Vailuluʻu es un monte submarino volcánico descubierto en 1975. Se eleva desde el fondo del mar hasta una profundidad de 593 m (1.946 pies) y está situado entre las islas Taʻu y Rose en el extremo oriental de la cadena de puntos calientes de Samoa . Se considera que el monte submarino basáltico marca la ubicación actual del punto caliente de Samoa. La cumbre de Vailuluʻu contiene una caldera ovalada de 2 km de ancho y 400 m de profundidad . Dos zonas de rift principales se extienden al este y al oeste desde la cumbre, paralelas a la tendencia del punto caliente de Samoa. Una tercera grieta menos prominente se extiende al sureste de la cumbre.
En 1973 se registraron erupciones en Vailuluʻu. En 1995, un enjambre de terremotos podría haber estado relacionado con una erupción en el monte submarino. El agua turbia sobre la cumbre muestra evidencia de actividad hidrotermal en curso. Vailuluʻu podría salir a la superficie del océano y convertirse oficialmente en una isla si continúa el alto ritmo de erupciones.
El monte submarino fue descubierto por primera vez en 1975 [2] después de que se notara actividad sísmica, incluidos terremotos, en el área [3] y originalmente se lo conocía como volcán Rockne o monte submarino Faʻafafine. El nombre Vailuluʻu se refiere a una lluvia sagrada que supuestamente caía con cada reunión para el Tui Manuʻa , el jefe supremo de las islas Manuʻa . Fue acuñado por el estudiante de Samoa Americana Taulealo Vaofusi, el ganador de un concurso de nombres, y asignado en 2000. [2] [4] El cono Nafanua recibe su nombre de una diosa de la guerra samoana , Nafanua . [5] Hoy en día, el monte submarino es parte del Santuario Marino Nacional de Samoa Americana . [6]
Vailulu'u se encuentra al este de Samoa Americana ; la isla más oriental, Ta'u , se encuentra a 43 kilómetros (27 millas) al oeste de Vailulu'u. [7] Aún más al oeste se encuentran Ofu-Olosega y Muli, mientras que el monte submarino Malumalu se encuentra al sur de Ofu-Olosega. [8] Rose Atoll y Malulu Seamount están ubicados al sureste de Vailulu'u. [9]
Vailuluʻu es un monte submarino cónico [10] y alcanza una profundidad de 593 metros (1.946 pies) y presenta un cráter de 2 kilómetros (1,2 millas) de ancho y 0,4 kilómetros (0,25 millas) de profundidad; [1] la parte menos profunda del monte submarino se encuentra en el borde occidental del cráter [11] que tiene una apariencia festoneada. [12] Se pueden encontrar dos cumbres adicionales y tres brechas en el borde del cráter; la brecha más profunda se encuentra en el sureste y tiene 795 metros (2.608 pies) de profundidad. [13]
El monte submarino tiene forma de estrella, con dos crestas prominentes al este y al oeste y una cresta algo menos prominente al sur del volcán; también presenta crestas más pequeñas en su pie y cicatrices en forma de anfiteatro de deslizamientos de tierra . [12] Se estima que el volumen total del volcán es de unos 1.050 kilómetros cúbicos (250 millas cúbicas) [3] y su altura sobre el fondo marino es comparable con la de los principales volcanes aislados como Fuji , aunque mucho más pequeña que las islas volcánicas compuestas como Hawái . [14] El fondo marino alrededor de Vailuluʻu se encuentra a una profundidad de unos 5 kilómetros (3,1 millas); [1] el pie del monte submarino tiene un diámetro de unos 35 kilómetros (22 millas). Una silla de montar a una profundidad de 3.200 metros (10.500 pies) lo conecta con Taʻu. [3]
Un cono de 300 metros (980 pies) de altura en el cráter lleva el nombre de Nafanua, y se formó en 2004 [1] en la mitad occidental del cráter. [15] Antes de la formación del cono, el cráter contenía varios cráteres de pozo ; [12] es posible que el cráter alguna vez estuviera ocupado por un cono más alto, que podría haberse elevado a profundidades poco profundas. [16] El cono de Nafanua consiste principalmente en lavas almohadilladas . [17]
En el interior del cráter se encuentran respiraderos hidrotermales con características variadas, incluidos respiraderos de alta y baja temperatura. [1] La mayor parte de la ventilación se produce a través de un complejo conocido como el Complejo Hidrotermal del Foso Norte y alcanza temperaturas de 80 °C (176 °F), mientras que otro complejo, llamado Chimenea Fe del Muro Sur, ventila agua con temperaturas de 20 °C (68 °F) en respiraderos masivos. [15] La actividad hidrotermal influye en las aguas dentro del cráter, [18] haciéndolas turbias y más cálidas que el agua del océano libre. [10] También se encuentran respiraderos hidrotermales de baja temperatura en la cresta occidental de Vailuluʻu. [19]
