Őskori kitörések
A Mauna Loa hamukúpja és az azt körülvevő folyók
Hatalmas méretét viszonylag rövid (geológiai értelemben vett) 600 000-1 000 000 éves élettartama alatt érte el, a Mauna Loának logikusan rendkívül gyorsan kellett növekednie fejlődéstörténete során, és a kiterjedt, faszénalapú radiokarbonos kormeghatározás (talán a legkiterjedtebb ilyen őskori kitörési kormeghatározás a Földön) közel kétszáz megbízhatóan datált, fennmaradt áramlást gyűjtött össze, ami megerősíti ezt a hipotézist.
A Mauna Loa legrégebbi feltárt áramlásait a déli szárnyán található Ninole Hillsnek, a mintegy 100-200 ezer éves szubaerális bazaltkőzetnek tartják. Ezek egy olyan teraszt alkotnak, amelyhez a fiatalabb áramlások azóta felhalmozódtak, erősen erodálódtak és irányát tekintve bevágódtak a lejtőjével szemben; ezt egy eróziós időszak eredményének tartják, mivel a lávaáramlás irányának megváltozása miatt a vulkán őskori lejtése okozta. Ezeket két lávafolyási egység követi, amelyeket egy közbeeső, Pāhala hamuréteg néven ismert hamuréteg választ el: az idősebb Kahuka-bazalt, amely a délnyugati hasadék alsó részén ritkán látható, és a fiatalabb és jóval elterjedtebb Kaʻu-bazalt, amely a vulkánon szélesebb körben jelenik meg. Maga a Pāhala hamu hosszú időn keresztül keletkezett, körülbelül 13-30 ezer évvel ezelőtt, bár az erős üvegesedés és a keletkezés utáni és előtti áramlásokkal való kölcsönhatások megakadályozták a pontos datálást. Koruk nagyjából megfelel a Mauna Loa utolsó jégkorszak alatti eljegesedésének, ami felveti annak a határozott lehetőségét, hogy a régen eltűnt gleccserek és a Mauna Loa kitörési tevékenysége közötti freatomagmatikus kölcsönhatás terméke.
A vizsgálatok kimutatták, hogy egy olyan ciklus jön létre, amelyben a csúcson néhány száz évig a vulkáni tevékenység dominál, majd a tevékenység további évszázadokra a hasadékzónákba tolódik, majd ismét visszatér a csúcsra. Két ciklust azonosítottak, amelyek egyenként 1500-2000 évig tartanak. Ez a ciklikus viselkedés a hawaii vulkánok közül a Mauna Loa esetében egyedülálló. Körülbelül 7000 és 6000 évvel ezelőtt a Mauna Loa nagyrészt inaktív volt. Az aktivitás e szünetelésének oka nem ismert, és más hawaii vulkánoknál nem találtak hasonló szünetet, kivéve a jelenleg a pajzs utáni szakaszban lévő vulkánokat. 11 000 és 8000 évvel ezelőtt az aktivitás intenzívebb volt, mint napjainkban. A Mauna Loa általános növekedési üteme azonban valószínűleg lassulni kezdett az elmúlt 100 000 év során, és a vulkán valójában a tholeiites bazaltpajzsépítési fázisának végéhez közeledhet.
Újabb történelem
Lávaszökőkutak és a’a csatorna áramlása a Mauna Loáról, 1984
A régi hawaiiak körülbelül 1500 éve élnek Hawaiʻi szigetén, de a sziget vulkáni tevékenységéről szinte semmilyen feljegyzést nem őriztek meg, néhány töredékes, a 18. század végéről és a 19. század elejéről származó beszámolón túl. Lehetséges kitörések 1730 és 1750 körül, valamint valamikor 1780 és 1803 között történtek. Egy 1832. júniusi kitörés szemtanúja volt egy misszionárius Mauin, de a két sziget közötti 190 km-es távolság és a nyilvánvaló geológiai bizonyítékok hiánya kétségessé tette ezt a tanúvallomást. Így az első teljesen megerősített, történelmileg tanúsított kitörés egy 1843. januári esemény volt; azóta a Mauna Loa 32 alkalommal tört ki.
