Lōʻihi

Lōʻihi
Karte des Lōʻihi vor der Insel Hawaiʻi
Höhe	975 m unter dem Meeresspiegel
Lage	südöstlich der Insel Hawaiʻi
Geographische Lage	18° 55′ 12″ N, 155° 16′ 12″ W18.92-155.27-975Koordinaten: 18° 55′ 12″ N, 155° 16′ 12″ W
Typ	unterseeischer Vulkan
Letzte Eruption	16. Juli - 9. August 1996

Lōʻihi (auch Lo'ihi, Loihi) ist ein unterseeischer Vulkan 35 Kilometer südlich von Hawaiʻi. Die Höhe vom Grund des Pazifischen Ozeans bis zum Gipfel beträgt ca. 3000 Meter, bis zur Meeresoberfläche fehlen noch 975 m.

In der Nähe des Gipfels von Lōʻihi befindet sich ein unterseeisches automatisches Observatorium,^[1] das bereits einen Ausbruch akustisch beobachtet hat. Ein Kupfer- und Glasfaserkabel verbindet das Observatorium mit der Gegenstation am Whittington Beach Park im Süden von Hawaiʻi.

Geologie

Der Lōʻihi ist ein Tiefseeberg oder unterseeischer Vulkan, der seinen Standort auf dem Hang des Mauna Loa, des größten Schildvulkans der Erde hat. Er ist der jüngste durch den Hotspot unter Hawaii gebildete Vulkan und gehört zum langgestreckten Imperator-Rücken. Die Entfernung zwischen dem Gipfel des älteren Mauna Loa und dem Gipfel des Lōʻihi beträgt circa 80 km und entspricht damit in etwa dem Durchmesser des hawaiischen Hotspots.^[2] Der Lōʻihi besteht aus einem Gipfel mit drei Schachtkratern, einer 11 km langen Verwerfungszone, die sich vom Gipfel aus in Nord-Süd-Richtung erstreckt, sowie einer 19 km langen Verwerfungzone, die vom Gipfel aus nach Süd-Südost verläuft.^[3]

Die Schachtkrater tragen die Namen West-Krater (engl. ‚West Pit‘), Ost-Krater (engl. ‚East Pit‘) und Peles Krater (engl. ‚Pele's Pit‘).^[4] Peles Krater ist der jüngste der drei und befindet sich im südlichen Bereich des Gipfels. Seine Wände sind 200 m hoch und entstanden im Juli 1996, als das Hydrothermalfeld Peles Schlot (engl. ‚Peles Vent‘ – die Formation, die sich vorher an seiner Stelle befand – in sich zusammenbrach.^[5] Mit einer Stärke von 20 m sind die Wände von Peles Krater ungewöhnlich dick für einen hawaiischen Vulkan und lassen vermuten, dass die Krater sich in der Vergangenheit mehrfach mit Lava gefüllt haben.^[6]

Bathymetrische Karte des Lōʻihi (der Pfeil zeigt auf Peles Krater.

Die von Norden nach Süden verlaufenden Verwerfungszonen des Lōʻihi verleihen dem Vulkan die charakteristische, langgestreckte Form, von der sich sein Name (hawaiisch: ‚lang‘) ableitet.^[7] Die nördliche Verwerfungszone besteht aus einem längeren westlichen Teil und einem kürzeren östlichen Teil. Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl die nördliche als auch die südliche Verwerfung keine Sedimentdecke aufweisen. Das spricht dafür, dass es in jüngerer Vergangenheit dort vulkanische Aktivität gab. Eine Ausbuchtung im Westteil der nördlichen Verwerfungszone weist drei 60 bis 80 m hohe, kegelförmige Erhebungen auf.^[6]

