Mauna Loa

19° 28′ 32″ Nord, 155° 36′ 19″ West
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Dieser Artikel ist über den terrestrischen Vulkan. Für den Asteroiden siehe (34901) Mauna Loa .

Mauna Loa
Blick auf den schneebedeckten Mauna Loa.
Blick auf den schneebedeckten Mauna Loa.
Erdkunde
Höhe4.169  m , Rand der Mokuʻāweoweo- Kaldera [ 1 ]
FestInsel Hawaii
Kontaktdetails 19° 28′ 32″ Nord, 155° 36′ 19″ West [ 1 ]
Verwaltung
LandFlagge der Vereinigten Staaten Vereinigte Staaten
ZustandHawaii
BezirkHawaii
Aufstieg
Erstevon Archibald Menzies, Joseph Baker und George McKenzie (offiziell)
Einfachster WegMauna Loa-Pfad
Geologie
Das Alter1 Million Jahre
FelsenBasalte , Picro-Basalt
NettHot-Spot- Vulkan
MorphologieSchildvulkan
AktivitätAnlage
Letzter Ausbruchzu
GVP -Code332020
ObservatoriumHawaii Vulkanologisches Observatorium
Geolokalisierung auf der Karte: Vereinigte Staaten
(Siehe Standort auf der Karte: Vereinigte Staaten)
Mauna Loa
Geolokalisierung auf der Karte: Hawaii
(Siehe Standort auf der Karte: Hawaii)
Mauna Loa
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Mauna Loa , ein hawaiianischer Begriff, der wörtlich „langer Berg“ bedeutet, ist ein aktiver roter Vulkan in den Vereinigten Staaten im hawaiianischen Archipel (Bundesstaat Hawaii ). Er erhebt sich auf 4.169 Meter über dem Meeresspiegel und ist nach dem Mauna Kea der zweithöchste Gipfel auf der Insel Hawaii . Der Mauna Loa ist der höchste Vulkan der Welt: Er erhebt sich 17 Kilometer über seiner Basis, die im Meeresboden versinkt , und die Oberfläche seines aufgetauchten Teils, 5.271  km 2 , macht mehr als die Hälfte der Oberfläche der Insel aus [ 2 ] . Mauna Loa, ein Schildvulkan , der durch flüssige , kieselsäurearme Lava gekennzeichnet ist, wurde von einem Hot Spot geschaffen , der den Archipel der Hawaii-Inseln bildete. Der Vulkan wird von der Mokuʻāweoweo-Caldera gekrönt und auf seiner gesamten Länge von zwei Rissen durchzogen, aus denen die überwiegende Mehrheit der Lavaströme stammt . Seit dem 19 Jahrhunderts traten diese Eruptionen im Durchschnitt alle fünf Jahre auf. Sie haben wiederholt menschliche Siedlungen bedroht und in einigen Fällen zerstört. Ein sehr dichtes seismisches Überwachungsnetz wurde aufgebaut, um Ausbrüche vulkanischer Aktivität zu antizipieren und so Risiken für die Bevölkerung zu verhindern.

Das Klima, die Abgeschiedenheit und die Beschaffenheit der Böden des Mauna Loa sind der Ursprung vieler endemischer Tier- und Pflanzenarten. Obwohl sie geschützt sind und ein Großteil des Vulkans Teil des Hawaii Volcanoes National Park ist, sind diese Arten jetzt stark durch menschliche Aktivitäten bedroht. Die besonderen atmosphärischen Bedingungen, die auf dem Gipfel des Mauna Loa herrschen, ermöglichten 1957 die Einrichtung eines Observatoriums, das eine bemerkenswerte Rolle bei der Messung der Luftqualität, der Menge an Treibhausgasen und der Erforschung der oberen Atmosphäre spielt. Es ist auch der Standort einer Batterie von Instrumenten zur Beobachtung der Sonnenkorona .

Während die Hawaiianer den Berg seit mehreren Jahrhunderten besteigen, wahrscheinlich um ihren Gottheiten Opfergaben darzubringen, gelang den Europäern ihre Erstbesteigung erst 1794 . Seitdem wurden mehrere Routen und einige Schutzhütten entwickelt. Ursprünglich nur für wissenschaftliche Forschung genutzt, werden diese heute von Wanderern besucht, die nach einem langen und schwierigen Aufstieg zum Gipfel die große Caldera betrachten können.

Toponymie

Mauna Loa wird auch Mount Loa auf Englisch oder Mowna Roa auf Hawaiianisch genannt [ 3 ] . Mauna Loa ist ein hawaiianischer Begriff , der auf Englisch „langer Berg“ bedeutet, der Name der Gipfelcaldera Mokuʻāweoweo bedeutet für seinen Teil „Abschnitt der Goldfische“ [ 4 ] .

Erdkunde

Lage

Topografische Karte der Insel Hawaii .

Mauna Loa befindet sich in den Vereinigten Staaten , im Südwesten der Insel Hawaii ( Big Island ), der größten im Bundesstaat Hawaii [ 5 ] . Es ist im Nordosten von Mauna Kea , im Nordwesten von Hualālai und im Südosten von Kīlauea umgeben [ 5 ] .

Topographie

Satellitenaufnahme der Insel Hawaii mit Mauna Loa in der Bildmitte. Der durch den Berg verlaufende Riss und die jüngsten Lavaströme sind deutlich sichtbar.

Der Mauna Loa gipfelt auf 4.169 Metern [ 1 ] und ist damit der zweithöchste Gipfel des hawaiianischen Archipels hinter dem Mauna Kea , der auf 4.207 Metern gipfelt [ 6 ] . Gekrönt von der Mokuʻāweoweo-Caldera besteht der Kamm dieses langgestreckten Berges aus zwei Rissen , die von Ost nach Nordosten und Südwesten von der Caldera aus verlaufen [ 7 ] . Der Berg bildet den größten Teil der Insel Hawaii , die sich neun Kilometer über den Meeresboden erhebt [ 7 ]. Seine sehr flachen und regelmäßigen Hänge sind charakteristisch für Schildvulkane , die sehr flüssige Lava ausstoßen [ 7 ] . Die sechs Kilometer breite und acht Kilometer lange Gipfel-Caldera gehört zum Hawaiʻi-Volcanoes-Nationalpark , der im Südosten auch einen Großteil von Kīlauea umfasst [ 7 ] .

