El monte Takahe es un volcán en escudo cubierto de nieve de 3.460 metros de altura (11.350 pies) en la Tierra de Marie Byrd , Antártida , a 200 kilómetros (120 millas) del mar de Amundsen . Es una c. Montaña de 30 kilómetros (19 millas) de ancho con respiraderos parásitos y una caldera de hasta 8 kilómetros (5 millas) de ancho. La mayor parte del volcán está formada por coladas de lava traquítica , pero también se encuentra hialoclastita . La nieve, el hielo y los glaciares cubren la mayor parte del monte Takahe. Con un volumen de 780 km 3 (200 millas cúbicas), es un volcán enorme; las partes del edificio que están enterradas debajo de la capa de hielo de la Antártida occidental son probablemente incluso más grandes. Es parte del Sistema del Rift de la Antártida Occidental junto con otros dieciocho volcanes conocidos.
El volcán estuvo activo en el período Cuaternario , desde hace 2,5 millones de años hasta la actualidad. [a] La datación radiométrica ha arrojado edades de hasta 300.000 años para sus rocas, y alcanzaron su altura actual hace unos 200.000 años. Varias capas de tefra encontradas en núcleos de hielo en el monte Waesche y la estación Byrd se han atribuido al monte Takahe, aunque algunas de ellas se relacionaron más tarde con erupciones del monte Berlín . Las capas de tefra se formaron por erupciones explosivas o freatomagmáticas . Hace unos 17.700 años se produjeron grandes erupciones (posiblemente formando un agujero de ozono sobre la Antártida) y a principios del Holoceno . [b] La última erupción del Monte Takahe ocurrió hace unos 7.600 años y actualmente no hay actividad.
El nombre de la montaña hace referencia al takahē , un ave no voladora casi extinta de Nueva Zelanda ; Los miembros del grupo Marie Byrd Land Traverse de 1957-1958 apodaron "takahe" a un avión que los había reabastecido. [5] Fue visitado por primera vez en 1957-1958 y nuevamente en 1968, [6] 1984-1985 y 1998-1999. [7]
El monte Takahe se encuentra en la costa de Bakutis , [8] al este de la Tierra de Marie Byrd , en la Antártida . La península del oso [9] y la costa del mar de Amundsen están a 200 kilómetros (120 millas) al norte del monte Takahe. [10] Es una montaña aislada, [8] y los otros volcanes más cercanos son el Monte Murphy, a 100 kilómetros (62 millas) [11] y la Montaña Toney , a 140 kilómetros (87 millas) de distancia. [12] Ninguna ruta aérea importante ni caminos de suministro a las estaciones antárticas pasan cerca de la montaña, [13] y algunas partes del cono son accesibles sólo en helicóptero. [14]
La montaña volcánica se eleva 2.100 metros (6.900 pies) sobre el nivel del hielo [15] con una elevación máxima de 3.460 metros (11.350 pies). [16] [17] [1] [c] Es un cono casi perfecto sin disecar, [8] un volcán en escudo de 30 kilómetros de ancho (19 millas) [16] con un volumen expuesto de aproximadamente 780 kilómetros cúbicos (190 pies cúbicos) mi). [21] La parte subglacial, que podría tocar fondo a 1340-2030 metros (4400-6660 pies) por debajo del nivel del mar, [22] podría tener un volumen aún mayor [21] y está alargada en dirección este-oeste. [23] En su cima se encuentra una caldera plana, llena de nieve, de 8 kilómetros de ancho (5 millas) [8] con un cuello volcánico de 10 metros de ancho (33 pies) y 15 metros de alto (50 pies) . [24] Una cúpula de lava puede surgir dentro de la caldera. Alrededor del volcán se encuentran respiraderos de fisuras radiales y también alrededor del borde de la caldera. [25] Hay al menos tres [26] respiraderos parásitos con composición basáltica en sus flancos inferiores, [27] con tres conos de ceniza en las laderas occidental y sur. [25] Uno de estos conos de ceniza ha sido descrito como un respiradero tenue de 100 metros de ancho (330 pies). [24] Los acantilados de Jaron se encuentran en la vertiente sur. [25]
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El volcán está en gran parte sin erosionar, ocultando en su mayor parte la estructura interna que aclararía su historia. [28] [29] Sólo doce afloramientos , [d] con un área total de menos de 0,5 kilómetros cuadrados (0,19 millas cuadradas), emergen del hielo. [31] Según estos afloramientos, los flujos de lava con un espesor de 2 a 10 metros (6 pies 7 pulgadas – 32 pies 10 pulgadas) [14] parecen estar muy extendidos en el Monte Takahe, mientras que las rocas piroclásticas , como los depósitos de las erupciones estrombolianas , las tobas de lapilli [32] y los depósitos de lahar son menos comunes. [25] La aparición de rocas piroclásticas en la cumbre se ha correlacionado con depósitos de tefra en otras partes de la Antártida. [33] Además, unidades de bombas y bloques de lava que contienen obsidiana [34] y recientemente estalladas afloran en el borde de la caldera, [35] en Bucher Rim . [36] Se han reportado tuyas . [37]