Los fluidos hidrotermales emitidos en el Complejo Hidrotermal del Foso Norte parecen ser ricos en sulfuros , [7] y se han observado gotitas de dióxido de carbono en los fluidos emitidos. [15] Las partículas emitidas por los respiraderos en algunos lugares reducen la visibilidad bajo el agua a menos de 2 metros (6 pies 7 pulgadas), [1] y los fluidos emitidos están sujetos a complicados procesos de flotabilidad , corrientes oceánicas y mezcla una vez que ingresan al agua de mar. [19]
Se estima que el caudal total es de 0,13 kilómetros cúbicos por día (1.500 m3 / s). La potencia total del sistema hidrotermal se estima entre 610 y 760 [1] megavatios [20] y forma importantes columnas hidrotermales en el cráter; el agua alterada se extiende a cierta distancia del volcán. [21]
Vailuluʻu se encuentra en el extremo oriental de la cadena volcánica de Samoa [1] y se considera que es la ubicación actual del punto caliente de Samoa ; [7] esta interpretación se basa tanto en la posición del monte submarino como en las proporciones isotópicas de las rocas extraídas de él. [3] También se han observado rocas jóvenes en el monte submarino Malumalu, [22] lo que implica que el punto caliente está alimentando actualmente a ambos volcanes [23] y formando dos cadenas volcánicas separadas. [24] Estos dos volcanes son los puntos finales de dos lineamientos volcánicos separados en las islas Samoa. [9]
Samoa está ubicada justo al noreste de la esquina norte de la fosa de Tonga , donde la placa del Pacífico está subduciendo . [25] Esta proximidad a la fosa es probablemente la razón por la que todas las islas volcánicas más antiguas muestran actividad volcánica reciente, como la actividad de 1905 a 1911 en Savaii [9] y originalmente condujo a propuestas de un origen sin puntos calientes de las islas Samoa. [26] Sin embargo, la formación de las islas muestra una tendencia hacia el este y evidencia de progresión de la edad, [8] lo que se ha interpretado como un reflejo de una cadena de volcanes progresiva en la edad que comienza en Vailuluʻu y en el monte submarino Malumalu . [27] El monte submarino Malulu y la isla Rose al este de Vailuluʻu no parecen estar relacionados con el sistema de puntos calientes de Samoa. [9] Al otro lado de la cadena volcánica se encuentran los montes submarinos Lalla Rookh Bank, Combe Bank y Alexa Bank, que son productos más antiguos del punto caliente de Samoa. [9]
El origen de la cadena volcánica de Samoa se ha explicado ya sea por un punto caliente influenciado por la Fosa de Tonga o por el agrietamiento de la corteza del Pacífico; [25] hoy la teoría preferida es que la cadena de Samoa es una cadena volcánica generada por puntos calientes mientras que el vulcanismo más joven "anómalo" se produce a través de una interacción entre las islas y la Fosa de Tonga y una falla transformante vecina . [26] Este punto caliente está bajo la influencia de los flujos del manto desencadenados por la Fosa de Tonga, que distorsionan la columna ascendente [23] y también cambian su flujo ascendente. [28] Esta interacción ha comenzado recientemente. [29]
Se han extraído basaltos alcalinos [12] y picritas del volcán. [30] Las rocas volcánicas de Vailuluʻu reflejan un conjunto de magma llamado "magma de miembro final tipo 2" (EM2) [31] aunque existen diferencias notables entre las geoquímicas de varias unidades volcánicas en Vailuluʻu. [16]
La evidencia de alteración hidrotermal incluye cuarzo en muestras de roca. [32] Se han formado chimeneas de óxido de hierro con tamaños medidos en centímetros a metros [19] por ventilación hidrotermal de baja temperatura. Se ha estimado un flujo de masa total de 5,5 toneladas por día (0,063 toneladas largas/kWh) de manganeso . [1] Los depósitos de sulfuro y óxido hidrotermales pueden convertirse en objetivos para la minería . [33]