Geologie

Mit einem Volumen von 74,0 × 10 3  km 3 ist Mauna Loa der zweitgrößte Vulkan der Welt nach Pūhāhonu ((148 ± 29) × 10 3  km 3 ) [ 8 ] .

Ausbildung

Karte der U-Boot-Kette Hawaii-Emperor . Hawaii Island ist die größte und östlichste.
Diagramm eines hawaiianischen Vulkanausbruchs.
Alter der Schichten der Insel.

Mauna Loa ist ein Vulkan , der direkt über dem Hotspot entstand, der die anderen Vulkane auf der Insel Hawaii speiste und die anderen Inseln und Seamounts von Hawaii und die Hawaiian-Emperor Seamount Chain bildete [ 7 ] . Dieser Hotspot ist durch das Aufsteigen eines sehr kieselsäurearmen Magmas gekennzeichnet , das extrem flüssige basaltische Laven an der Oberfläche hervorbringt , im Allgemeinen vom Pāhoehoe- oder ʻaʻā -Typ . Diese Laven, die vom Mauna Loa auf der Ebene des Südwest-Ost-Nord-Ost-orientierten Risses emittiert werden und durch denGipfelcaldera , verlieh ihm seine typische Schildvulkanform mit sehr flachen und regelmäßigen Hängen [ 7 ] . Diese Lava bildet Fontänen und Lavaseen, wenn sie während hauptsächlich spaltenförmiger Eruptionen auftaucht, und führt dann zu großen Lavaströmen, die manchmal durch Lavatunnel ins Meer vordringen, wodurch sie ihre sehr hohe Temperatur von 1.200  ° C beibehalten kann . Nach einigen Tagen konzentriert sich die vulkanische Aktivität normalerweise in einem einzigen Krater [ 9 ]. Zusammen mit denen von Kīlauea dienten die Ausbrüche von Mauna Loa dazu, den hawaiianischen Typ zu definieren , der durch die Emission flüssiger Lavaströme, die Bildung von Lavaseen und -fontänen gekennzeichnet ist, die alle selten von heftigen Explosionen begleitet werden. Die Eruptionen finden hauptsächlich auf der Ebene von drei verschiedenen Bereichen des Berges statt. In den letzten zweihundert Jahren ereigneten sich etwa 38 % der Eruptionen auf dem Gipfel, 31 % in der East-Northeast Rift Zone und 25 % in der Southwest Rift Zone  ; die restlichen 6 % entsprechen Emissionen auf der Ebene von Sekundärkratern am Nordwesthang [ 10 ] .

Der Mauna Loa ist relativ jung, seine frühesten Eruptionen liegen zwischen einer Million und 600.000 Jahren [ 11 ] . Der Berg hat zwei große Einbrüche erlebt, von denen der letzte vor 105.000 Jahren stattfand [ 7 ] , zeitgleich mit einer Änderung des Eruptionstyps vor etwa 100.000 Jahren [ 11 ] und dem absehbaren Ende der Phase des schildvulkanartigen Wachstums mit Anwesenheit von Tholeit [ 12 ] . Der Mauna Loa gehört zu den aktivsten Vulkanen der Erde, wie die Häufigkeit seiner Ausbrüche beweist, neununddreißig seit der ersten Beobachtung im Jahr 1750 [ 13] sowie die Jugend der Felsen an seinen Hängen , von denen 90 % weniger als 4.000 Jahre alt sind [ 7 ] und 98 % weniger als 10.000 Jahre alt sind [ 11 ] . Seine jüngste geologische Geschichte wurde umfassend durch die Kohlenstoff-14- DatierungsmethodeHolzkohleproben untersucht,die in Lavaströmen gefunden wurden [ 14 ] . Diese Analysen heben Zyklen in der Aktivität des Mauna Loa hervor, die in hawaiianischen Schildvulkanen beispiellos waren, und zeigen, dass die Eruptionen vor 8.000 bis 11.000 Jahren intensiver waren als heute, während der Vulkan dort vor 6.000 bis 7.000 Jahren merklich inaktiv wurde [ 10] . Vor 1.500 Jahren begann eine neue Periode intensiver vulkanischer Aktivität mit der Entstehung einesLavasees, der ein Viertel der Oberfläche des Vulkans bedeckte, sowie großerLavaausbrüche [ 7 ] . Diese Aktivität nahm vor 750 bis 1.000 Jahren ab und ermöglichte die Bildung derMokuʻāweoweo-CalderaDurchmesser von drei bis fünf Kilometern und die Errichtung der beidenRisse, die sie im Südwesten und Osten flankieren und durch dieLavaströmeabdecken insgesamt ein Viertel des Berges [ 7 ] , [ 15 ]. Eine Analyse der Lavaströme zeigt, dass die Eruptionsaktivität der beiden Rifts abnimmt, während die der Mokuʻāweoweo-Caldera zunimmt [ 11 ] . Seismologische Daten enthüllten die Lage der Magmakammern unter dem Vulkan , die die Eruptionen speisten. Denn bestimmte Arten seismischer Wellen , sogenannte S-Wellen, breiten sich nicht durch zähflüssiges Gestein aus und das Magma wirkt dann wie ein Schirm. Diese „grauen Zonen“ weisen darauf hin, dass sich eine größere Kammer drei Kilometer unterhalb des Gipfels befindet und dass sich sekundäre Taschen unterhalb der Riftzonen befinden [ 16 ] .

Interaktion

Kīlauea , das am Südosthang des Mauna Loa liegt, wurde ursprünglich für einen sekundären Krater des Vulkans gehalten. Chemische Unterschiede zwischen der Lava der beiden Vulkane beweisen jedoch, dass sie getrennte Magmakammern haben . Obwohl sie heute als unterschiedlich gelten, bestehen Korrelationen in ihrer vulkanischen Aktivität.