A Mauna Loa történeti kitörései jellemzően hawaii jellegűek és ritkán hevesek, lávaszökőkutak megjelenésével kezdődnek egy több kilométer hosszú hasadékban, amelyet a köznyelv “tűzfüggönyként” ismer (gyakran, de nem mindig a Mauna Loa csúcsáról terjed), és végül egyetlen nyílásban, a hosszú távú kitörési központban összpontosulnak. A csúcsán összpontosuló aktivitást általában néhány hónapos távolságig tartó kitörések követik, és bár a Mauna Loa történelmileg kevésbé aktív, mint szomszédja, a Kilauea, általában rövidebb idő alatt nagyobb mennyiségű lávát termel. A legtöbb kitörés vagy a csúcson, vagy a két fő hasadékzóna valamelyikében összpontosul; az elmúlt kétszáz évben a kitörések 38 százaléka a csúcson, 31 százaléka az északkeleti hasadékzónában, 25 százaléka a délnyugati hasadékzónában, a fennmaradó 6 százalék pedig az északnyugati nyílásokból történt. A vulkán felszínének 40 százaléka ezer évnél fiatalabb, 98 százaléka pedig 10 000 évnél fiatalabb lávából áll. A csúcson és a hasadékzónákon kívül a Mauna Loa északnyugati szárnya három történelmi kitörés forrása is volt.
Az 1843-as eseményt 1849-ben, 1851-ben, 1852-ben és 1855-ben kitörések követték, az 1855-ös kitörések különösen kiterjedtek. Az 1859-es volt a három történelmi kitörés közül a legnagyobb, amely a Mauna Loa északnyugati szárnyán összpontosult, és egy hosszú lávafolyamot hozott létre, amely elérte az óceánt Hawaii szigetének nyugati partján, a Kīholo-öböltől északra. Az 1868-as kitörés az 1868-as hatalmas, nyolcas erősségű hawaii földrengés mellett történt, amely 77 emberéletet követelt, és a mai napig a szigetet valaha is sújtó legnagyobb földrengés. Az 1871-es további aktivitást követően a Mauna Loa 1872 augusztusától 1877-ig szinte folyamatos aktivitást tapasztalt, egy hosszan tartó, nagy volumenű kitörést, amely körülbelül 1200 napig tartott, és soha nem mozdult túl a csúcsán. Az 1877-es rövid, egynapos kitörés szokatlan volt, mivel a víz alatt, a Kealakekua-öbölben és a partvonaltól egy mérföldön belül zajlott; a területet csónakokkal megközelítő kíváncsi bámészkodók szokatlanul zavaros vízről és időnként megkeményedett lávatömbök lebegéséről számoltak be. További kitörésekre 1879-ben, majd 1880-ban kétszer is sor került, az utóbbi 1881-ben is elhúzódott, és a sziget legnagyobb városának, Hilónak a mai határain belülre esett; a település azonban akkoriban a vulkán lejtőjén lejjebb fekvő, part menti falu volt, így nem érintette.
A United States Geological Survey Hawaii szigetére vonatkozó veszélytérképének kattintható képtérképe; a legalacsonyabb számok a legmagasabb veszélyességi szinteknek felelnek meg.
