Вулканическое плато Северного острова Новой Зеландии

Введение

Пирокластическое вулканическое плато на Северном острове Новой Зеландии

Вулканическое плато Северного острова (часто называемое Центральным плато и иногда плато Ваймарино) – это вулканическое плато, охватывающее большую часть центрального Северного острова Новой Зеландии, с вулканами, лавовыми плато и кратерными озерами. Оно включает в себя кальдерный комплекс Таупо, кальдерный комплекс Окатаина и Тонгарирский вулканический центр, что делает его в настоящее время наиболее активной и продуктивной областью силикатного вулканизма на Земле. Обширные потоки игнимбрита простираются на восток и запад от Центральной вулканической зоны Таупо, с центром в огромной активной супервулканической кальдере озера Таупо, которое сейчас является самым большим озером в Новой Зеландии. Последнее извержение произошло менее 2000 лет назад. Вулканическая область включает три активных вершины горы Тонгариро, горы Нгаурухоэ и горы Руапеху на юге и простирается за пределы Роторуа на севере, почти до побережья залива Планти. К северу от Тонгариро находится вулканическая гора Пиханга. Западная граница плато образует обрыв вдоль хребтов Мамаку и Каймай, но южнее она менее выражена. На востоке плато простирается до подножия гор Ахиманава, Кавека и плодородных горных хребтов Кайманава. К западу от плато расположен вулкан Таранаки Маунга (в национальном парке Эгмонт). На плато берут начало истоки двух самых длинных рек страны – Ухангануи и Вайкато.

Геология

Самая высокая гора, Руапеху, представляет собой конус из андезита, который был несколько выше, но подвергся эрозии, сформировав конус и кольцевую равнину. Это типично для вулканического центра Тонгариро, рельеф которого определяется промежуточными свойствами его андезитной магмы, содержащей умеренное количество кремнезема, что делает её более вязкой, чем базальт, но значительно менее вязкой, чем риолит. Андезитовая магма при эффузивных извержениях охлаждается, образуя темно-серую лаву при низком содержании газов или шлак при высоком содержании газов. Взрывные извержения обычно представляют собой небольшие или умеренные фреатомагматические извержения, при которых горячая магма превращает воду в пар, а саму магму – в пепел. К северо-западу от Руапеху находится Хаухунгатахи – старейший зарегистрированный вулкан на юге плато, сформировавшийся отдельно от какого-либо извержения. Историческое извержение на северо-западном краю плато в районе Мангакино около 1 миллиона лет назад привело к образованию игнимбрита, толщина которого в Окленде достигает нескольких метров. Последним крупным извержением в этом районе было извержение Хатепе из вулканического комплекса озера Таупо 1800 лет назад, выбросившее лаву и, особенно, ветром разнесенную тефру на обширную территорию к северу и северо-востоку от Северного острова. Примерно 100 кубических километров материала было выброшено за несколько минут, что считается самым крупным извержением в Новой Зеландии за последние 20 000 лет, однако вся последовательность извержений выбросила более 300 кубических километров за несколько более длительных периодов, которые могли длиться несколько лет. Как это обычно происходит после подобных дегазационных событий, разделенных значительными промежутками времени, началось формирование купола в результате эффузивного извержения вязкой риолитовой магмы с низким содержанием газов, что в данном случае привело к образованию рифов Гороматэнги примерно через 200 лет. Другим примером такого вулканического купола в озере Таупо является остров Мотутайко, а к северо-западу от плато расположен лавовый купол горы Таравера, который был расколот надвое относительно небольшим взрывным извержением в 1886 году, повлекшим за собой наибольшие задокументированные человеческие жертвы в результате извержения в истории Новой Зеландии. Последующая оценка рисков показала, что Таравера, включающая комплекс кальдер Окатайна, является наиболее опасным вулканическим полем в Новой Зеландии для человека. Вся территория плато расположена выше 300 метров над уровнем моря, причем значительная её часть – более 800 метров.