Die offensichtlichste Beziehung zwischen den beiden Vulkanen besteht darin, dass im Allgemeinen eine Periode starker Aktivität des einen mit einer Periode schwacher Aktivität des anderen zusammenfällt. Zum Beispiel war Kīlauea zwischen 1934 und 1952 inaktiv, während Mauna Loa aktiv war, während zwischen 1952 und 1974 nur Kīlauea aktiv war [ 17 ] . Der Ausbruch des Mauna Loa im Jahr 1984 begann jedoch während eines Ausbruchs des Kīlauea, ohne dass dieser davon betroffen war. Gelegentlich scheint der Ausbruch eines der Vulkane tatsächlich die Aktivität des zweiten zu beeinflussen. L', nämlich am selben Tag wie das Erscheinen eines neuen großen Lavastroms im Krater Puʻu ʻŌʻō von Kīlauea . Geologen haben vermutet, dass eine Magmawelle im langen Schlot des Mauna Loa den Druck im Kīlauea erhöht und den Ausbruch ausgelöst haben könnte [ 17 ] .

Wetter

Passatwinde wehen von Osten nach Westen über den hawaiianischen Archipel , der den Wendekreis des Krebses überspannt , und das Vorhandensein von Mauna Loa beeinflusst das lokale Klima stark. In geringer Höhe erhält der Osthang des Vulkans, der dem Aufwind ausgesetzt ist, eine große Menge Niederschlag, was Hilo zur feuchtesten Stadt in den Vereinigten Staaten macht . Niederschläge ermöglichen die Entwicklung einer üppigen Vegetation. Der windgeschützte Westhang hat ein trockeneres Klima. In großer Höhe tritt ein Inversionsphänomen auf, bei dem ein trockener absteigender Wind das Aufsteigen feuchter Meeresluft blockiert.18 ] . Oberhalb von 3.000 Metern verursachen niedrigere Temperaturen Schneefall, so dass der Gipfel des Mauna Loa als periglaziale Region gilt, in der die Zyklen von Gefrieren und Auftauen eine wichtige Rolle bei der Transformation der Landschaft spielen [ 19 ] . Während auf 1.000 Metern über dem Meeresspiegel die Jahresdurchschnittstemperatur 16  °C und die Wassermenge 2.500  mm beträgt , sind es auf 3.700 Metern über dem Meeresspiegel nur noch 6  °C bzw.  500 mm [ 20 ] .

Die Klimamodelle des Archipels werden regelmäßig vom El Niño -Phänomen beeinflusst , das auf Mauna Loa zu einer ungewöhnlichen Trockenheit führt, insbesondere während der Wintersaison. So erlebte der Luv-Osthang Anfang 1998 die schlimmste Dürre seit Beginn der Aufzeichnungen auf der Insel, und die ersten sechs Monate waren die trockensten der vorangegangenen zwölf Jahre. Im darauffolgenden Winter wiederholte sich der Trend in geringerem Maße, aber der Sommer 1999 war noch trockener als der vorangegangene. Dieses Phänomen beeinflusst die Vegetation des Vulkans [ 18 ] .

Fauna und Flora

Karte der heutigen Ökosysteme auf der Insel Hawaii .
Metrosideros polymorpha wächst sowohl in dünnen als auch in dichten Wäldern von Mauna Loa.
Pandanus tectorius mit seinen Früchten, die roh oder gekocht gegessen werden können.

Die atypische Vegetation des Mauna Loa ist in etwa zehn stark abgegrenzte Zonen unterteilt und aufgrund von Temperaturschwankungen und Niederschlagsmengen relativ geschichtet, aber auch abhängig von der Art des Bodens, dh dem Vorhandensein von Pāhoehoe- Lava , ʻaʻā- Lava oder Asche [ 20 ] . Die Kiawe- und Flachland-Buschzone liegt unter 300 Metern Höhe und ist die Heimat von Prosopis pallida , lokal Kiawe genannt , Leucaena leucocephala oder Koa haole , Digitaria spp. und Heteropogon contortusoder pili [ 19 ] . Unterhalb von 500 Metern Höhe unterstützt der dichte Wald aus Guavenbäumen und -sträuchern Guavenbäume, Nephrolepis exaltata , Gräser und Farne , Aleurites moluccanus oder kukui und Pandanus tectorius oder hala [ 19 ] . Unterhalb von 750 Höhenmetern beherbergt der zarte Wald aus Guaven ( Psidium guajava ) und Sträuchern, neben dieser Baumart, Leucaena leucocephala , Lantana camara , Desmodium incanum undCynodon dactylon [ 19 ] . Bis zu 1.000 Meter über dem Meeresspiegel ist die Lantana-Koa-Haole- Zone mit Lantana camara , Leucaena leucocephala , Dianella sandwicensis oder Ukiuki , Kaktusfeige ( Opuntia ficus-indica ) oder Panini , Sida fallax oder ilima und lokalen Rotgräsern zu finden [ 19 ] . Zwischen 750 und 1.200 Metern über dem Meeresspiegel mischt sich ein dünner Mischwald Metrosideros polymorpha oder Ohia lehua , Acacia koa ,Desmodium incanum und Cynodon dactylon [ 19 ] . Der dichte feuchte Wald von Ohia Lehua , zwischen 500 und 2.100 Meter über dem Meeresspiegel, besteht aus Metrosideros polymorpha und Cheirodendron trigynum oder olapa [ 19 ] . Der zarte Wald von Acacia koa liegt zwischen 1.200 und 2.100 Metern über dem Meeresspiegel und beherbergt auch Metrosideros polymorpha , verschiedene Gräser, darunter Agrostis avenacea oder heupueo , sowie Styphelia tameiameiae oder pukiawe , Dodonaea oder viscosaaalii und Sophora chrysophylla oder Mamane [ 19 ] . Aufsteigend zwischen 2.100 und 3.000 Metern findet man den dünnen Wald von Mamanenalo und subalpine Büsche mit Sophora chrysophylla , Styphelia tameiameiae , Dodonaea viscosa und Vaccinium reticulatum oder ohelo [ 19 ] . Jenseits von 3.000 Höhenmetern verschwindet die Vegetation und weicht einer felsigen alpinen Wüste, in der nur Moose übrig bleiben , eine lokale Art der GattungAgrostis und Argyroxiphium kauense , eine vollständigauf Mauna Loa endemische Pflanze [ 19 ] .

Karte der einheimischen Ökosysteme der Insel Hawaii. Vor der Besiedlung durch den Menschen gab es eine Savanne, die heute verschwunden ist, und einen großen Tieflandwald, von dem nur noch wenige Fragmente übrig sind.

