōʻihi csendes-óceáni térsége és jól fenntartott hidrotermikus rendszere hozzájárul a mikrobák ökoszisztémájának gazdag oázisához . A Lōʻihi kráter padlóján és északi lejtőjén, valamint maga Lōʻihi csúcsa mentén kiterjedt hidrotermikus szellőző területek találhatók . Az aktív hidrotermális szellőzőket először az 1980 -as évek végén fedezték fel Lōʻihiben. Ezek a szellőzőnyílások feltűnően hasonlítanak az óceán közepén található gerincekhez , hasonló összetételűek és termikus különbségek vannak. A csúcson a két legjelentősebb szellőzőmező található: Pele gödre (formálisan Pele szellőzőnyílásai ) és Kapo szellőzőnyílásai . Nevüket a hawaii istenségről, Pele -ről és nővéréről, Kapo -ról nevezték el . Ezeket a szellőzőnyílásokat "alacsony hőmérsékletű szellőzőnyílásoknak" tekintették, mivel vizük csak körülbelül 30 ° C (86 ° F) volt. Az 1996 -os vulkánkitörés és a Pele -gödör létrehozása megváltoztatta ezt, és magas hőmérsékletű légtelenítést kezdeményezett; A kilépési hőmérsékletet 77 ° C -on (171 ° F) mértük 1996 -ban.

Mikroorganizmusok

A szellőzőnyílások 1100-1325 m (3 609-4 437 láb) a felszín alatt helyezkednek el, és hőmérsékletük 10 és 200 ° C (392 ° F) felett van. A szellőzőfolyadékokat magas CO -koncentráció jellemzi
2
(legfeljebb 17 mM) és Fe ( vas ), de alacsony a szulfidtartalma . Az alacsony oxigén- és pH -szint fontos tényező a nagy mennyiségű Fe (vas) alátámasztásában, amely a Lōʻihi egyik jellemzője. Ezek a jellemzők tökéletes környezetet teremtenek a FeOB nevű vas-oxidáló baktériumok fejlődéséhez. Ilyen fajok például a Mariprofundus ferrooxydans , a Zetaproteobacteria osztály egyetlen tagja . Az anyagok összetétele hasonló volt a fekete dohányosokéhoz , amelyek az archaea extremophiles élőhelyei . Az ásvány következő két évben megfigyelt
oldódása és oxidációja azt sugallja, hogy a szulfát nem könnyen megőrződik.

Mikrobiális szőnyegek sokszínű közössége veszi körül a szellőzőnyílásokat és gyakorlatilag lefedi Pele gödrét. A Hawaii -tenger alatti kutatólaboratórium (HURL), a NOAA Hawaii -i és a Csendes -óceán nyugati részének kutatóközpontja figyeli és kutatja a hidrotermális rendszereket, és tanulmányozza a helyi közösséget. A Nemzeti Tudományos Alapítvány ( NSF ) 1999 -ben finanszírozott egy extremofil mintavételi expedíciót Lōʻihi -be. Mikrobiális szőnyegek vették körül a 160 ° C -os (320 ° F) szellőzőnyílásokat, és tartalmaztak egy új zselészerű organizmust. Mintákat gyűjtöttek az NSF Marine Bioproducts Engineering Center -ben (MarBEC) történő vizsgálathoz. 2001 -ben a Halak V. mintákat gyűjtött az élőlényekből, és a felszínre hozta őket vizsgálat céljából.

A NOAA Nemzeti Tenger alatti Kutatóközpontja és az NSF Tengeri Biotermékek Mérnöki Központja együttműködik a helyi baktériumok és archaea extremofilek mintavételezésében és kutatásában . A negyedik FeMO (Fe-Oxidizing Microbial Observatory) körutazás 2009 októberében történt.

Makroorganizmusok

Tengeri élet a vizekben körül Lō'ihi nem olyan változatos, mint az élet más, kevésbé aktív fenékhegyeket . A Lōʻihi közelében élő halak közé tartoznak a Celebes monkfish ( Sladenia remiger ) és a Cutthroat angolna család Synaphobranchidae tagjai . A területen azonosított gerinctelenek közé tartozik a hidrotermális szellőzőnyílásokban két endemikus faj , egy bresiliid garnéla ( Opaepele loihi ) az Alvinocarididae családból (leírva 1995 -ben), valamint egy cső vagy pogonoforán féreg . Az 1996 -os földrengésrajok után végzett merülések nem találták sem a garnélarákot, sem a féreget, és nem ismert, hogy vannak -e tartós hatások ezekre a fajokra.

1982-től 1992-kutatók Hawaii alatti kutatólaboratórium tengeralattjárókat fényképezte a halak Lō'ihi fenékhegyet, Johnston Atoll , és Kereszt fenékhegyet közötti mélységben 40 és 2000 m (130 és 6560 ft). Egy kis fajok száma azonosított Lō'ihi arra újonnan rögzített észlelések Hawai'i, beleértve a tassled coffinfish ( Chaunax fimbriatus ), és a Celebesz ördöghal.

Lásd még

Hivatkozások

További irodalom

Külső linkek