Varias bacterias viven en Vailuluʻu, incluso en tapetes microbianos sobre basaltos , que están relacionados con bacterias del monte submarino Tangaroa en la dorsal de Kermadec , el monte submarino Kamaʻehuakanaloa en Hawái y en la dorsal del Pacífico oriental . [34] Se han identificado varias levaduras y otros hongos , principalmente pigmentados, en depósitos del cono de Nafanua y en tapetes de hierro [35] y podrían desempeñar papeles importantes en los ecosistemas de Vailuluʻu. [36]
En Vailuluʻu se han encontrado esteras microbianas [37] con espesores de 2 a 4 centímetros (0,79 a 1,57 pulgadas) (aunque posiblemente más gruesas en las depresiones); [7] a menudo contienen depósitos de hidróxido de hierro / óxido de hierro . [38] La producción generalizada de sideróforos por microorganismos puede no solo servir para que el hierro esté disponible para ellos, sino también para reducir el atrapamiento de los organismos dentro de los óxidos de hierro. [39]
El azufre , el manganeso y el hierro pueden servir como donantes de electrones en el metabolismo de los organismos en Vailuluʻu; [39] Se han encontrado Gammaproteobacterias oxidantes de sulfuro de hidrógeno , hierro, manganeso y metano . [40]
Se han observado demosponjas en las brechas del borde del cráter y presumiblemente dependen del agua rica en nutrientes que llega del océano, mientras que se han encontrado crinoideos , [40] gorgonias , ofiuroideos y esponjas en la zona de rift occidental de Vailuluʻu. [41] En áreas no hidrotermales, los equinodermos , octocorales y esponjas dominan las superficies, [41] y se han observado cangrejos , anguilas , octocorales y pulpos en las áreas de la cumbre. [42] Otros animales incluyen anémonas e hidroides en rocas más antiguas. [43] Las poblaciones de anguilas han dado a esa parte del volcán el apodo de "Ciudad Anguila"; [44] las anguilas subsisten de especies alimenticias transportadas por las corrientes oceánicas, como los crustáceos . [45]
Existen diferencias entre la fauna animal de las distintas partes del volcán. Por ejemplo, las aguas oxigenadas y la disponibilidad de camarones como fuente de alimento atraen a las anguilas a la cumbre del Nafanua, mientras que el fondo del cráter [1] presenta una alta mortalidad animal y se le denomina el "foso de la muerte"; [11] se han encontrado poliquetos alimentándose de peces muertos en el fondo del cráter. [40] Esto se debe a la muy baja disponibilidad de oxígeno para la respiración en el fondo del cráter, a diferencia de lo que ocurre en la cumbre del cono de Nafanua. [39]
Vailuluʻu es un volcán activo, con terremotos, erupciones volcánicas y actividad hidrotermal registrada. [7] En particular, el monte submarino es un sitio con terremotos comunes en esta parte de la placa del Pacífico que, por lo demás, es mayoritariamente asísmica [25] y lejos de los terremotos de la fosa de Tonga, [46] registrándose un promedio de 4 terremotos por día. [47] Se observaron enjambres sísmicos en 1973 y 1995; un enjambre de terremotos tuvo lugar en 2000. Los hipocentros de estos terremotos parecen coincidir con las áreas hidrotermales [10] y los terremotos se correlacionan con la cresta sureste, que es una zona de rift . [48]
Los desequilibrios en los isótopos de torio y uranio de las muestras de rocas tomadas del monte submarino indican que Vailuluʻu estuvo frecuentemente activo en los últimos 8.000 años [49] [48] y que las erupciones dentro del cráter de la cumbre tuvieron lugar en los últimos cien años. [50] Las muestras de dragado mostraron rocas frescas; la datación radiométrica arrojó edades de menos de diez años según publicaciones de 1984 y 1999. [51]
El enjambre sísmico de 1973 parece haber sido una importante erupción submarina . [46] La última erupción, entre 2001 y 2004, pasó desapercibida [24] y formó el cono volcánico de Nafanua; [48] en su mayor parte, la forma del volcán no ha cambiado con el tiempo. [52] Erupciones repetidas como la que formó Nafanua podrían hacer que Vailuluʻu emerja del mar. [17] La cumbre de Vailuluʻu es lo suficientemente poco profunda como para que puedan ocurrir erupciones explosivas que pueden afectar a las comunidades costeras y los barcos. [14] Parece que los efectos isostáticos del crecimiento del monte submarino pueden haber alterado las costas de Tutuila . [53]