Diese Arten haben sich, wie alle anderen einheimischen Arten des Archipels, vor einigen Millionen Jahren etabliert und sind aufgrund einer 4.000 Kilometer langen Isolation von allem anderen Land endemisch geworden [ 21 ] . Heute sind die meisten dieser Pflanzenarten ausgerottet, reduziert oder degradiert, insbesondere an der Küste und in niedrigen Höhen, wo die Bevölkerung dicht ist. 75 % der 175 überlebenden einheimischen Arten sind durch ihre Fragmentierung und ihre Verdünnung geschwächt, Phänomene, die durch die vom Menschen geschaffene Vermehrung von Huftieren und Pflanzenarten verstärkt werden, und sind vom Aussterben bedroht [ 22 ]. Somit sind drei Arten besonders bedroht: Asplenium fragile var. insulare , Phyllostegia racemosa oder kīponapona und Plantago hawaiensis oder iaukāhi kuahiwi [ 18 ] . Andererseits sind Waldbrände , die historisch durch Eruptionen oder nach Dürren ausgelöst wurden, ein natürliches Phänomen, an das sich mehrere Arten angepasst haben und das die Entwicklung von Grasland gefördert hat, auch wenn der Mensch einen wachsenden Anteil an den Bränden trägt. [ 18 ] .

Die Nene-Gans ist eine Art, die durch ein Umsiedlungsprogramm vor dem Aussterben gerettet wurde.

Die häufigsten pflanzenfressenden Säugetiere, die die Vegetation der Berg- und subalpinen Gebiete bedrohen, sind Schweine asiatischer Herkunft, die vor 1.500 Jahren von den Polynesiern eingeführt wurden, Wildschweine , Ziegen und Rinder , die Ende des 18.  Jahrhunderts von Europäern eingeführt wurden , und Schafe , die 1963 eingeführt wurden eine Ranch südlich des Berges und die das Gebiet entlang des South Rift [ 18 ] kolonisierte . In einer Studie aus1981 wurden am Mauna Loa 22 Vogelarten registriert, darunter acht endemische Arten. Die einzige Art, die jenseits der Baumgrenze lebt, ist der hawaiianische Solitär ( Myadestes obscurus ) oder ʻomaʻo [ 20 ] . Eine Zeit kurz vor dem Aussterben, die Nene-Gans ( Branta sandvicensis ) oder nēnē hat jetzt [wann?] 500 Individuen auf der Big Island , verteilt über Mauna Loa, Mauna Kea und Hualālai , dank eines Umsiedlungsprogramms durch Zucht. DieHawaiibussard ( Buteo solitarius ) oder io ist eine bedrohte endemische Art, die an den Flanken von Mauna Loa und Mauna Kea unterhalb von 3.000 Metern Höhe nistet. Die hawaiianische Krähe ( Corvus hawaiiensis ) oder Alala zählt nicht mehr als ein Dutzend Individuen und ist heute in freier Wildbahn ausgestorben . Zuvor waren Menschen über 3.000 Meter an den Hängen von Mauna Loa und Hualālai verstreut. Während das Habitat des Psittirostre palila ( Loxioides bailleui ) oder palila , einer Drepanidinae -Art , in Sophora chrysophylla lebt, auf Mauna Kea reduziert, bleibt der Crimson Picchion ( Himatione sanguinea ) oder ʻapapane , eine andere Art der Gattung, sehr verbreitet [ 23 ] . Die Höhlenfauna ist charakteristisch für die Insel und insbesondere für Mauna Loa, wo häufige Eruptionen den Lebensraum festigen und erneuern [ 21 ] . Tatsächlich bilden die vielen Lavatunnel , aber auch die Stämme abgestorbener Bäume eine sehr geeignete Umgebung für viele Insektenarten ( Cixiidae , Caelifera ,  etc. ) sowie einige ihrer Feinde [ 21] , darunter Lasiurus cinereus semotus , dieFledermausvon Meereshöhen bis zu 3.900 Metern vorkommt [ 23 ] . Höhlentiere werden in drei Kategorien eingeteilt:Troglobiten, die obligatorisch in Höhlen leben und nicht im Freien überleben können, Troglophile, die in Höhlen leben und sich vermehren, aber in anderen dunklen und feuchten Umgebungen leben können, und schließlich die Trogloxene, die regelmäßig in Höhlen Zuflucht suchen, aber leben im Allgemeinen im Freien, insbesondere zur Nahrungsaufnahme [ 21 ] . Allerdings und trotz vielerökologischer Nischennicht belegt, insbesondere bei Arthropoden , wurden nur 250 Insektenarten langfristig von den 5.000 ursprünglichen Arten auf dem Archipel eingeführt [ 21 ] .

Geschichte

Eruptive Geschichte

Fast alle Eruptionen des Mauna Loa haben einen Vulkanexplosionsindex von 0 oder 1 und stoßen flüssige Lavaströme aus den beiden Rissen oder der Mokuʻāweoweo-Caldera aus [ 13 ] . Nur wenige Eruptionen weichen von diesem allgemeinen Fall ab, wie z. B. zwischen denund derwenn ein Ausbruch mit einem vulkanischen Explosivitätsindex von 2 große Mengen Lava ausstößt, begleitet von Explosionen, oderzuwenn große Lavaströme und Explosionen mit vulkanischem Explosivitätsindex 2, die Tsunamis erzeugen , Sachschäden und Todesfälle verursachen [ 13 ] .

Insgesamt sind seit 1843 33 Eruptionen bekannt und dokumentiert [ 24 ] . 1935 bedrohte ein Ausbruch Hilo und zwang diezehn Bomber – Keystone B-3 , Keystone B-4 [ 25 ] und fünf [ 26 ] oder sechs [ 27 ] Keystone LB-5- Bomber der 23. und 72. Bomberstaffel  des United States Army Air Corps –  stationiert in Pearl Harbor Zwanzig Bomben von ungefähr 300 Kilogramm abheben und abwerfen, um die Lavaströme abzulenken; damals als Erfolg deklariert, ist es heute dem Zufall überlassen. Ein weiteres Bombardement findet statt[ 25 ] . Die US Air Force führte in den Jahren 1975 und 1976 umfangreiche Tests mit 36 ​​großen Fliegerbomben (bis zu 900 Kilogramm) auf prähistorischer Mauna-Loa-Lava durch [ 28 ] .

Seit Mitte des  20. Jahrhunderts hat die Häufigkeit von Eruptionen stark abgenommen, sie werden jedoch intensiv untersucht [ 10 ] .