El monte Takahe está cubierto casi en su totalidad por el hielo de la capa de hielo de la Antártida occidental , [31] que se eleva unos 1.300 metros (4.300 pies) sobre el nivel del mar. [11] Cerca pasa un afluente del glaciar Thwaites . [38] Hay dos pequeños glaciares en el propio volcán, en los flancos suroeste y norte. [11] Están erosionando los productos de la erupción del área de la cumbre, [35] y se han cartografiado morrenas tanto en el flanco occidental como en la caldera de la cumbre. [29] La erosión glacial es leve, con sólo unos pocos corries cortados en las laderas inferiores. [39] La capa de hielo de la montaña incluye áreas cubiertas de nieve y hielo, [40] con sastrugi y otras superficies rugosas por el viento. [41] El ambiente polar frío y seco retarda la erosión . [14] Las temperaturas del aire suelen estar bajo cero. [41]
Algunas unidades de roca al pie del volcán fueron emplazadas debajo de hielo o agua [31] y presentan hialoclastita y lavas almohadilladas . Estas unidades se elevan a unos 350 a 400 metros (1150 a 1310 pies) por encima del nivel de hielo actual. [15] Algunas de estas unidades, como Gill Bluff, Möll Spur y Stauffer Bluff , son "deltas hidrovolcánicos" comparables a los deltas de lava [42] [11] que se formaron cuando flujos de lava o respiraderos parásitos ingresaron al hielo, generando lagos de agua de deshielo alrededor. a ellos. [43] Afloran en la base del volcán y están bien conservados. [44] La elevación del hielo no fue estable durante el emplazamiento de estos deltas, y el agua de deshielo se escurrió, lo que llevó a la formación de diversas estructuras dentro de los deltas de hialoclastita. [45] Los deltas pueden haberse formado durante las elevaciones de hielo hace 66.000 y 22.000-15.000 años. [46]
El Sistema de Rift de la Antártida Occidental es una cuenca y una provincia de distribución similar a la Gran Cuenca de América del Norte ; [47] atraviesa la Antártida [48] desde el mar de Ross hasta el mar de Bellingshausen . [49] El Rift se volvió activo durante el Mesozoico . [e] Debido a la espesa capa de hielo, no está claro si actualmente está activo [48] y no hay actividad sísmica . La mayor parte del Rift se encuentra bajo el nivel del mar. [50] Al sur está flanqueada por las Montañas Transantárticas y al norte por la provincia volcánica de Marie Byrd Land . La actividad volcánica en Marie Byrd Land comenzó hace unos 34 millones de años, pero la actividad intensa comenzó hace 14 millones de años. [51] Una importante cúpula elevada, de 1200 por 500 kilómetros (750 mi × 310 mi) de ancho, está centrada en la costa del mar de Amundsen y está asociada con el Rift. [52]
Alrededor de 18 volcanes centrales estuvieron activos en Marie Byrd Land desde el Mioceno [f] hasta el Holoceno . [15] Entre las áreas volcánicas en Marie Byrd Land se encuentran la Cordillera Flood con el Monte Berlín , la Cordillera Ames , la Cordillera del Comité Ejecutivo con el Monte Sidley y el Monte Waesche , las Montañas Crary , la Montaña Toney , el Monte Takahe y el Monte Murphy . [53] Estos volcanes se encuentran principalmente en grupos o cadenas, [51] pero también hay edificios aislados. [47] El monte Takahe está ubicado en la provincia volcánica oriental de la Tierra Marie Byrd [7] y con un volumen estimado de 5.520 kilómetros cúbicos (1.320 millas cúbicas) [g] [55] podría ser el más grande de los volcanes de la Tierra Marie Byrd, comparable hasta el Monte Kilimanjaro en África. [56]
La mayoría de estos volcanes son grandes, están coronados por una caldera en la cima y parecen haber comenzado como volcanes en escudo de rápido crecimiento. Posteriormente se formaron calderas. Finalmente, al final de la historia de los volcanes, los respiraderos parásitos estuvieron activos. [15] Todos los volcanes están coronados por rocas compuestas de traquita , fonolita , pantellerita o comendita . [57] Su actividad se ha atribuido a la reactivación de estructuras de la corteza terrestre o a la presencia de una pluma del manto . [48] Los volcanes se elevan desde un basamento paleozoico . [51]
El monte Takahe puede presentar una gran cámara de magma [58] y se ha encontrado una anomalía en el flujo de calor . [59] También se ha relacionado una anomalía magnética con la montaña. [60]