A Mauna Loa folytatta tevékenységét, és az 1887-ben, 1892-ben, 1896-ban, 1899-ben, 1903-ban (kétszer), 1907-ben, 1914-ben, 1916-ban, 1919-ben és 1926-ban bekövetkezett kitörések közül három (1887-ben, 1919-ben és 1926-ban) részben szubaerikus volt. Az 1926-os kitörés különösen azért figyelemre méltó, mert elárasztott egy Hoʻōpūloa melletti falut, elpusztítva 12 házat, egy templomot és egy kis kikötőt. Egy 1933-as eseményt követően a Mauna Loa 1935-ös kitörése közválságot okozott, amikor áramlásai Hilo felé indultak. Az áramlások elterelésére bombázási akciót határoztak el, amelyet az akkori alezredes, George S. Patton tervezett. A december 27-én végrehajtott bombázást Thomas A. Jaggar, a Hawaii Vulkánmegfigyelő Intézet igazgatója sikeresnek nyilvánította, és a láva áramlása 1936. január 2-án megszűnt. Azt azonban, hogy a bombázás milyen szerepet játszott a kitörés befejezésében, azóta is erősen vitatják a vulkanológusok. Egy hosszabb, de csúcshoz kötött 1940-es esemény viszonylag kevésbé volt érdekes.
A Mauna Loa 1942-es kitörése mindössze négy hónappal a Pearl Harbor elleni támadás és az Egyesült Államok második világháborúba való belépése után következett be, és egyedülálló problémát jelentett a háborús Egyesült Államok számára. A kitörés a szigeten elrendelt éjszakai áramszünet idején történt, és a kitörés fényessége arra kényszerítette a kormányt, hogy a helyi sajtó számára szájzárat rendeljen el, remélve, hogy megakadályozza a kitörés hírének elterjedését, mert attól tartottak, hogy a japánok felhasználják a sziget elleni bombázásra. Mivel azonban a kitörésből származó vízfolyások gyorsan terjedtek a vulkán szárnyán, és veszélyeztették a Mountain View fő vízforrását, az ʻOlaʻa csatornát, az Egyesült Államok hadseregének légiereje úgy döntött, hogy saját bombákat dob le a szigetre, abban a reményben, hogy a vízfolyásokat elterelik a csatornától; tizenhat, egyenként 136 és 272 kg közötti súlyú bombát dobtak le a szigetre, de ezek nem jártak nagy hatással. Végül a kitörés magától megszűnt.
Egy 1949-es eseményt követően a Mauna Loa következő nagyobb kitörése 1950-ben következett be. A vulkán délnyugati hasadékzónájából kiinduló, 23 napig tartó, 376 millió köbméter lávát kibocsátó, és 3 óra alatt 24 km-re az óceánba érő kitörés a vulkán modernkori történetének legnagyobb hasadékeseménye maradt. Az 1950-es kitörés nem volt a vulkán legnagyobb volumenű kitörése (a hosszú ideig tartó 1872-1877-es esemény több mint kétszer annyi anyagot termelt), de könnyen az egyik leggyorsabb volt, mivel tizedannyi idő alatt ugyanannyi lávát termelt, mint az 1859-es kitörés. A lávafolyamok a kitöréstől számított négy órán belül elérték a dél-konai Hoʻokena-mauka falut, átkeltek a Hawaii 11-es úton, és elérték a tengert. Bár emberéletet nem követelt, a falu végleg elpusztult. Az 1950-es eseményt követően a Mauna Loa hosszabb nyugalmi időszakba lépett, amelyet csak egy 1975-ös, egynapos kis csúcskitörés szakított meg. 1984-ben azonban ismét életre kelt, először a Mauna Loa csúcsán, majd egy keskeny, csatornázott ‘a’a’a-áramlást hozott létre, amely lefelé haladt Hilo 6 km-es körzetében, elég közel ahhoz, hogy éjszakánként megvilágítsa a várost. Az áramlás azonban nem jutott közelebb, mivel két természetes gát feljebb az útvonalán következésképpen eltört és elterelte az aktív áramlást.
A Mauna Loa azóta nem tört ki, és 2020-tól kezdve a vulkán több mint 35 éve csendes, ami a leghosszabb csendes időszak a feljegyzett történelemben. Bár az 1975-ös kisebb aktivitást nem számítva, a Mauna Loa 1950 és 1984 között 34 évig volt inaktív. A közelmúltbeli inaktivitása valószínűleg nem hosszú távú, mivel a Mauna Loa több százezer éves történetében még egy évszázados alacsony aktivitás is nagyon rövid időszaknak számít.