Ein Lavastrom am Mauna Loa während des Ausbruchs von 1984 .

Die Eruption von 1950 ist die intensivste der dokumentierten Eruptionen in Bezug auf die Strömung. Tatsächlich fließt er über zwanzig Kilometer entlang des Grabens südwestlich der Mokuʻāweoweo-Caldera und stößt in nur dreiundzwanzig Tagen 376 Millionen Kubikmeter Gestein aus, was so viel ist wie der Ausbruch von 1859 in zehnmal kürzerer Zeit oder halb so schnell wie der Ausbruch von 1876 , aber in fünfzigmal weniger Zeit [ 29 ] . Außerdem erreicht seine Lava das Meer in weniger als vier Stunden [ 29 ] . Seit dem letzten Ausbruch vor einem Jahr ist der Druck hoch geblieben und Erdbeben sind häufig. Kurz nach 21  Uhr, der, die Seismographen gerieten in Panik und zwanzig Minuten später tauchte die erste Lava auf [ 29 ] . Fontänen treiben geschmolzene Materie auf 45 oder 60 Meter in die Höhe, manchmal 90 Meter [ 29 ] . In etwas weniger als dreißig Stunden steigen nicht weniger als vier oder sogar fünf verschiedene Flüsse nach Westen (Hoʻokena, Honokua, Kaʻohe und Kaʻapuna), von denen drei das Meer erreichen, und zwei weitere nach Süden (Punaluʻu und Kahuku). ) , auf einer Länge zwischen acht und vierundzwanzig Kilometern [ 29 ] . Hawaiiroute 11, eine Tankstelle, die Post und mehrere Häuser wurden ab Mittag zerstört. Wissenschaftler des Hawaii Volcanological Observatory schätzen die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Kaʻapuna-Flusses in den Lavatunneln auf 16  bis 48  km/h [ 29 ] . Sie wiederum erreicht das Meer weiterum 15:30  Uhr und erstreckte sich über eine Länge von 800 Metern , wie der aus den Wellen austretende Wasserdampf belegt [  29 ] . Das letzte Gießen stoppt seinen Fortschritt von der, und die vulkanische Aktivität an den Rissen des Risses verschwindet dreiundzwanzig Tage nach Beginn der Eruption [ 29 ] .

Der Ausbruch vonzu[ 13 ] , [ 30 ] setzt neun Jahren Ruhe ein Ende – abgesehen von einer allmählichen Zunahme der seismischen Aktivität in den drei Jahren vor dem Ausbruch, bis zu einem Anfallmit einem Schock von 6,6 auf der Richterskala auf Höhe der Kaʻoiki-Verwerfung [ 30 ] . derGegen 23:00  Uhr erreichte die Schüttelrate eine Frequenz von zwei oder drei pro Minute, bevor schließlich ein Strahl geschmolzenen Materials aus der Mokuʻāweoweo-Kaldera herausgeschleudert wurdeum 1.30  Uhr [  30 ] ._ _ Bei diesem effusiven Spaltenausbruch mit einem vulkanischen Explosivitätsindex von 0 wird ein Lavavolumen von 220 Mio. Nordosten [ 13 ] . Also zwischen derund derDie Lavaströme bedrohten erneut schnell die Stadt Hilo, hörten aber schließlich vier Kilometer vor den Vororten [ 31 ] und drei Kilometer vor dem Kulani-Gefängnis auf [ 30 ] . Dank der Deiche wird der Hauptstrom umgeleitet und in mehrere Nebenströme aufgeteilt, die ihrerseits durch die sanften Hänge, die dichte Vegetation, die niedrige Temperatur und die Viskosität der Lava sowie die Abnahme der Eruptionskraft gebremst werden , die nach drei Wochen aufhört [ 30 ] .

Luftaufnahme dervon Lavafontänen während des Ausbruchs 2022.

Die seismische Aktivität bleibt bis 2002 gering , als ein plötzliches Aufblähen des Vulkans festgestellt wird, wobei eine Trennung der Wände der Caldera mit einer Geschwindigkeit von fünf Zentimetern pro Jahr gemessen wird, was auf einen Anstieg von Magma in der Kammer hinweist, die sich fünf Kilometer unter der Spitze befindet. In der zweiten Hälfte des Jahres 2004 ereignete sich eine Reihe schwerer Erdbeben, deren Häufigkeit von einem Erdbeben pro Tag im Juli auf fünfzehn am Ende des Jahres zunahm, bevor sie zu einer moderateren Rate zurückkehrte. Diese Ereignisse legen Vulkanologen nahe, dass es in den kommenden Jahren zu einer Eruption kommen könnte [ 32 ] . Dies beginnt amgegen 23:30  Uhr  Ortszeit ( Hawaii-Standardzeit ) im Innern der Gipfel-Caldera mit der Öffnung von Rissen, die Lavaströme entweichen ließen [ 33 ]  ; letztere bedecken den Grund der Caldera und fließen von Südwesten und Nordosten an den Flanken des Vulkans über [ 33 ] . Die Aktivität bewegt sich in den folgenden Stunden allmählich in Richtung des Nordostrisses, indem sich neue Risse öffnen, während die ältesten austrocknen [ 33 ] . Es ist keine Gefährdung der Bevölkerung festzustellen, lediglich eine Warnung vor vulkanischen Gasen .Peles Asche und Haare werden ausgestellt [ 34 ] , [ 35 ] . In der Region, in der die Lavaströme mit wenig Infrastruktur fortschreiten, sind die materiellen Risiken sehr gering. Lavaströme unterbrachen jedoch in den ersten Stunden der Eruption die Zufahrtsstraße zum Mauna-Loa-Observatorium und setzten ihren Vormarsch in Richtung der Saddle Road fort , die das Zentrum der Insel weiter nördlich durchquert [ 36 ] . Nach einigen Tagen mit reduzierter Intensität der vulkanischen Aktivität endete der Ausbruch[ 37 ] .

