Dos montes submarinos volcánicos en las Islas Marianas del Norte
Eifuku ( en japonés :永福) y NW Eifuku (北西永福) son dos montes submarinos del océano Pacífico . El más conocido es NW Eifuku, donde un inusual respiradero hidrotermal llamado "Champagne" produjo gotitas de CO líquido. 2Ambos montes submarinos se encuentran en las Islas Marianas del Norte y son volcanes que forman parte del Arco Izu-Bonin-Mariana . El NW Eifuku se eleva a 1.535 metros (5.036 pies) de profundidad bajo el nivel del mar y es un cono volcánico de 9 kilómetros (5,6 millas) de ancho.
Ambos montes submarinos de Eifuku son hidrotermalmente activos, con numerosos sitios de ventilación en el noroeste de Eifuku, incluido el sitio de ventilación "Champagne", donde hay varias fumarolas blancas . Diversos ecosistemas dominados por mejillones viven en las proximidades y alrededor de los sitios de ventilación hidrotermal.
NW Eifuku y Eifuku son pequeños volcanes en el extremo noroeste de una cadena de volcanes que también incluye Daikoku, [1] que es más grande que NW Eifuku. [7] Daikoku también presenta ventilación hidrotermal [8] y ha sido considerado un cono gemelo con Eifuku. [9] Eifuku propiamente dicho está compuesto de rocas, diques y domos de lava . [10] Se ha informado de la presencia de brecha volcánica , lodos hidrotermales, arenisca y sulfuros , pero sin una atribución clara ni a Eifuku ni a NW Eifuku. [11]
El monte submarino NW Eifuku se eleva a 1.535 metros (5.036 pies) de profundidad bajo el nivel del mar [1] y tiene un contorno aproximadamente cónico, con un ancho basal de 9 kilómetros (5,6 mi). [12] Su cumbre está formada por un domo de lava que está rodeado de rocas dentadas. Una cresta, que probablemente corresponde a un dique en el cráter , corre desde la cumbre y presenta respiraderos hidrotermales antiguos y en su mayoría inactivos. En la región de la cumbre se encuentran rocas con juntas columnares, espinas de lava y basaltos almohadillados . [13] La ladera suroeste de NW Eifuku y su cumbre están cortadas por la cicatriz de un colapso del sector . [1] Una fractura con dirección noroeste-sureste puede estar debajo del monte submarino y podría ser responsable del desgaste de masa observado en el monte submarino. [14] El respiradero en "Champagne" parece indicar que hay magma desgasificándose . [3]
Composición
Las rocas erupcionadas por Eifuku varían desde basalto hasta andesita [1] que definen una suite calcoalcalina rica en potasio [15] o una suite toleítica . [16] Los basaltos contienen clinopiroxeno , olivino y plagioclasa y presentan vesículas abundantes a pesar de la gran profundidad del volcán. [3] Esta composición puede ocurrir en NW Eifuku o Eifuku o en ambos montes submarinos. [11] Las mineralizaciones de azufre existen en forma de costras, grandes depósitos y también como relleno dentro de otras rocas. [17] La sílice y los óxidos de hierro forman sedimentos esponjosos. [12]
Fuentes hidrotermales
Tanto Eifuku [10] como NW Eifuku son hidrotermalmente activos, con NW Eifuku mostrando fumaderos blancos [1] y respiraderos hidrotermales dispersos en varios sitios en el volcán. [18] Hay varios sitios, incluyendo ventilación difusa en la cumbre, [19] un área de baja temperatura a 1.570 metros (5.150 pies) de profundidad y respiraderos de alta temperatura a 1.610 metros (5.280 pies) de profundidad que incluyen el llamado sitio "Champagne" [20] a unos 80 metros (260 pies) al oeste-noroeste de la cumbre. [7] Otros dos sitios de ventilación al noreste y al norte de "Champagne" se conocen como "Cliff House" y "Sulfur Dendrite", respectivamente. [21] Otros respiraderos son "Yellow Cone" y "Yellow Top", que son respiraderos ricos en hierro de baja temperatura [22] y el último de los cuales se encuentra al sur de la cumbre. [23] Un sexto sitio de respiradero se conoce como "Bacto Balls". [24] El agua de mar sobre el noroeste de Eifuku tiene una composición anómala, un signo de desgasificación hidrotermal. [7]