Veszélyek
A Mauna Loát évtizedes vulkánnak nyilvánították, amely egyike annak a tizenhat vulkánnak, amelyeket a Nemzetközi Vulkanológiai és Földi Kémiai Társaság (IAVCEI) a nagy, pusztító erejű kitörések története és a lakott területek közelsége miatt különös figyelmet érdemel. Az Egyesült Államok földtani intézete (United States Geological Survey) a sziget veszélyességi zónáit egytől kilencig terjedő skálán térképezi fel, ahol a legveszélyesebb területekhez a legkisebb számok tartoznak. E besorolás alapján a Mauna Loa folyamatosan aktív csúcskalderája és hasadékzónái egyes szintű besorolást kaptak. A hasadékzónákat közvetlenül körülvevő terület nagy része kettes szintűnek minősül, és a terület mintegy 20 százalékát a történelmi időkben láva borította. A vulkán fennmaradó részének nagy része a hármas veszélyességi szinthez tartozik, amelynek körülbelül 15-20 százalékát az elmúlt 750 évben fedte lávafolyás. A vulkán két szakasza azonban – az első a Naalehu területén, a második pedig a Mauna Loa hasadékzónájának délkeleti szárnyán – a helyi domborzat miatt védve van a kitörési aktivitástól, ezért a 6-os veszélyességi szintet jelölték meg, ami a Kīlauea hasonlóan elszigetelt szakaszához hasonlítható.
Bár a Hawaii-szigeteken a vulkánkitörések ritkán követelnek halálos áldozatokat (a sziget egyetlen közvetlen történelmi halálos áldozata a vulkáni tevékenység következtében 1924-ben a Kīlauea-nál történt, amikor egy szokatlanul robbanásszerű kitörés sziklákat hajított egy bámészkodóra), a láva elöntése miatti vagyoni károk gyakori és költséges veszélyt jelentenek. A hawaii típusú kitörések általában rendkívül lassú mozgású, sétatempóban haladó áramlásokat hoznak létre, amelyek kevés veszélyt jelentenek az emberi életre, de ez nem feltétlenül így van; a Mauna Loa 1950-es kitörése három hét alatt annyi lávát bocsátott ki, mint a Kīlauea legutóbbi kitörése három év alatt, és a kitörés kezdetétől számított négy órán belül elérte a tengerszintet, elborítva Hoʻokena Mauka falut és egy főútvonalat az oda vezető úton. Egy korábbi, 1926-os kitörés elborította Hoʻōpūloa Makai falut, és Hilót, amely részben az 180-81-es kitörésből származó lávára épült, veszélyeztetik a jövőbeli kitörések. Az 1984-es kitörés majdnem elérte a várost, de megállt, miután az áramlást feljebb irányították.
A Mauna Loa-nál potenciálisan nagyobb veszélyt jelenthet a vulkán oldalainak hirtelen, hatalmas összeomlása, mint ami 100 000 és 200 000 évvel ezelőtt a vulkán nyugati oldalát sújtotta, és a mai Kealakekua-öblöt alakította ki. A hawaii vulkánoknál gyakoriak a mély törésvonalak, amelyek lehetővé teszik, hogy a vulkánok oldalának nagy részei fokozatosan lefelé csússzanak, és olyan struktúrákat alakítanak ki, mint a Hilina Slump és az ősi Ninole Hills; a nagy földrengések gyors oldalbeomlásokat idézhetnek elő ezeken a vonalakon, hatalmas földcsuszamlásokat és esetleg hasonlóan nagy szökőárakat idézhetnek elő. A tenger alatti vizsgálatok számos földcsuszamlást tártak fel a Hawaii-lánc mentén, és két ilyen óriási szökőárra utaló bizonyítékot is találtak: Molokaʻin 200 000 évvel ezelőtt egy 75 m magas cunami, Lānaʻin pedig 100 000 évvel ezelőtt egy 325 m magas megacunami csapott le. Egy újabb példa a lejtőkkel kapcsolatos kockázatokra 1975-ben történt, amikor a Hilina lejtő hirtelen több métert előrebukott, ami egy 7,2 Mw-os földrengést és egy 14 m (46 láb) magas cunamit váltott ki, amely két táborozót ölt meg Halape-nál.