Erstbegehungen und Erkundungen

Schon vor der Ankunft der ersten Europäer bestiegen Eingeborene den Mauna Loa, wahrscheinlich um der Göttin Pele [ 4 ] Opfergaben darzubringen . Sie verfolgten einen 48 Kilometer langen Pfad auf einer steilen Seite des Vulkans, vom alten Dorf Kapapala 600 Meter über dem Meeresspiegel bis zum südöstlichen Rand der Mokuʻāweoweo-Caldera [ 4 ] . Ohne Schuhe, warme Kleidung, Rucksäcke oder Proviant war das Geschäft wohl sehr schwierig. Der ursprüngliche Name dieses Pfades, der jetzt aufgegeben wurde, ist verloren gegangen und wurde von den Hawaiianern in ʻainapo [ 4 ] umbenannt.

Der erste Ausländer, der versuchte, den Gipfel zu erreichen, war John Ledyard von der Expedition von Captain James Cook im Jahr 1779 aus dem Westen; er muss jedoch umkehren [ 4 ] . Die offizielle Erstbesteigung des Mauna Loa gelingt weitervon dem Biologen Archibald Menzies , Lt. Joseph Baker , Midshipman George McKenzie und einem namenlosen Mann [ 38 ] , [ 39 ] , während die HMS Discovery im Schutz der tropischen Gewässer überwintert. Das Team braucht eine ganze Woche, um den Berg über den ʻainapo- Pfad [ 4 ] zu besteigen . Mit einem Barometer berechnete Menzies die Höhe des Vulkans mit einer Fehlerquote von fünfzehn Metern. 1840 eine amerikanische Expeditionvon dreihundert Männern, angeführt von Charles Wilkes , bestiegen den Mauna Loa [ 4 ] . Eine Gruppe von fünfzig Mitgliedern lagerte achtundzwanzig Tage lang am Pendulum Peak , 800 Meter nördlich des Endes des ʻainapo , um alle Krater des Vulkans zu kartieren [ 4 ] . Die Überreste des Basislagers sind zehn Meter südlich der Mauna-Loa-Hütte sichtbar [ 4 ] .

Im Jahr 1915 wurde einer Kompanie schwarzer amerikanischer Soldaten befohlen, den Mauna Loa Trail vom ursprünglichen Standort des Hawaiian Volcano Observatory , jetzt ein Volcano House , bis zur Mokuʻāweoweo-Caldera entlang des Ost-Nordost-Risses auf einer Gesamtlänge von vierzig zu bauen -zwei Kilometer, um die Beobachtung von Eruptionen zu erleichtern, wie drei Jahre zuvor von Thomas Jaggar , Vulkanologe und Gründer des Observatoriums vorgeschlagen [ 4 ] . Ebenfalls 1915 baute die Armee das Red Hill Rest House in der Nähe des Kegels von Puʻu ʻUlaʻula .Eine weitere Schutzhütte wurde in der Nordgrube auf 3.960 Metern über dem Meeresspiegel gebaut und 1940 an einen geschützteren Ort verlegt [ 4 ] .

Verhütung

Risiken

Karte der durch Vulkanismus gefährdeten Gebiete.

Vulkanausbrüche verursachen auf Hawaii selten Katastrophen . Das einzige bekannte Opfer eines Ausbruchs seit der Wende des 20. Jahrhunderts  starb 1924 in Kīlauea , als eine ungewöhnliche Explosion Auswurf auf Zuschauer schleuderte . Andererseits ist Materialzerstörung üblich. Als solcher ist Mauna Loa Teil der Auswahl des Projekts „  Vulkan des Jahrzehnts “. », das heißt, er wurde aufgrund seiner häufigen Eruptionen und der Nähe der Populationen unter den bemerkenswerten Vulkanen identifiziert. Viele Städte und Dörfer in der Nähe des Vulkans wurden auf uralten Lavaströmen errichtet, die weniger als zweihundert Jahre alt sind, und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass zukünftige Eruptionen menschliche Siedlungen beschädigen werden.

Ein AA -Lavastrom, der die Vegetation während des Ausbruchs von 1984 bedeckte .

Die Bevölkerungen rund um Mauna Loa sind zwei Arten von Risiken ausgesetzt. Erstens stellen die Lavaströme , die im Allgemeinen mit Schrittgeschwindigkeit vorrücken, eine geringe Gefahr für Menschenleben dar, können jedoch große materielle Schäden anrichten. Eruptionen am Mauna Loa können jedoch intensiver sein als die am Kīlauea, wobei der Ausbruch von 1984 beispielsweise in drei Wochen so viel Lava ausgestoßen hat wie ein normaler Kīlauea-Ausbruch in drei Jahren [ 41 ] . Solche Emissionen können schnellere Lavaströme erzeugen. Zwei der Ausbrüche des Mauna Loa zerstörten Dörfer: 1926 wurde Hoʻōpūloa Makai von einem Lavastrom verwüstet, während 1950Mauna Loas größter Ausbruch, der je beobachtet wurde, schickte Lavaströme ins Meer und löschte Hoʻokena Mauka am 2. Juni von der Landkarte [ 42 ] . Der kurze, aber heftige Ausbruch von 1984 bedrohte die Stadt Hilo, die teilweise auf der Lava von 1880 erbaut und künftigen Strömen besonders ausgesetzt war, ohne jedoch irgendein Gebäude zu erreichen [ 43 ] .

Zweitens stellt die Möglichkeit eines plötzlichen, massiven Zusammenbruchs der Vulkanflanken ein seltenes, aber viel größeres Risiko dar. Tiefe Verwerfungen lassen ganze Abschnitte des Berges allmählich abrutschen, das berühmteste Ereignis war der Hilina-Einbruch („Hilina-Einsturz“) im Jahr 1975 , der eine Verschiebung von mehreren Metern am Südhang von Kīlauea und ein Zittern mit einer Größenordnung verursachte von 7,2 auf der Richterskala [ 44 ] . Manchmal kann ein starkes Erdbeben zu einem Erdrutsch führen , gefolgt von einem Tsunami . Kealakekua- Bucht, am Nordwesthang des Mauna Loa, wurde auf diese Weise geschaffen. Unterwasserkartierungen haben zahlreiche Erdrutsche entlang der Hawaiian Range enthüllt und zwei riesige Tsunamis wurden identifiziert: Die Insel Molokaʻi erlitt vor 200.000 Jahren eine 75 Meter hohe Flutwelle und Lānaʻi wurde vor 100.000 Jahren von einem 300 Meter hohen Tsunami getroffen [ 31 ] .

Vulkanologische Überwachung

Ein Neigungsmesser am Mauna Loa, der zur Vorhersage bevorstehender Eruptionen verwendet wird.