Bis 1970 hielt man den Lōʻihi für einen inaktiven Vulkan, der durch die Ozeanbodenspreizung an seinen aktuellen Standort gelangt war. Der Meeresboden unter Hawaii hat ein Alter von 80 bis 100 Millionen Jahren und entstand am Ostpazifischen Rücken, einer Divergenzzone, an der sich durch das Auseinanderdriften tektonischer Platten und aus dem Erdmantel aufsteigendes Magma neuer Meeresboden bildet. Diese neu gebildete Erdkruste bewegt sich langsam von der Divergenzzone weg. Der Meeresboden unter Hawaii wanderte so über einen Zeitraum von 80 bis 100 Million Jahren vom Ostpazifischen Rücken aus 6000 km nach Westen und bewegte die alten Tiefseeberge dabei mit sich. Als Wissenschaftler 1970 eine Reihe von Erdbeben auf Hawaii untersuchten, stellten sie jedoch fest, dass es sich beim Lōʻihi um einen aktiven Vulkan des Imperator-Rückens handelt. Die Altersstruktur der Krater auf seinem Gipfel bestätigt, dass der Lōʻihi sich aufgrund vulkanischer Aktivität langsam nach Osten bewegt und von seinem Entstehungsort über dem hawaiischen Hotspot entfernt.^[8]

3D-Karte des Tiefseebergs

Vom Meeresboden aus gemessen hat der Lōʻihi eine Höhe von mehr als 3000 m,^[8] aber sein Gipfel befindet sich noch 975 m unterhalb der Wasseroberfläche.^[9] Der Lōʻihi hat eine Hangneigung von etwa fünf Grad. Sein nördlicher Fuß beginnt etwa 1900 m unter dem Meeresspiegel auf dem Hang des Mauna Loa, während die Südseite auf dem Meeresboden aufsitzt und mit 4755 m unter dem Meeresspiegel wesentlich tiefer liegt. Von der Nordseite aus gemessen befindet sich sein Gipfel daher 931 m über dem Meeresboden, aber von der Südseite aus gemessen erreicht der Vulkan eine Höhe 3786 m über den Meeresboden.^[2]

Der Lōʻihi folgt dem für hawaiische Vulkane typischen Entwicklungsschema. Geochemische Analysen seiner Lava zeigen, dass der Lōʻihi sich derzeit in der Übergangsphase vom Prä-Schildstadium zum Schildvulkan befindet^[10] und liefert uns wertvolle Hinweise über die frühe Entwicklung hawaiischer Vulkane. Im Prä-Schildstadium haben diese Vulkane steilere Hänge, ein niedriges Aktivitätsniveau und fördern alkalische Basaltlava.^[10][11] Durch weitere vulkanische Aktivität wird der Lōʻihi irgendwann eine Insel bilden. Das Wachstum des Vulkans hat zu einer Destabilisierung seiner Seitenhänge geführt. Darum kommt es häuftig zu Erdrutschen und ein Großteil des steilen Südosthangs ist von Geröll bedeckt. Ähnliche Ablagerungen an anderen hawaiischen Vulkanen zeigen, dass solches Geröll aus Erdrutschen typisch für die frühe Entwicklung eines hawaiischen Vulkans ist.^[12] Es wird damit gerechnet, dass der Lōʻihi sich in 10.000 bis 100.000 Jahren über den Meeresspiegel erheben wird.^[9]

Alter und Wachstum

Mithilfe der radiometischen Datierung wurde das Alter von Gesteinsproben aus dem Lōʻihi bestimmt. Das Hawaiische Zentrum für Vulkanologie [engl. Hawaii Center for Volcanology] untersuchte Gesteinsproben, die bei verschiedenen Expeditionen gesammelt wurden. Von besonderer Bedeutung ist dabei die 1978 durchgeführte Expedition, aus der 17 mit einem Schleppbagger genommene Proben stammen. Die meisten der Proben erwiesen sich als alt: das älteste Gestein wird auf circa 300.000 Jahre datiert. Nach den seismischen Aktivitäten 1996 wurden auch einige junge Brekzien gesammelt. Auf Grundlage der Gesteinsproben schätzen Wissenschaftler das Alter des Lōʻihi auf etwa 400.000 Jahre. Einige Proben von der aktiven Ostseite des Vulkans wurden auf 4.000 bis 21.000 Jahre datiert, wobei diese Daten aber als nicht zuverlässig gelten. Am Fuß des Vulkans bildet sich durchschnittlich 3,5 mm neues Gestein pro Jahr und in Gipfelnähe 7,8 mm pro Jahr. Wenn das Datenmodell von anderen Vulkanen, wie dem Kilauea auf den Lōʻihi übertragbar ist, kann davon ausgegangen werden, dass sich 40% der vulkanischen Masse während der letzten 100.000 Jahre gebildet hat. Geht man von einem linearen Wachstum aus, hätte der Lōʻihi ein Alter von 250.000 Jahren. Da jedoch die Aktivität des Lōʻihi im Zeitverlauf zugenommen hat, wie es für Hotspot-Vulkane typisch ist, dauert es mindestens 400.000 Jahre, bis ein Vulkan dieser Art die Masse des Lōʻihi erreicht.^[12] Die hawaiischen Vulkane bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von circa 10 cm pro Jahr Richtung Nordwesten. Das bedeutet, dass der Lōʻihi sich bei seinem ersten Ausbruch 40 km südöstlich seines heutigen Standorts befand.^[13]