Ventilación de champán
El respiradero "Champagne" fue descubierto en 2004 por el vehículo operado a distancia (ROV) ROPOS o [18] por una expedición de la NOAA en 2003. [a] [1] Se encuentra al oeste de la cumbre [18] en la cicatriz del colapso del sector [1] y presenta ventilación tanto focalizada ( fumadores blancos que forman chimeneas) como difusa. Las temperaturas de la descarga alcanzan los 105 °C (221 °F) [2] en fluidos ricos en gas que contienen H2S. [18] Las chimeneas están formadas por azufre.[ 25]
"Champagne" es conocido por ser uno de los dos únicos sitios en la Tierra [b] donde se encuentra CO líquido2se emite el CO 2El agua se eleva desde los depósitos de piedra pómez y azufre del suelo [20] a través de grietas [21] y forma gotitas frías con una piel lechosa [18] que se adhieren a superficies como las herramientas de ROV y ascienden lentamente [7] debido a su flotabilidad en las condiciones del respiradero. Parecen originarse de una capa debajo de la superficie del suelo, ya que perturbar el respiradero conduce a un aumento de las exhalaciones [21] . El nombre "Champagne" se basa en la apariencia de las exhalaciones [28] .
Aparte del CO 2, contienen compuestos de azufre y pequeñas cantidades de hidrógeno y metano . CO 2constituye aproximadamente el 87% de las gotitas, que están rodeadas de CO 2clatratos , [18] las concentraciones por unidad de masa son aproximadamente el doble de la solubilidad del CO 2en las condiciones ambientales [2] y considerablemente mayor que en otros CO conocidos 2sitios de ventilación. [29] CO de Eifuku 2La producción parece ser un componente significativo del CO volcánico global. 2flujo, o al menos de CO volcánico submarino 2flujo. [14] Basándose en las proporciones de isótopos , gran parte de este CO 2se deriva de la subducción de carbonatos en lugar del manto . [18] La tasa de emisión puede no ser constante a lo largo del tiempo, ya que la producción varió entre diferentes expediciones. [14]
Biología
Se han encontrado varias comunidades ecológicas en el noroeste de Eifuku, a 1.550 metros (5.090 pies) de profundidad [2] y con microbiotas distintas: [30]
Un sitio llamado "Banco de mejillones" está cubierto de mejillones del género Bathymodiolus , [2] que cubren un área de aproximadamente 10.000 metros cuadrados (110.000 pies cuadrados) con densidades de más de 100 mejillones por 1 metro cuadrado (11 pies cuadrados). [20] Otros animales allí incluyen copépodos harpacticoides , [2] bythograeid [33] y galatheid [d] cangrejos , nematodos , polinoides y otros poliquetos y alvinocarid [e] camarones . Este sitio está inundado de descargas hidrotermales del sitio "Champagne", que se encuentra a una profundidad ligeramente mayor. [2] Los mejillones parecen alimentarse de H 2El S es transportado a los lechos por las corrientes de agua. [20] Parece ser un ecosistema más diverso que los otros dos sitios y se ha mantenido estable a lo largo de los años. [35]
Las propiedades de los fluidos exhalados influyen fuertemente en los ecosistemas que rodean los respiraderos hidrotermales, [36] y el entorno del noroeste de Eifuku se ha utilizado como ejemplo de un ecosistema sometido a una fuerte concentración de CO. 2concentraciones. [37] En comparación con otros sitios de ventilación hidrotermal en el Océano Pacífico, los mejillones en el noroeste de Eifuku crecen más lentamente y tienen conchas erosionadas, pero también están menos sujetos a la depredación de los cangrejos [38] y su condición corporal no es uniformemente inferior. [39]
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