Mauna Loa ist ein intensiv überwachter Vulkan [ 45 ] . Das Hawaii Volcano Observatory (HVO) wurde 1912 gegründet , um die Vulkane des Archipels zu beobachten, und hat viele Techniken entwickelt, um vor ihren bevorstehenden Eruptionen zu warnen.

Zu den wichtigsten Instrumenten gehören mehr als sechzig Seismographen , die alle über Big Island verteilt sind und es Wissenschaftlern ermöglichen, die Intensität und den Ort von Hunderten von Erdbeben zu messen , die jede Woche auftreten. Ihre Zahl kann bereits Jahre vor Beginn des Ausbruchs ansteigen. In der Tat die Eruptionen von 1975 und 1984vorausgegangen waren jeweils ein bis zwei Jahre mit erhöhter seismischer Aktivität in einer Tiefe von weniger als dreizehn Kilometern. Die Stunden vor einem Ausbruch werden durch eine andere Art von seismischer Aktivität erschüttert, die als harmonisches Schütteln bezeichnet wird und durch ein kontinuierliches Grollen gekennzeichnet ist, das sich von den üblichen plötzlichen Erschütterungen abhebt und das durch die schnelle Bewegung des unterirdischen Magmas verursacht wird. Diese vulkanischen Erschütterungen weisen normalerweise auf einen bevorstehenden Ausbruch hin, obwohl flaches Eindringen von Magma die Oberfläche möglicherweise nicht erreicht.

Die Form des Berges ist ein weiterer wichtiger Indikator für unterirdische Aktivitäten. Neigungsmesser messen die kleinsten Veränderungen in der äußeren Topographie des Vulkans, und Instrumente messen die Entfernung zwischen verschiedenen Punkten auf dem Berg. Wenn Magma in der Magmakammer unterhalb des Gipfels aufsteigt und Risse aufweist , schwillt der Berg an. Während des Jahres vor dem Ausbruch von 1975 fand eine Studie eine Zunahme der Breite der Mokuʻāweoweo-Caldera von 76 Millimetern und dann einen ähnlichen Wert vor dem Ausbruch von 1984 [ 31 ] .

Aktivitäten

Tourismus

Die Besteigung des Mauna Loa ist lang und schwierig, aufgrund der Instabilität der aus Lava bestehenden Böden und der Höhe, die akute Bergkrankheit , aber auch manchmal starke Winde und Schnee verursachen kann [ 4 ] . Es gibt zwei Zustiegswege zum Berg, einen am Nordwesthang und einen am Südwesthang, die beide in die Nordgrube münden , von wo aus man die Gipfelhütte und andererseits den Gipfel selbst erreichen kann [ 4 ] . Sie sind übersät mit Steinhaufen oder Ahu und Schildern, die Kreuzungen, Erhebungen und geologische Kuriositäten anzeigen [ 4] . Für Wanderer stehen zwei Zufluchtsorte zur Verfügung, dasPuʻu ʻUlaʻula Rest Houseam Südwesthang auf 3.056 Metern über dem Meeresspiegel und dieMauna Loa Cabinmit zwölf Schlafplätzen am östlichen Rand derMokuʻāweoweo-Calderaauf 4.035 Metern über dem Meeresspiegel [ 4 ] .

Mauna Loa-Pfad
Diese Route, die verkehrsreichste, beginnt auf 2.030 Metern über dem Meeresspiegel, am Südosthang, am Ende der Mauna Loa Road ( Mauna Loa Road ), an der Grenze des Nationalparks , wobei der gesamte untere Teil übersprungen wird, aber bleibt im oberen Teil weltweit originalgetreu der historischen Route [ 4 ] . Der Start ist im Wald, aber die Vegetation wird durch die Höhenlage und die Lavaströme schnell knapp. Nach drei Kilometern, auf 2.250 Metern über dem Meeresspiegel, führt der Weg in der Nähe des prähistorischen Kegels von Kulani vorbei , der mit Vegetation bedeckt ist und von zwei Antennen überragt wird. Bei Kilometer 7,6, auf 2.690 Höhenmetern, entstand durch den Einsturz ein breiter Graben südlich des WegesLavatunnel . Dreihundert Meter weiter folgt die Route stetig dem Fluss Puʻu ʻUlaʻula bis zur Kuppel und Zuflucht auf 3.060 Metern über dem Meeresspiegel, bei Kilometer 12 [ 4 ] . Sechs Kilometer weiter, auf 3.450 Metern über dem Meeresspiegel, passiert der Weg, nachdem er zahlreiche Lavaströme überquert hat, den Dewey -Kegel , der auf erschienbenannt nach dem kommandierenden Admiral der Flotte, die einige Tage zuvor in der Schlacht von Manila Bay verwickelt war [ 4 ] . Zwei Kilometer später, auf 3.560 Metern über dem Meeresspiegel, am Steaming Cone , der 1855 auftauchte , ist das Ahu zementiert, ein Überbleibsel einer alten Telefonleitung, die das Observatorium in den 1930er Jahren mit der Nordgrube verband [ 4 ] . Etwas weiter, dreißig Meter südlich des Weges, bildete sich in einer alten eingestürzten Lavaröhre das „ Wasserloch “, wo die Flüssigkeit im Winter gefriert und im Sommer schmilzt [ 4 ]. Bei Kilometer 23,5, auf 3.760 Metern, überquert der Pfad die Achse des Risses in westlicher Richtung über zerbrechliche Ströme erstarrter Lava des Ausbruchs von 1984 [ 4 ] . Auf 3.965 Metern über dem Meeresspiegel erreicht die Route nach zwei Tagen und 28 Kilometern Fußmarsch die Nordgrube . Es ist dann möglich, den Cabin Trail oder den Summit Trail zu nehmen oder den Abstieg für zwei neue Wandertage in Betracht zu ziehen [ 4 ] .
Aussichtspfad
Diese Route, die steiler als die vorherige ist, beginnt am Mauna Loa Weather Observatory auf einer Höhe von 3.360 Metern, nachdem sie am Nordwesthang des Berges eine Straße genommen hat, die 1951 von Gefangenen der Kulani Institution gebaut und zum Mauna Loa geöffnet wurde Öffentlichkeit im Jahr 1963 [ 4 ] . Es dauert einen Tag, um zur Nordgrube zu gelangen, und einen weiteren Tag, um wieder nach unten zu gelangen, wobei ein Pfad zu wandern ist, der größtenteils einem für Geländefahrzeuge zugänglichen Weg folgt [ 4 ] . Diese Strecke ist 6,2 Kilometer lang und bietet einen Höhenunterschied von 600 Metern [ 4] .
Hüttenweg
Diese Route verbindet die North Pit mit der Mauna Loa Cabin über 3,2 Kilometer und einen Höhenunterschied von 70 Metern. Die ersten Meter steigen auf den Grund der Caldera ab und überqueren sie teilweise in Richtung Süden, bevor sie zur Schutzhütte auf 4.035 Metern über dem Meeresspiegel aufsteigen, die sich gegenüber dem höchsten Punkt des Vulkans in Bezug auf die Caldera befindet [ 4 ] .
Gipfelweg
Diese Route verbindet die Nordgrube mit dem Gipfel des Mauna Loa, der sich westlich der Caldera befindet, über 4 Kilometer und einen Höhenunterschied von 200 Metern. Der Pfad folgt einer südwestlichen Richtung, vorbei an der alten Sternwarte, die 1951 gebaut wurde , wo nur noch die Fundamente und ein Neigungsmesser , der seine Informationen in FM [ 4 ] sendet, übrig geblieben sind .