The tallest mountain, Ruapehu, is an andesite cone that was somewhat higher but has been eroded with a cone and ring plain. It is typical of the Tongariro Volcanic Centre whose landforms are defined by the intermediate properties of its andesite magma, having a moderate amount of silica, making it more viscous than basalt, but much less viscous than rhyolite. Andesite magma in effusive eruptions cools to form dark grey lava if gas poor or scoria if gas rich. The explosive eruptions tend to be small or moderate sized phreatomagmatic eruptions where the hot magma turns water into steam and the magma into ash. Northwest of Ruapehu is Hauhungatahi the oldest recorded volcano in the south of the plateau. separate from an eruptive event. An historic eruption at the north west edge of the plateau at Mangakino about 1 million years ago produced ignimbrite that away in Auckland is up to thick. The last massive eruption in the area was the Hatepe eruption from the Lake Taupō volcanic complex 1800 years ago, which ejected lava and especially wind blown tephra over a wide area to the north and northeast of the North Island. About of material was ejected in the space of a few minutes, in what is thought to be New Zealand's largest eruption in last 20,000 years, but the entire eruption sequence ejected over in a little longer period which might have lasted several years. As is typical after such degassing events which are separated in considerable time, dome building by effusive eruption of low gas viscous rhyolite magma then occurred resulting in this case the formation of the Horomatangi Reefs about 200 years later. Another example in Lake Taupo of such a volcanic dome is Motutaiko Island and towards the north west of the plateau is the lava dome of Mount Tarawera which was split in half by a later relatively small explosive eruption as recently as 1886 with the greatest loss of human life documented from an eruption in New Zealand history. A subsequent risk assessment suggests the Tarawera containing Okataina caldera complex as the highest risk volcanic field in New Zealand to man. The entire area of the plateau is above 300 metres, with a considerable proportion of it more than 800 metres above sea level.

Климат

На плато умеренный климат, хотя зимой температура регулярно опускается ниже нуля, а снег может выпадать с марта по октябрь. Из всех регионов Северного острова Вулканическое плато наиболее близко к континентальному климату. Наибольшее количество снега выпадает с июля по сентябрь. Зимой на вулканах могут возникать внезапные снежные бури. В таких условиях альпинисты погибали даже в 2019 году. Участок "Пустынная дорога" на Государственном шоссе №1 зимой часто временно закрывается из-за снега.

Флора

Природная растительность области включает подкарпные хвойные деревья, такие как риму (Dacrydium cupressinum), миро (Prumnopitys ferruginea), матай (Prumnopitys taxifolia), тотара (Podocarpus totara) и кахикатеа (Dacrycarpus dacrydioides), а также лиственные породы, которые некогда покрывали всю эту территорию до извержения Таупо и других вулканов. К западу от трех крупных вулканов простирается пересеченная лесистая холмистая местность, в то время как север, вблизи озера Таупо, более плодородный и пологий, и значительная часть земель расчищена под сельскохозяйственные угодья. Ранее лес доходил до западного побережья, и до сих пор сохранились участки естественной растительности в заболоченных местностях, включая поймы реки Хоровануа. Однако к югу от Таупо бесплодные почвы, покрытые пеплом, и суровый альпийский климат делают высокогорья в основном безжизненными и непригодными для земледелия, где могут расти лишь кустарники. Этот район известен как пустыня Рангипо, хотя это и не настоящая пустыня, поскольку годовое количество осадков превышает 1000 мм, а причиной скудной растительности стала массовая стерилизация семян, вызванная извержением Таупо, произошедшим 26 000 лет назад, когда раскаленный игнимбрит пронесся по этой долине. До этого катаклизма эта местность была покрыта лесом, и можно увидеть пни обугленных деревьев там, где произошла эрозия почвы. Вокруг самого Таупо расположены геотермальные зоны со специализированной растительностью, такой как стелющийся канука (подвид kunzea ericoides). Далее к востоку от плато находятся более гористые районы хребтов Кайманава, популярные среди охотников на диких красных и сика-оленей. Вершины гор открыты и покрыты кочками травы. Вертолеты и легкие самолеты могут приземляться на грунтовых взлетно-посадочных полосах. Дальность стрельбы в зарослях часто составляет 50 м или меньше, но на открытых вершинах она может быть значительно больше. Район к югу, вокруг озера Моаванго, богаче растительностью. Наконец, в регионе встречаются участки буковых лесов и альпийской растительности на больших высотах.

