Введение

Камаэхуаканалаоа (ранее известный как Лоихи) — активный подводный вулкан у юго-восточного побережья острова Гавайи. Камаэхуаканалаоа — самый молодой вулкан в гавайской цепи подводных гор Император, цепочке вулканов, протянувшейся примерно на северо-запад от Камаэхуаканалаоа. В отличие от большинства активных вулканов в Тихом океане, формирующих активные границы плит Тихоокеанского огненного кольца, Камаэхуаканалаоа и другие вулканы гавайской цепи подводных гор Император являются вулканами горячей точки и образовались вдали от ближайшей границы плит. Вулканы Гавайских островов формируются над гавайской горячей точкой, и как самый молодой вулкан в цепи, Камаэхуаканалаоа — единственный гавайский вулкан, находящийся на глубокой подводной стадии развития, предшествующей формированием щита. Камаэхуаканалаоа начал формироваться около 400 000 лет назад и, как ожидается, начнет подниматься над уровнем моря примерно через 10 000–100 000 лет. На вершине Камаэхуаканалаоа возвышается более чем на метров над дном океана, что делает его выше горы Сент-Хеленс до её катастрофического извержения 1980 года. Вокруг Камаэхуаканалаоа, вблизи многочисленных гидротермальных источников, обитает разнообразное микробное сообщество. Летом 1996 года на Камаэхуаканалаоа был зарегистрирован рой из 4070 землетрясений. В то время это был самый мощный рой землетрясений, зафиксированный на Гавайях за всю историю наблюдений. Рой изменил рельеф вершины подводного горного массива; одна часть, Вентиляционные отверстия Пеле, полностью обрушилась, образовав переименованную Яму Пеле. Вулкан остаётся относительно активным с 1996 года и находится под наблюдением Геологической службы США (USGS). Гавайская подводная геологическая обсерватория (HUGO) предоставляла данные о Камаэхуаканалаоа в режиме реального времени в период с 1997 по 1998 год. Последнее известное извержение Камаэхуаканалаоа произошло в 1996 году, перед летним роем землетрясений.

Именование

Название Камаэхуаканалоа – это гавайское слово, означающее «сияющий ребёнок Каналоа», бога океана. Это имя было обнаружено в двух гавайских меле XIX и начала XX веков, основываясь на исследованиях, проведённых в музее Бишопа, и было утверждено Гавайским советом по географическим названиям в 2021 году и принято Геологической службой США. С 1955 по 2021 год подводный вулкан назывался «Lōʻihi» – гавайское слово, означающее «длинный», описывающее его форму. Переименование в Камаэхуаканалоа было произведено для большей культурной уместности, с учётом гавайских традиций именования.

Геология

Камаэхуаканоалоа – подводная гора, или подводный вулкан, на склоне Мауна-Лоа, самого высокого щитового вулкана на Земле. Это самый молодой вулкан, образованный гавайской горячей точкой в обширной гавайско-имперской цепи подводных гор. Расстояние между вершиной более старого Мауна-Лоа и вершиной Камаэхуаканоалоа составляет около , что, примечательно, также приблизительно равно диаметру гавайской горячей точки. Камаэхуаканоалоа состоит из вершинной области с тремя воронкообразными кратерами, рифтовой зоны длиной, простирающейся на север от вершины, и рифтовой зоны длиной, простирающейся на юго-юго-восток от вершины. Толстые стенки кратера Пеле-Пит – в среднем в ширину, необычно толстые для гавайских вулканических кратеров – указывают на то, что его кратеры неоднократно заполнялись лавой в прошлом. До 1970 года Камаэхуаканоалоа считался неактивным вулканом, перемещенным в текущее местоположение в результате расширения морского дна. Морское дно под Гавайями имеет возраст 80–100 миллионов лет и образовалось в Восточно-Тихоокеанском хребте – океаническом центре расхождения, где новая морская кора формируется из магмы, извергающейся из мантии. Новая океаническая кора удаляется от центра расхождения. За период в 80–100 миллионов лет морское дно под Гавайями переместилось с Восточно-Тихоокеанского хребта к своему нынешнему местоположению на запад, унося с собой древние подводные горы. Когда в 1970 году ученые исследовали серию землетрясений у берегов Гавайев, они обнаружили, что Камаэхуаканоалоа является активным членом гавайско-имперской цепи подводных гор. Камаэхуаканоалоа построен на морском дне с уклоном около пяти градусов. Его северное основание на склоне Мауна-Лоа находится ниже уровня моря, а южное основание – значительно глубже под поверхностью. Таким образом, вершина возвышается над морским дном на , если измерять от основания северного склона, но на , если измерять от основания южного склона. Ожидается, что продолжающийся вулканизм в конечном итоге приведет к образованию острова Камаэхуаканоалоа. Здесь часто происходят оползни; рост вулкана дестабилизировал его склоны, и обширные участки обломков занимают крутой юго-восточный склон. Подобные отложения от других гавайских вулканов указывают на то, что обломки оползней являются важным продуктом раннего развития гавайских вулканов.

Микроорганизмы

Вентиляционные отверстия расположены ниже поверхности и имеют температуру от 10 до значительно более высоких значений. Жидкости, выходящие из этих отверстий, характеризуются высокой концентрацией (до 17 мМ) и Fe (железа), но низким содержанием сульфидов. Низкий уровень кислорода и pH являются важными факторами, поддерживающими высокое содержание Fe (железа) – одной из характерных особенностей Камаэхуаканалоа. Эти характеристики создают идеальную среду для процветания железоокисляющих бактерий, называемых FeOB. Примером такого вида является Mariprofundus ferrooxydans, единственный представитель класса Zetaproteobacteria. Состав материалов был схож с составом черных курильщиков, являющихся средой обитания для архей-экстремофилов. Наблюдаемое в течение последующих двух лет растворение и окисление минерала указывает на то, что сульфат не сохраняется легко. Разнообразное сообщество микробных матов окружает вентиляционные отверстия и практически полностью покрывает Пелеву яму. Гавайская подводная исследовательская лаборатория (HURL), исследовательский центр NOAA для Гавайев и западной части Тихого океана, осуществляет мониторинг и исследования гидротермальных систем, а также изучает местное сообщество.

Макроорганизмы

Морская жизнь, обитающая в водах вокруг Камаэхуаканалоа, не так разнообразна, как жизнь у других, менее активных подводных гор. Рыбы, обнаруженные вблизи Камаэхуаканалоа, включают рыбу-монаха Селебса (Sladenia remiger) и представителей семейства угрей-разбойников (Synaphobranchidae). Среди беспозвоночных, идентифицированных в этом районе, – два вида, эндемичных для гидротермальных источников: креветка-бризилида (Opaepele loihi) семейства Alvinocarididae (описанная в 1995 году) и трубчатый червь, относящийся к типу погонофоры. Погружения, проведенные после серии землетрясений 1996 года, не обнаружили ни креветок, ни червя, и неизвестно, оказали ли эти события долгосрочное воздействие на эти виды. С 1982 по 1992 год исследователи из Гавайской подводной исследовательской лаборатории на подводных аппаратах фотографировали рыб у Камаэхуаканалоа, на атолле Джонстон и у подводной горы Кросс на глубинах между… Небольшое число видов, идентифицированных у Камаэхуаканалоа, были впервые зарегистрированы в водах Гавайев, включая рыбу-сундук с бахромой (Chaunax fimbriatus) и рыбу-монаха Селебса.