Umweltschutz

Hauptartikel: Hawaiʻi -Volcanoes-Nationalpark
Karte der Naturschutzgebiete auf der Insel Hawaii.

Der 1916 gegründete Hawaiʻi - Volcanoes -Nationalpark mit einer Gesamtfläche von 1.348  km² erstreckt sich über ein Gebiet um und östlich des Gipfels des Mauna Loa bis zum Meer, vorbei an Kilauea . Es schützt offiziell das Ergebnis von Hunderttausenden von Jahren Vulkanismus, Migration und biologischer Evolution . Das betroffene Gebiet auf Mauna Loa ist seit 1978 als Naturgebiet klassifiziert und stellt heute eine Fläche von 529  km 2 dar [ 46 ], bietet ungewöhnliche Annehmlichkeiten zum Wandern und Camping. Darüber hinaus ist der gesamte Park seit 1980 als Biosphärenreservat und seit 1987 als UNESCO - Weltnaturerbe ausgewiesen [ 47 ] , [ 48 ] .

Der Umweltschutz auf Mauna Loa wird durch drei staatliche Waldreservate ergänzt  : Mauna Loa im Norden, Kapapala im Südosten und Kaʻū im Süden . Dieses Gerät wurde erstellt aufdurch eine Anordnung der Territorialregierung von Hawaii, die Expansion von Ranches und den Anbau von Zuckerrohr und Ananas einzudämmen . Heute wird der Schutz durch die Abteilung für Forstwirtschaft und Wildtiere (DOFAW) des Ministeriums für Land und natürliche Ressourcen gemäß den Kapiteln 104 und 183 der Verfassung des Staates Hawaii gewährt [ 50 ]. Die Zwecke der Reservate sind der Schutz und die Bewirtschaftung bewaldeter Wassereinzugsgebiete zur Gewinnung von Süßwasser, der Schutz der biologischen Integrität von Ökosystemen, das touristische Angebot und die Stärkung der Wirtschaft durch Unterstützung bei der Produktion hochwertiger Waldprodukte eine Ergänzung zu einer nachhaltigen Forstwirtschaft [ 51 ] .

Observatorien

Keeling-Kurve , die den Gehalt an atmosphärischem Kohlendioxid zeigt, der am Mauna-Loa-Observatorium für etwa sechzig Jahre gemessen wurde.

Mauna Loa ist dadurch bekannt, dass das Mauna Loa Observatory dort seit 1957 [ 52 ] den regelmäßigen Anstieg des atmosphärischen Gehalts an Treibhausgasen [ 53 ] , die Keeling-Kurve , misst . Es war Roger Revelle , ein amerikanischer Ozeanograph , der Mitte der 1950er Jahre ein atmosphärisches Kohlendioxidprogramm startete . Im Juli 1956 nahm sein Team am Scripps Institute of Oceanography Charles David Keeling auf, der die Leitung des Programms übernahm und mit kontinuierlichen Messungen des Kohlendioxidgehalts der Atmosphäre am Mauna-Loa-Observatorium auf Hawaii [ 54 ] , [ 55 ] , parallel zur Antarktis [ 56 ] , Alaska [ 57 ] und American begann Samoa [ 58 ] . Revelle, das sich zunehmend für dieses Programm interessierte, machte die Untersuchung des gesamten Kohlenstoffkreislaufs und der Löslichkeit von Calciumcarbonat zu einer Priorität.und sammelt Daten, die immer noch vom IPCC und vielen Forschern für prospektive Studien und Klimamodellierung verwendet werden . Die Analyse der atmosphärischen Ergebnisse des Observatoriums erfolgt in Hilo , wohin auch wöchentlich Stratosphärenballons vom alten Flughafen geschickt werden, um die Konzentration von Ozon und Wasserdampf zu bestimmen [ 59 ] , während ein Standort in Kulani Mauka Regenwasser sammelt, und dass ein Lidar -System [ 60 ] misst die Luftqualität [ 61 ] .

Die hervorragenden atmosphärischen Bedingungen [ 18 ] ermöglichen auch Sonnenbeobachtungen vom Mauna Loa Solar Observatory , das sich am Nordhang des Vulkans auf 3.440 Metern über dem Meeresspiegel befindet und von der National Oceanic and Atmospheric Administration abhängig ist . Es wurde vom High Altitude Observatory  , einer Abteilung des National Center for Atmospheric Research in Boulder , Colorado , in Auftrag gegeben, um dank zahlreicher Verdeckungsinstrumente (durch Koronographie ) die Sonnenkorona , die Chromosphäre und die Sonnenkorona besser zu verstehenPhotosphäre , der Mechanismus der Erzeugung von Plasma und Sonnenenergie im interplanetaren Raum [ 62 ] , [ 63 ] . Außerdem seitermöglicht das Radioteleskop AMiBA die Beobachtung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds und des Sunyaev-Zel'dovich-Effekts in Galaxienhaufen .

Anmerkungen und Referenzen

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Anhänge

Verwandte Artikel

Literaturverzeichnis

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