Фауна

Северная сторона плато особенно богата дикими животными, включая птиц, таких как северный кокако (Callaeas wilsoni), новозеландская кака и крупные популяции коричневого киви (Apteryx australis) и голубого утки (Hymenolaimus malacorhynchos). В районе к югу от плато, вплоть до Веллингтона, обитает множество ящериц, в том числе ящерица Уитакера (Cyclodina whitakeri), лесной геккон (Hoplodactylus granulatus) и геккон Веллингтона (Naultinus elegans punctatus). Водно-болотные угодья по всему региону поддерживают водоплавающих птиц и рыб, включая эндемичную грязевую рыбку (Apteryx australis).

Угрозы и сохранение

Низинные районы довольно густонаселены, поэтому городское развитие, сельское хозяйство и лесоводство представляют серьезную угрозу для естественных сред обитания. Один массив низменных лесов сохранился в и вокруг Национального парка Вхангануи, а обширные территории в горах защищены либо традициями маори, либо как национальные парки, крупнейшим из которых является Те Уревера. Четыре национальных парка Северного острова, окружающие плато, – это Те Уревера, Вхангануи, Эгмонт и первый национальный парк Новой Зеландии – Национальный парк Тонгариро, включенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Интродуцированные виды и выпас скота в настоящее время представляют серьезную угрозу для некоторых эндемичных видов. Крысы, кошки и горностаи охотятся на местных рептилий и птиц (включая кокако, голубую утку и коричневого киви), а инвазивные растения, такие как «борода старика», банановая маракуйя и шиповник, вытесняют местные виды. Кроме того, выпас коз и опоссумов может привести к исчезновению таких видов, как камахи, кайкавака (Libocedrus bidwillii) и горная тотара. Поэтому небольшие острова у побережья Веллингтона используются в качестве убежища для птиц и рептилий Северного острова, чьи места обитания могут оказаться под угрозой сейчас или в будущем. Район Вулканического плато также обладает самой большой площадью искусственных лесов в Южном полушарии. Почти все деревья – это Pinus radiata, которые были привезены для испытаний в Роторуа в 1899 году из Королевских ботанических садов Кью в Лондоне. Это дерево, родом из Монтерея, Калифорния, очень быстро росло даже на бедных почвах. Массовая посадка первоначально проводилась заключенными в 1920-х годах, а затем безработными в больших масштабах во время Великой депрессии. После Второй мировой войны в регион прибыли ученые из Норвегии, которые помогли разработать способы обработки мягкой сосны для предотвращения гниения с использованием обработки под давлением химическими веществами. Они также внедрили методы селекционного разведения, которые оставались стандартным способом улучшения деревьев до появления культуры тканей в 1990-х годах. Деревьям требуется 25–30 лет, чтобы достичь полной высоты. Большинство плантаций используют деревья с повышенным фактором роста (GF) для гарантии очень высокого качества древесины (прямой и без сучков), однако для предотвращения гниения все еще требуется обработка химическими солями. Это делается либо путем погружения, либо, чаще, обработкой под давлением. Новая Зеландия стала пионером в использовании древесины Radiata и фанеры в строительстве небольших судов. Используется необработанная, прозрачная древесина или фанера, которая затем после постройки инкапсулируется в эпоксидную смолу. Основная причина – низкая стоимость древесины, а не ее особые свойства: она имеет умеренный вес, но легко ломается при изгибе, когда высушена до 12% влажности. Один из крупнейших фанерных заводов Новой Зеландии расположен на Вулканическом плато в Токороа. Хотя на крутых склонах посадка все еще производится вручную, большинство саженцев теперь высаживаются с помощью машин. Городские районы в регионе включают города Тайхапе на юге, Охакуне – столицу выращивания моркови в Новой Зеландии на западе, и Таупо на севере, а также Туранги – крупную базу для ловли форели на юге озера Таупо и у подножия хребта Кавека на востоке. Большая часть населения региона проживает вблизи берегов озера Таупо, а также в небольших поселениях к востоку от вулканов. Их основной доход – туризм, включая катание на лыжах зимой, ловлю форели, особенно на реке Тонгариро, или лесное хозяйство на северо-востоке плато, в том числе в лесу Каингароа, или работу на обширной системе гидроэлектростанций.

