El monte submarino Monowai es un monte submarino volcánico al norte de Nueva Zelanda . Está formado por una gran caldera y un cono volcánico justo al sur-sureste de la caldera. El cono volcánico se eleva a profundidades de hasta 100 metros (330 pies), pero su profundidad varía con la actividad volcánica en curso, incluidos los colapsos de sectores y el crecimiento de domos de lava . El monte submarino y su vulcanismo fueron descubiertos después de 1877, pero sólo en 1980 recibió el nombre de "Monowai" en honor a un barco de investigación del mismo nombre.
La subducción de la Placa del Pacífico debajo de la Placa de Australia ha dado lugar a actividad volcánica e hidrotermal en la Cordillera Kermadec de la que forma parte Monowai. El volcán está ubicado en el sitio donde la depresión de Osbourn y la cadena de montes submarinos de Louisville se subducen en la fosa de Tonga y este proceso de subducción probablemente haya influido en su vulcanismo. Monowai es uno de los volcanes más activos del arco volcánico de Kermadec , con muchas erupciones desde 1977, y quizás el volcán submarino más activo del mundo. La actividad volcánica se caracteriza por la emisión de gases y la decoloración del agua, junto con la actividad sísmica y una tasa de crecimiento sustancial del volcán. También se ha observado la actividad hidrotermal en curso y los respiraderos hidrotermales en Monowai presentan una rica variedad de fauna .
La actividad volcánica en el monte submarino Monowai se descubrió entre 1877 y 1924, [2] y se observó por primera vez un banco de arena en 1944 (aunque esto puede constituir una balsa de piedra pómez mal interpretada o una alteración del agua). [3] Se reconoció por primera vez que el monte submarino Monowai era un volcán en 1977 [3] y recibió su nombre en 1980 [4] en honor al barco de investigación HMNZS Monowai (A06) . [3] La caldera no fue descubierta hasta 2004. [5] El volcán ha sido dragado e investigado más a fondo por los sumergibles Piscis V y ROPOS [6] y varios cruceros de investigación. [5] El nombre se adoptó formalmente en 2017; [7] el monte submarino también se conoce informalmente como "monte submarino de Orión". [8]
El monte submarino Monowai se encuentra en el extremo norte del Arco de Kermadec al norte de Nueva Zelanda , [6] en el Océano Pacífico suroccidental [1] aproximadamente a medio camino entre Tonga y las Islas Kermadec . [9] El Arco de Kermadec es la parte sur del arco Tonga-Kermadec de aproximadamente 2.500 kilómetros (1.600 millas) de largo ; [6] este arco volcánico contiene alrededor de 12 islas volcánicas y al menos 37 volcanes submarinos , [10] que ocurren aproximadamente cada 50 kilómetros (31 millas). [11] Muchos de estos volcanes fueron descubiertos recientemente y están poco estudiados; En muchos se ha observado actividad hidrotermal . [10] La depresión de Osbourn [12] y la cadena de montes submarinos de Louisville se están subduciendo cerca del monte submarino Monowai [11] y podrían haber influido en el desarrollo del monte submarino [13] y en el arco volcánico y el arco posterior en general. [14] El monte submarino Monowai es uno de los volcanes más activos del arco de Kermadec; Otros dos volcanes activos son Raoul Island y Rumble III [2] mientras que Clark , Rumble V, Healy , Brothers , Volcano-W, Macauley y Giggenbach son hidrotermalmente activos. [15]
El monte submarino Monowai es un gran volcán que consta de un estratovolcán cónico de 8 kilómetros (5,0 millas) de ancho que se eleva a 1,2 kilómetros (0,75 millas) [16] desde la cresta Tonga-Kermadec en una parte del océano con una profundidad de 1000 a 1500 metros. (3300 a 4900 pies) [4] a una profundidad de menos de 100 metros (330 pies) bajo el nivel del mar; [16] la profundidad exacta de la cumbre está sujeta a cambios debido a la actividad volcánica en curso. [17] Esta actividad también es responsable de cambios frecuentes en su morfología [18] con una variación de altura de hasta 176 metros (577 pies) registrada entre los estudios realizados en 1998, 2004 y 2007. [16] La actividad volcánica reciente ha suavizado las laderas de el monte submarino Monowai [19] y los cubrió con arena de lapilli y escoria en algunos lugares. [20] La migración del respiradero de la cumbre ha formado una cresta de 1,2 kilómetros (0,75 millas) de largo en la cima del monte submarino Monowai, [21] y también se producen respiraderos alineados y crestas radiales en sus laderas. [20]