La traquita es la roca más común en el monte Takahe, siendo la fonolita menos común. La basanita , la hawaiita y la mugearita son poco comunes, [29] pero se ha informado de la presencia de benmoreita [17] y pantellerita, [22] y algunas rocas se han clasificado como andesitas . [61] La hawaiana se encuentra exclusivamente en los afloramientos más antiguos, la basanita solo en respiraderos parásitos [25] y la mugearita solo en el sector inferior del volcán. [62] A pesar de esto, se cree que la mayor parte del volcán está formado por rocas máficas con solo entre un 10% y un 15% de rocas félsicas , [63] ya que la parte superior visible del volcán podría estar descansando sobre una base enterrada mucho más grande. Los respiraderos parásitos probablemente representen menos del 1% del edificio. [10] Las interacciones hielo-lava produjeron hialoclastita, palagonita y sideromelano . [11] No se produjeron cambios importantes en la química del magma durante los últimos 40.000 años [64] , pero se han registrado algunas variaciones. [sesenta y cinco]
Todas estas rocas parecen tener un origen común y definen un conjunto alcalino [29] –peralcalino. [66] Los fenocristales incluyen principalmente plagioclasa , con olivino y titanomagnetita, menos comunes ; [67] También se ha informado de apatita . [61] Los magmas parecen haberse formado a través de cristalización fraccionada a diferentes presiones, [68] y finalmente vinieron de la litosfera a una profundidad de 80 a 90 kilómetros (50 a 56 millas), [69] que se vio afectada por procesos de subducción [70 ] hace más de 85 millones de años. [6]
El volcán estuvo activo a finales del Cuaternario . [5] Los resultados radiométricos informados en 1988 incluyen edades de menos de 360.000 años para las rocas en el borde de la caldera y de menos de 240.000 años para las rocas volcánicas en los flancos. [71] En su libro de 1990 Volcanes de la placa antártica y los océanos australes, LeMasurier citó hace 310.000 ± 90.000 años como la fecha más antigua para las muestras analizadas, citando fechas K-Ar no publicadas , [5] pero en una revisión de 2016 de las fechas del Monte Takahe LeMasurier informó que ninguno tenía más de 192.000 años. [72] Un artículo de 2013 también de LeMasurier informó edades máximas de 192.000 años para las rocas del borde de la caldera y de 66.000 años para las rocas del flanco inferior. [22] Todo el volcán puede haberse formado en menos de 400.000 años [73] o incluso menos de 200.000 años, lo que implicaría un rápido crecimiento del edificio. [22] En la caldera de la cumbre se encuentran rocas de 192.000 ± 6.300 años de antigüedad, lo que implica que el volcán había alcanzado su altura actual para entonces. [74]
Las primeras investigaciones indicaron que la mayor parte del monte Takahe se formó debajo del hielo, pero estudios de campo más detallados concluyeron que la mayor parte del volcán se desarrolló sobre la superficie del hielo. [31] La superficie del hielo ha fluctuado a lo largo de la vida del Monte Takahe con un espesor aumentado durante las etapas de isótopos marinos 4 y 2, [75] explicando por qué las unidades originalmente emplazadas bajo hielo o agua ahora se encuentran sobre la superficie del hielo [35] y se alternan con depósitos de flujos de lava. [8] Estos depósitos elevados se emplazaron hace unos 29.000 a 12.000 años [76] , mientras que los depósitos tipo delta de lava tienen entre 70.000 y 15.000 años. [77] Después de que surgió del hielo, el Monte Takahe aumentó de tamaño a través de la emisión de flujos de lava con erupciones piroclásticas ocasionales. [78] Los afloramientos en la región de la cumbre indican que la mayoría de las erupciones fueron magmáticas, pero se produjo cierta actividad hidromagmática . [35] Los conos de ceniza y los conos de toba se formaron durante la última etapa de actividad. [1]
Las capas de tefra en los núcleos de hielo perforados en la estación Byrd se han atribuido al monte Takahe. [79] El volcán alcanza una altitud lo suficientemente alta como para que las tefras que brotan de él puedan penetrar fácilmente la tropopausa y extenderse sobre la Antártida a través de la estratosfera . [80] Se ha sugerido que la aparición de varias erupciones volcánicas en la región hace unos 30.000 años causó un enfriamiento del clima de la Antártida, [81] pero también es posible que el crecimiento de las capas de hielo en ese momento exprimiera el magma. cámaras en el Monte Takahe y por lo tanto indujo un aumento de la actividad eruptiva. [82]
