(NOAA) Unter dem türkisblauen und himmelblauen Wasser der nordwestlichen Hawaii-Inseln lauert ein Leviathan. Sein wahres Ausmaß blieb viele Jahre lang verborgen, aber nicht mehr. Was Geologen gefunden haben, ist ein Wunder – der größte und heißeste bekannte Vulkan der Welt.
Erstaunlicherweise ist es mehr als doppelt so groß wie der vorherige Rekordhalter. Langer Berg auf der Insel Hawaii. Und es könnte unser Verständnis der Weite verändern Hawaiian-Kaiser-Seamount-Kette von Vulkanen, die den Nordpazifik überspannen.
Der neue Rekordbrecher erstreckt sich über rund 148.000 Kubikkilometer (35.507 Kubikmeilen) unter den Wellen des Papahānaumokuākea Marine National Monument , im Vergleich zu Mauna Loas 74.000.
Nur relativ kleine Felsnadeln, bekannt als die Gardner Pinnacles Durchbrechen Sie die Oberfläche und geben Sie dem Vulkan seinen Namen – Pūhāhonu, das hawaiianische Wort für „Schildkröte, die sich zum Atmen erhebt“.
„Wir teilen der wissenschaftlichen Gemeinschaft und der Öffentlichkeit mit, dass wir diesen Vulkan mit dem Namen benennen sollten, den die Hawaiianer ihm gegeben haben, und nicht mit dem westlichen Namen für die beiden felsigen kleinen Inseln, die die einzigen über dem Meeresspiegel liegenden Überreste dieser einstigen Insel sind.“ majestätischer Vulkan‘ sagte der Geologe Michael Garcia von der University of Hawai'i in Manoa .
In den 1970er-Jahren deuteten niedrig aufgelöste Bathymetriedaten darauf hin, dass Pūhāhonu etwa 54.000 Kubikkilometer groß war und damals als der größte Vulkan galt, bevor eine umfassendere Untersuchung des Mauna Loa seine wahre Größe enthüllte.
Pūhāhonu erlangt seine Krone erst zurück, nachdem umfangreiche Untersuchungen der Region hochauflösende Bathymetrie- und Multibeam-Sonardaten zu unserem bestehenden Verständnis des nordwestlichen hawaiianischen Rückens, aus dem der Vulkan entspringt, hinzugefügt haben.
Geologen kombinierten dies mit petrologischen Analysen von Gesteinsproben, die aus dem Vulkan entnommen wurden, und verfeinerten Volumenberechnungen und Modellierungen auf der Grundlage dieser Parameter.
„Es wurde vermutet, dass Hotspots, die Vulkanketten wie Hawaii hervorbringen, im Laufe von ein bis zwei Millionen Jahren einer fortschreitenden Abkühlung unterliegen und dann absterben.“ Sagte Garcia .
„Allerdings haben wir aus dieser Studie gelernt, dass es an Hotspots zu Impulsen der Schmelzproduktion kommen kann.“ Ein kleiner Puls erzeugte die Midway-Gruppe inzwischen erloschener Vulkane und ein weiterer, viel größerer Puls erzeugte Pūhāhonu. Dadurch werden die Lehrbücher über die Funktionsweise von Mantelplumes neu geschrieben.“
(Garcia et al., EPSL, 2020)
Pūhāhonu ist ein Schildvulkan , zwischen 12,5 und 14,1 Millionen Jahre alt, gebildet durch eine einzelne Magmawolke, die durch den Mantel strömt. Im Laufe der Jahrtausende baute diese Quelle den Vulkan nach und nach auf eine Höhe von 4.500 Metern (14.764 Fuß) von seinem tiefsten Punkt aus auf und erstreckte sich über eine Fläche von 275 Kilometern (171 Meilen) Länge und 90 Kilometern (56 Meilen) Breite.
Die chemische Analyse des aus dem Vulkan gesammelten Gesteins ergab eine höhere Konzentration eines Olivinminerals namens Forsterit als wir jemals in einem hawaiianischen Vulkan gesehen haben. Dieses Mineral weist auf Magma am oberen Ende des Temperaturbereichs hin.
Der Kalziumoxidgehalt im Forsterit ermöglichte es dem Team, auf die Tiefe zu schließen, in der es sich gebildet hatte, und bestätigte damit, dass es sich tatsächlich in Magma gebildet hatte. Durch Simulationen konnte das Team den Druck, bei dem sich der Forsterit bildete, und die Temperatur berechnen.
Diesen Berechnungen zufolge erreichte das Magma eine Temperatur von 1.703 Grad Celsius (3.097 Grad Fahrenheit) – heißer als jeder andere hawaiianische Basalt. Diese extreme Temperatur spiegele sich in der Größe des Vulkans wider, sagten die Forscher.
Es ist ein beeindruckendes Tier für sich. Aber es hat auch wichtige Auswirkungen auf unser Verständnis der Prozesse, die diese unglaublichen Formationen entstehen.
„Die Hawaiian-Emperor-Kette ist wohl der weltweit am besten untersuchte Oberflächenausdruck einer Mantelwolke.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
„Dennoch werden weiterhin neue Erkenntnisse über seine magmatische und thermische Geschichte gewonnen, da immer mehr Teile der Hawaiian-Emperor-Kette kartiert und beprobt werden.“ „Diese Erkenntnisse ermöglichen ein umfassenderes Verständnis der Mechanik und thermischen Entwicklung von Mantelwolken.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Briefe zur Erd- und Planetenwissenschaft .