The lowland areas are quite highly populated and therefore urban development, agriculture and forestry are a major threat to natural habitats there. One block of lowland forest remains in and around Whanganui National Park and large areas of the uplands are protected either by Maori tradition or in national parks of which Te Urewera is the largest. The four North Island national parks, which surround the plateau, are Te Urewera, Whanganui, Egmont and New Zealand's first national park, the World Heritage listed Tongariro National Park. Introduced species and livestock grazing are now major threats to some endemic species. Rats, cats and stoats prey on native reptiles and birds (including the kokako, blue duck and brown kiwi), while imported plants such as old man's beard, banana passionfruit and gorse can take over from indigenous species. Finally grazing by goats and possums can eradicate others such as kamahi, kaikawaka (Libocedrus bidwillii) and mountain tōtara. Therefore, smaller islands off the coast of Wellington have been used as a refuge for North Island birds and reptiles whose habitats may be threatened now or in the future. Also the Volcanic Plateau region has the largest area of man made forest in the Southern Hemisphere. Nearly all the trees are Pinus radiata which were bought in for trials at Rotorua in 1899 from Kew Gardens, London. The tree, a native of Monterey, California, grew very fast in the poor soils. Mass planting was initially carried out by prisoners in the 1920s and then by the unemployed on a large scale during the Great Depression. After World War II scientists from Norway settled in the region and helped develop ways of treating the soft pine to prevent rotting using pressure treatment with chemicals. They also introduced selective breeding methods which was the standard way of improving the trees until tissue culture was introduced in the 1990s. Trees take 25–30 years to reach full height. Most plantations use growth factor (GF) trees to guarantee very high quality (straight and knot free) timber, however treatment by chemical salts is still required to stop rotting. This is done by either dipping or more usually, pressure treatment. New Zealand has pioneered the use of Radiata timber and plywood in small craft boatbuilding. Untreated clear timber or plywood is used that is then encapsulated in epoxy resin after construction. The key reason is the low cost of the wood rather than any inherent properties of the wood which is of moderate weight but fractures easily when bent, when dried to 12% moisture. One of the largest ply factories in New Zealand is located on the Volcanic Plateau at Tokoroa. Although planting by hand is still done on steeper land, most seedlings are now planted with the help of machines. Urban areas in the region include the towns of Taihape in the south, Ohakune the carrot growing capital of NZ in the west, and Taupō in the north, with Tūrangi a major trout fishing base at the south of Lake Taupō and by the Kaweka Ranges in the east, The majority of the population of the area lives close to the shores of Lake Taupō, with some smaller settlements to the east of the volcanoes. These make their living largely through tourism, including skiing in the winter season, trout fishing, especially on the Tongariro river or by forestry in the plateau's northeast, which includes the Kaingaroa Forest or by working on the extensive hydro electric power system.