Hacia su noreste [22] se encuentra una caldera grande y profunda que se alarga en dirección noroeste-sureste; el monte submarino Monowai en su conjunto tiene un alargamiento similar. La caldera parece consistir en dos calderas anidadas, la exterior de las cuales es la más grande del arco norte de Kermadec [11] [23] con una superficie de 84 kilómetros cuadrados (32 millas cuadradas). [18] aunque también es posible un origen como una única caldera de larga duración. [24] Esta caldera es la más grande del arco volcánico de Kermadec. [25]
El borde de la caldera se encuentra a una profundidad de aproximadamente 500 a 1000 metros (1600 a 3300 pies). [26] Hay conos parásitos alrededor de la caldera, y también se encuentra un cono dentro de la caldera interior [22] y parece tener una cúpula resurgente de unos 250 metros (820 pies) de altura ; Se pueden encontrar conos adicionales en el suelo de la caldera [26] , que está cubierto de sedimentos. [25] En Mussel Ridge, una cresta ubicada dentro de la caldera y cerca de su margen suroeste, [22] observaciones del fondo marino han encontrado ceniza volcánica cementada , rocas dispersas, barro , [27] lavas en forma de almohada , lavas en forma de tubo en forma de almohada y talud . [28] Otro cono de unos 500 metros (1.600 pies) de altura está situado entre el cono Monowai y la caldera. [18] Tanto el monte submarino Monowai como la caldera Monowai se elevan desde un escudo de lava [27] y todo el complejo volcánico cubre un área de aproximadamente 530 kilómetros cuadrados (200 millas cuadradas). [25]
La actividad hidrotermal , incluida la ventilación [17] a temperaturas inferiores a 60 °C (140 °F) [29], ocurre en Mussel Ridge [22], donde se pueden encontrar varios respiraderos de baja temperatura; [28] se produce ventilación adicional en el cono principal del monte submarino Monowai y respiraderos satélite en sus flancos; Las profundas columnas hidrotermales insinúan respiraderos adicionales a mayores profundidades. [30] Además de los fluidos hidrotermales "verdaderos", las laderas de Monowai son fuentes de penachos no hidrotermales que probablemente se originan a partir de deslizamientos de tierra o cuando el material se removiliza mediante erupciones. [31]
La subducción de la placa del Pacífico debajo de la placa australiana se produce a un ritmo de 24 centímetros por año (9,4 pulgadas/año), a un ritmo que disminuye hacia el sur, [18] y es responsable del vulcanismo en el arco de Kermadec. [6] Detrás del arco posterior de la zanja , la dispersión se produce a un ritmo de 15,9 a 1,5 centímetros por año (6,26 a 0,59 pulgadas/año), también con una tendencia decreciente hacia el sur. [18]
Otros centros volcánicos cercanos al monte submarino Monowai son el centro Hinepuia a unos 49 kilómetros (30 millas) al sur-suroeste y el centro volcánico "U" a unos 48 kilómetros (30 millas) más al norte. [25] A menos de 100 kilómetros (62 millas) al norte se encuentra el Volcán-19, que ha hecho erupción de andesita basáltica y es hidrotermalmente activo. [32]
El basamento sobre el que está construido el monte submarino Monowai puede ser el mismo que sustenta el resto de la cresta Kermadec: sedimentos volcánicos compactados del Mioceno al Oligoceno sobre un arco volcánico del Eoceno que en el área del monte submarino Monowai forman una estructura graben . [33] Varias fallas que ocurren al oeste del volcán [34] se relacionan con el graben en desarrollo [35] y fallas adicionales diseccionan el volcán, [22] incluidas las fallas anulares que rodean la caldera. Las fallas que diseccionan el monte submarino Monowai tienen rumbos y tendencias comparables a las de otros volcanes en el arco central de Kermadec. [18]
El arco de Kermadec ha estado activo durante el último millón de años. Hace unos 5 a 6 millones de años, la depresión del retroarco de Lau-Havre se abrió y separó el arco de Kermadec del arco de Colville-Lau, donde la actividad volcánica cesó hace unos 5 a 3,5 millones de años. La subducción de la cadena de montes submarinos de Louisville parece haber alterado el comportamiento del arco posterior ya que al norte del área de subducción, la cuenca de Lau está experimentando una expansión total del fondo marino , mientras que la depresión de Havre al sur del área de subducción solo presenta segmentos cortos de rift. [29]
El monte submarino Monowai ha hecho erupción de rocas que van desde andesita y andesita basáltica , ambas principalmente alrededor de la caldera, hasta basalto que constituye la mayor parte del cono Monowai. [5] Las muestras dragadas contienen fenocristales de clinopiroxeno , olivino y plagioclasa [36] y definen un conjunto de rocas principalmente máficas , lo cual es inusual para una caldera grande. [6] En última instancia, los magmas se originan a partir del derretimiento parcial de la cuña del manto debajo de la Placa Australiana [17] y de la mezcla de derretimientos ricos y pobres en agua en una cámara de magma . [37] Los procesos de evolución del magma que ocurren en la cámara de magma a temperaturas de 1.080 a 1.200 °C (1.980 a 2.190 °F) finalmente produjeron las andesitas de un derretimiento parental basáltico. [38]