Suponiendo que la mayoría de las capas de tefra en Byrd provienen del monte Takahe, se ha inferido que el volcán estuvo muy activo hace entre 60.000 y 7.500 años, con nueve períodos eruptivos y dos pulsos hace entre 60.000 y 57.000 y entre 40.000 y 14.000 años. En la última parte de este último período, las erupciones hidrovolcánicas se volvieron dominantes en el monte Takahe, con un máximo alrededor del momento en que terminó la glaciación de Wisconsin . [78] Es posible que hace entre 18.000 y 15.000 años, se formara un lago en el cráter en la caldera o los respiraderos quedaran enterrados por la nieve y el hielo. La propia caldera podría haberse formado hace entre 20.000 y 15.000 años, probablemente no a través de una gran erupción explosiva . [64]
No se puede descartar por completo que las tefras de la estación Byrd se originen en otros volcanes de Marie Byrd Land [83] , como el Monte Berlín. En particular, a este último volcán se le han atribuido capas de tefra de hace entre 30.000 y 20.000 años. [84] [85]
También se han encontrado capas de tefra del Monte Takahe en el Domo C , [86] el Domo F , [87] el propio Monte Takahe, [88] el Monte Waesche, [89] el Domo Siple [90] [h] y en otras partes de la Antártida. [89] Además de los núcleos de hielo, se han encontrado tefras atribuidas al monte Takahe en núcleos de sedimentos extraídos del mar. [91] Las erupciones volcánicas en el monte Takahe carecen de los depósitos de flujo piroclástico observados en otras grandes erupciones explosivas. [14] El espesor de las tefras del núcleo de hielo de Byrd atribuidas al Monte Takahe sugirió que las erupciones no fueron grandes, [83] pero investigaciones posteriores han indicado que también ocurrieron grandes erupciones plinianas . [92]
Hace 17.700 años tuvo lugar una serie de erupciones de unos 200 años de duración en el monte Takahe . [93] Estas erupciones se han registrado a partir de núcleos de hielo en la división WAIS [93] y en el glaciar Taylor en los valles secos de McMurdo , donde limitan las estimaciones de la tasa de desglaciación . [94] Estas erupciones liberaron una gran cantidad de halógenos a la estratosfera, [93] que, junto con las condiciones climáticas frías y secas del último máximo glacial, presumiblemente habrían provocado una destrucción masiva del ozono y la formación de un agujero de ozono . [95] Los datos de isótopos de bromo y azufre indican que la cantidad de radiación ultravioleta en la atmósfera aumentó en ese momento en la Antártida. [95] Como es el caso del agujero de ozono actual, el agujero de ozono creado por las erupciones de Takahe podría haber alterado el clima antártico y acelerado la desglaciación, que se estaba acelerando en ese momento, [96] pero investigaciones posteriores han determinado que Lo más probable es que el calentamiento no haya sido forzado por causas volcánicas. [97]
La actividad disminuyó después de este punto, registrándose dos erupciones hidromagmáticas hace 13.000 y 9.000 años y una erupción magmática hace 7.500 años. [64] Esta última erupción también se conoce por el núcleo de hielo de Byrd [98] y puede corresponder a una erupción hace 8.200±5.400 años [85] registrada en el Monte Waesche [99] y el edificio Takahe [74] y a dos 6217 y Capas de tefra del 6231 a. C. en Siple Dome. [100] Se ha registrado tefra de una erupción anterior al 8.200 en Siple Dome y Mount Waesche. [101] Una erupción del año 7.900 antes de la actual en el Monte Takahe es una de las erupciones más fuertes en Siple Dome y Byrd Station de los últimos 10.000 años. [102] Otra erupción reportada por el Programa Global de Vulcanismo puede haber ocurrido en 7050 a.C. [103] En Siple Dome, se registra una nueva erupción hace entre 10.700 y 5.600 años [104] y una capa de tefra alrededor de 1783 a. C. (acompañada de mayores concentraciones de sulfato en el hielo) también podría provenir del Monte Takahe. [105] Los fragmentos de vidrio en Law Dome colocados en 1552 y 1623 d.C. también pueden provenir de este volcán. [106]
El Programa Global de Vulcanismo informa que el año 5550 a. C. es la fecha de la última erupción conocida, [1] y el volcán se considera actualmente inactivo . [107] No hay evidencia de actividad fumarólica o suelo cálido, [108] [5] a diferencia del Monte Berlín, que es el otro volcán joven de Marie Byrd Land. [109] La actividad sísmica registrada a entre 9 y 19 kilómetros (5,6 a 11,8 millas) de profundidad alrededor del volcán puede estar relacionada con su actividad. [110] El monte Takahe ha sido objeto de prospecciones en busca de la posibilidad de obtener energía geotérmica . [58]
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