История

Население маори в архаический период было немногочисленным. На сегодняшний день обнаружено лишь два поселения охотников на моа. Наиболее известна пещера Уакамоэнга близ Таупо. Пещера использовалась около 600 лет назад, и в ней были найдены три кости моа, обсидиановые сколы, полые пемзовые ёмкости для пепла, пемзовые поплавки, рыболовная сеть, копья для птиц, фрагменты гуи (тыквы) и остатки папоротника. Другое поселение охотников на моа находится в Токороа. Тангата венуа – народность Ngāti Tūwharetoa. Их верховный вождь – сэр Туму те Хеухеу. Они переселились в этот район после отделения от племени Арава на восточном побережье. Граница между Арава и Туваретоа – небольшой остров в 400 метрах к северу от водопада Хука на реке Вайкато. Их главный маре расположен на южном берегу озера Таупо в Вайхи, недалеко от геотермальной зоны Токаану. Они по-прежнему владеют вершинами гор, считающихся священными, а также горячими источниками Кететахи на северном склоне горы Тонгариро. Маори считали вулканы священными и в традиционные времена носили плетеные льняные повязки на глаза, чтобы не смотреть на вершины. Район Рангипо малонаселён. Он используется новозеландской армией, базирующейся в Вайору на юге, тюремной фермой Рангипо на севере и подземной ГЭС Рангипо на востоке. В 1960-х годах проект Тонгариро по производству электроэнергии изменил русло многих ручьев и рек, стекающих с центральных вершин. Вода направлялась по каналам, туннелям и в накопительные озёра для обеспечения работы двух ГЭС в Рангипо и Токаану. Затем вода поступала в озеро Таупо, увеличивая его приток на 20%. Большая часть стока реки Тонгариро не включена в проект по производству электроэнергии из-за её важности как нерестилища для бурой и радужной форели. Дополнительное количество воды увеличило объём воды, доступной для 10 других ГЭС на реке Вайкато, которая вытекает с северного конца озера и является его единственным оттоком. Производительность пастбищ на плато значительно возросла в 1950-х годах, когда выяснилось, что «болезнь кустарников», поражавшая местный скот, была вызвана дефицитом кобальта в вулканических почвах. Диагноз и лечение были установлены в результате работы новозеландских учёных (Гримметт и Шорланд, старшие химики Департамента сельского хозяйства в 1934 году), которые обнаружили, что железная руда, дававшая наилучшие результаты, содержала значительное количество кобальта, и пошли против общепринятого мнения, вводя животным кобальт с впечатляющими результатами. Австралийцы Андервуд и Филмер в 1936 году подтвердили это и решили аналогичную проблему с крупным рогатым скотом в Австралии. Однако применение кобальта в количестве 30 куб. см на гектар стало возможным только после Второй мировой войны, с использованием самолётов, оставшихся после войны, и бывших пилотов для авиатранспортировки удобрений. Кобальт смешивали с измельчённой фосфатной породой, которую дёшево получали с острова Науру в западной части Тихого океана. Полученная смесь получила название суперфосфат. Самая большая ферма, измеренная по эффективной площади, обрабатываемой на Северном острове, включая 13 800 гектаров земли, из которых около 9 500 гектаров – освоенные сельскохозяйственные земли, была основана у дороги Таупо-Непиер и называется станция Лочинвер. Станция была в значительной степени развита строительным миллионером Биллом Стивенсоном и его семьёй с использованием тяжёлой землеройной техники в 1960-х и 1970-х годах. В 2015 году она была продана компании Rimanui Farms после того, как правительство заблокировало предложение китайских инвесторов. На высокогорной овцеводческой и скотоводческой станции есть несколько взлётно-посадочных полос, 21 дом и 200 км дорог. Ранее на ней содержалось 100 000 овец и около 8000 голов крупного рогатого скота, но сейчас там содержится около трети этого количества. Здесь есть обширные защитные полосы из сосны контуртной, улучшенные пастбища ржаной травы и выращиваются культуры кормовой свеклы и ячменя. Ранее станция была открыта для туристических и школьных автобусных туров.