En Mussel Ridge, la alteración hidrotermal de las rocas ha producido varios minerales como alunita , sílice amorfa , anhidrita , barita , calcopirita , cristobalita , magnetita , marcasita , natroalunita , natrojarosita , pirita , pirofilita , esmectita y azufre nativo ; en algunos lugares, las rocas volcánicas han sido completamente reemplazadas por productos de alteración. [39] También se han observado rocas hialoclásticas . [18]
Los respiraderos hidrotermales de Mussel Ridge presentan una rica vida caracterizada por anémonas , cangrejos , crustáceos , peces , mejillones , poliquetos , camarones , esponjas y gusanos tubulares ; [27] [28] los lechos de mejillones pueden ser tan gruesos que el fondo marino desaparece debajo de ellos. [40] También se han observado peces y mejillones en el cono del monte submarino Monowai [41] y se han encontrado percebes parásitos rizocéfalos en ciertos respiraderos no especificados. [42] Los microbios utilizan las sustancias químicas exhaladas por el monte submarino Monowai para producir material orgánico mediante un proceso conocido como quimiosíntesis , y estos microbios son una fuente de alimento para los animales. [40] Además, se ha observado que el fitoplancton crece después de las erupciones cuando la lluvia radiactiva del monte submarino Monowai fertiliza las aguas. [1]
La cronología de la actividad volcánica en el monte submarino Monowai se desconoce en gran medida dada la ausencia de datación disponible; No se sabe, por ejemplo, si las dos calderas anidadas se formaron durante la misma erupción. Sin embargo, los conos parásitos parecen ser más antiguos que la caldera y el cono principal del monte submarino Monowai [22] y la mayor parte del complejo volcánico probablemente se formó en los últimos 780.000 años. [33] Lo más probable es que la formación de la caldera se haya producido de forma no explosiva y es posible que estén implicados procesos tectónicos regionales. La formación de la caldera probablemente fue seguida por la formación de la cúpula resurgida y el cono entre el monte submarino Monowai y la caldera Monowai, con una tendencia hacia una actividad más explosiva . [43] [44]
La actividad actual ocurre en la cima del monte submarino Monowai, [5] y se manifiesta en forma de terremotos , agua descolorida, emisión de gases y balsas de piedra pómez , [1] [11] ruidos sordos y corrientes de agua. [3] Bajo el agua, esta actividad genera conos, flujos de escombros , flujos de lava y flujos piroclásticos , así como colapsos de sectores [17] y crecimiento de domos de lava , lo que ha provocado que la cumbre del monte submarino Monowai se desplace hacia el sur. [21] Se han observado varios enjambres sísmicos en el monte submarino Monowai, incluido un fuerte enjambre en mayo de 2002 que puede estar asociado con un colapso del sector, [45] y se han registrado ondas sonoras del volcán en lugares tan lejanos como la Isla Ascensión en el Atlántico. Océano . [46] El monte submarino Monowai es un edificio de rápido crecimiento, [47] con tasas de crecimiento que oscilan entre 0,004 y 0,02 kilómetros cúbicos por año (0,00096 a 0,00480 millas cúbicas/a). [48] La tasa de producción de magma del monte submarino Monowai alcanza los 0,63 kilómetros cúbicos por año (0,15 millas cúbicas / a) durante algunos períodos y excede la de muchos volcanes oceánicos como Hawaii ; [47] este rápido crecimiento va acompañado de deslizamientos de tierra cíclicos y colapsos del sector que redistribuyen el material cuesta abajo. [49] Estos deslizamientos de tierra, aunque son mucho más pequeños que los deslizamientos de tierra comparables en otros volcanes, parecen ocurrir con una frecuencia muy alta. [50] Estos deslizamientos de tierra submarinos pueden provocar tsunamis ; Sin embargo, no hay evidencia de tsunamis provocados por erupciones en el monte submarino Monowai. [51]
Las primeras observaciones de actividad volcánica en el monte submarino Monowai ocurrieron en 1977 y 1978. [9] La última secuencia de erupción pudo haber ocurrido en octubre de 2014 o mayo de 2016, [46] cuando se observaron balsas de piedra pómez y decoloración del agua, respectivamente. Ambos eventos estuvieron acompañados de episodios sísmicos [52] que indican que entre abril de 2014 y enero de 2017 se produjeron alrededor de dos erupciones por mes. [16] El monte submarino Monowai puede ser el volcán submarino más activo del mundo. [53]
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