Einzelnachweise

1. ↑ Loihi Volcano, School of Ocean and Earth Science and Technology, University of Hawaiʻi at Mānoa
2. ↑ ^{a b} Lōʻihi Seamount Hawaiʻi's Youngest Submarine Volcano. Hawaiian Volcano Observatory. United States Geological Survey. Abgerufen am 1. März 2009.
3. ↑ Alexander Malahoff: Geology of the summit of Lōʻihi submarine volcano. In: Decker, Robert W. Wright, Thomas L. Stauffer, Peter H. (Hrsg.): Volcanism in Hawaiʻi: U.S. Geological Survey Professional Paper 1350, 1, S. 133–44, Washington: United States Government Printing Office 1987 (Zugriff am 15. Juni 2009)
4. ↑ Alexander Malahoff: A decade of exploring a submarine intraplate volcano: Hydrothermal manganese and iron at Lō’ihi volcano, Hawai’i. In: American Geophysical Union und Geochemical Society (Hrsg.): G³: Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 7, Nr. 6, 2006-01-06. doi:10.1029/2005GC001222. Abgerufen am 6. November 2009.
5. ↑ Alexander Malahoff (18. Dezember 2000): Lōʻihi Submarine Volcano: A unique, natural extremophile laboratory. In the Spotlight. Office of Oceanic and Atmospheric Research (NOAA). Abgerufen am 1. März 2009.
6. ↑ ^{a b} , Fornari, D.J., Garcia, M.O., Tyce, R.C., Gallo, D.G.Morphology and structure of Loihi seamount based on seabeam sonar mapping. In: Journal of Geophysics Research. 93, Nr. 15, 1988, S. 227–38. Abgerufen am 14. Juni 2009.
7. ↑ Lōʻihi, mit der Bedeutung „Länge, Höhe, Entfernung, lang“. Siehe: Mary Kawena Pukui, Samuel Hoyt Elbert: Hawaiian dictionary: Hawaiian-English, English-Hawaiian. University of Hawaiʻi Press 1986, ISBN 0824807030; lōʻihi in Hawaiian Dictionaries
8. ↑ ^{a b} Ken Rubin (19. Januar 2006): General Information About Loihi. Hawaii Center for Volcanology. School of Ocean and Earth Science and Technology, University of Hawaiʻi at Mānoa. Abgerufen am 1. Februar 2009.
9. ↑ ^{a b} Loihi. Global Volcanism Program. Smithsonian Institution. Abgerufen am 1. März 2009.
10. ↑ ^{a b} Myron G. Best: Igneous and Metamorphic Petrology. Wiley, John & Sons, Incorporated 1991, ISBN 978-1-4051-0588-0
11. ↑ Evolution of Hawaiian Volcanoes. USGS Site. USGS (September 8, 1995). Abgerufen am 7. März 2009.
12. ↑ ^{a b} Michael O. Garcia, Jackie Caplan-Auerbach, Eric H. De Carlo, M.D. Kurz, N. Becker: Geology, geochemistry and earthquake history of Lōʻihi Seamount, Hawaiʻi. (PDF ) 20 September 2005. Abgerufen am 20. März 2009.
13. ↑ , Garcia, M.O., Grooms, D., Naughton, J. Petrology and geochronology of volcanic rocks. In: The Geological Society of America (Hrsg.): Lithosphere. Nr. 20, 1987, S. 323-36. Abgerufen am 13. Juni 2009.

Weblinks

• Lōʻihi im Global Volcanism Program der Smithsonian Institution (englisch)
• Lo`ihi Seamount – Hawai`i's Youngest Submarine Volcano. Datenbankeintrag auf der Website des USGS
• School of Ocean and Earth Science and Technology der University of Hawaiʻi at Mānoa