The Māori population during the Archaic period was sparse. Only two moa hunter period sites have been discovered to date. The best known is the Whakamoenga cave near Taupō. The cave was in use about 600 years ago and three moa bones, obsidian flakes, hollow pumice stone ash holders, pumice floats, a fishing net, bird spears, pieces of hue (gourd) and bracken remains have been found. The other moa hunter site is at Tokoroa. The tangata whenua are the Ngāti Tūwharetoa. Their paramount chief is Sir Tumu te Heuheu. They moved into this area after splitting away from the Arawa tribe on the east coast. The boundary between Arawa and Tuwharetoa is a small island 400 metres north of Huka Falls on the Waikato River. Their main marae is on the southern shores of Lake Taupō at Waihi near the Tokaanu geothermal area. They still retain ownership of the peaks of the mountains which are considered sacred, as well as the Ketetahi hot springs on the north slope of Mt Tongariro. The Māori people considered the volcanoes sacred and in traditional times wore woven flax eye shields to avoid looking at the peaks. The Rangipo region is largely uninhabited. It is used by the New Zealand Army, based at Waiouru in the south, and by the Rangipo prison farm in the north and Rangipo underground HEP station to the east. During the 1960s the Tongariro Power Scheme redirected the flow of water from many of the streams and rivers that drain the central peaks. The water was channelled into canals, tunnels and storage lakes to provide water for 2 HEP stations at Rangipo and Tokaanu. The water then flowed into Lake Taupō increasing its input by 20%. Most of the Tongariro river flow is not included in the power scheme due to its importance as a breeding area for brown and rainbow trout. The extra water boosted the amount of water available to the 10 other HEP stations on the Waikato River which flows from the north end of the lake and is its only exit. The productivity of pasture on the plateau was greatly improved in the 1950s once it was realised that the "bush sickness" suffered by local livestock was due to cobalt deficient volcanic soils. The diagnosis and cure for this was discovered by work of New Zealand scientists (Grimmett and Shorland, senior chemists at the Department of Agriculture in 1934) who found that the iron ore which gave the best results contained significant amounts of cobalt, and went against popular wisdom by dosing animals with cobalt, with spectacular results. Australians Underwood and Filmer in 1936 confirmed this and solved a similar issue in cattle in Australia. However the application of cobalt at the rate of 30cc per ha was only possible after World War II making use of war surplus planes and ex WW2 pilots for aerial topdressing. The cobalt was mixed with crushed phosphate rock which was obtained cheaply from Nauru Island in the West Pacific. The resulting mix was called Super Phosphate. The largest farm as measured by effective area farmed in the North Island including 13,800 hectares of land with about 9,500 hectares of developed farm land was established off the Taupō Napier road and is called Lochinver Station. The station was largely developed by construction millionaire Bill Stephenson and his family using heavy earthmoving equipment in the 1960s and 1970s. In 2015 it was sold to Rimanui Farms after a bid by Chinese interests was blocked by the government. The high country sheep and cattle station has several airstrips, 21 houses and 200 km of roading. It historically carried 100,000 breeding ewes and about 8,000 cattle but now carries about a third of these. It has extensive shelter belts of contorta pine, improved rye grass pasture and grows crops of swedes and barley. It previously was open to tourist and school group bus tours.

Альпийский переход Тонгариро

Однодневный альпийский переход Тонгариро из долины Мангатепопо через горы Нгаурухо и Тонгариро Департаментом охраны природы признан одним из лучших однодневных походов в мире. Трасса длиной 19,2 км летом хорошо маркирована и популярна, но туристам следует быть в хорошей физической форме и иметь необходимое снаряжение, так как маршрут открытый, особенно в зимние месяцы (с апреля по сентябрь), когда указатели маршрута иногда скрыты снегом или сдуваются ветром. У начала и конца маршрута расположены две хорошо оборудованные хижины. Подробную информацию можно получить в Центре для посетителей Департамента охраны природы горы Руапеху.