Monitoring
A Kīlaueán 1912-ben alapított Hawaii Vulkánobszervatórium (HVO), amely jelenleg az Egyesült Államok Földtani Intézetének egyik részlege, a hawaii vulkánok megfigyelésével, megfigyelésével és tanulmányozásával foglalkozó elsődleges szervezet. Thomas A. Jaggar, az obszervatórium alapítója megkísérelt egy csúcsexpedíciót a Mauna Loára, hogy megfigyelje az 1914-es kitörést, de a szükséges fáradságos túra miatt visszautasították (lásd: Felmászások). Miután Lorrin A. Thurston segítségét kérte, 1915-ben sikerült meggyőznie az amerikai hadsereget, hogy építsen egy “egyszerű útvonalat a csúcsra” a nyilvánosság és a tudomány számára, és ez a projekt még az év decemberében befejeződött; az obszervatórium azóta is jelen van a vulkánon.
A Mauna Loán bekövetkező kitöréseket szinte mindig hosszan tartó szeizmikus aktivitás előzi meg és kíséri, amelynek megfigyelése a múltban az elsődleges és gyakran egyetlen figyelmeztető mechanizmus volt, és amely ma is működőképes. Hawaiʻin az Obszervatórium megalakulása óta tartanak fenn szeizmikus állomásokat, de ezek elsősorban a Kīlaueára koncentrálódtak, és a Mauna Loa lefedettsége csak lassan javult a 20. század folyamán. A modern megfigyelőberendezések feltalálását követően a mai megfigyelőrendszer gerincét az 1970-es években telepítették a vulkánra. A Mauna Loa 1975. júliusi kitörését több mint egy évig tartó szeizmikus nyugtalanság előzte meg, a HVO 1974 végétől kezdve figyelmeztetéseket adott ki a lakosságnak; az 1984-es kitörést hasonlóan három évig tartó szokatlanul magas szeizmikus aktivitás előzte meg, és a vulkanológusok 1983-ban két éven belüli kitörést jósoltak.
A Mauna Loa modern megfigyelőrendszerét nem csak a helyben kialakított szeizmikus hálózat alkotja, hanem számos GPS-állomás, billenésmérő és nyúlásmérő is, amelyeket a vulkánon horgonyoztak le, hogy a Mauna Loa földalatti magmakamrájának duzzadása miatti talajdeformációt megfigyeljék, ami teljesebb képet ad a kitörési tevékenységet megelőző eseményekről. A három rendszer közül a GPS-hálózat a legtartósabb és legszélesebb körű, míg a billenésmérők a legérzékenyebb előrejelző adatokat szolgáltatják, de hajlamosak a tényleges talajdeformációtól független, hibás eredményekre; ennek ellenére a kalderát átszelő mérővonal szélességének 76 mm-es növekedését mérték az 1975-ös kitörést megelőző évben, és hasonló növekedést az 1984-es kitöréskor. Ezzel szemben a nyúlásmérők viszonylag ritkák. Az Obszervatórium két gázdetektort is fenntart a Mokuʻāweoweo-nál, a Mauna Loa csúcskalderájánál, valamint egy nyilvánosan hozzáférhető élő webkamerát és időnként interferometrikus szintetikus apertúrájú radarral végzett vetítéseket.
Az obszervatórium két gázdetektort is fenntart a Mokuʻāweoweo-nál, a Mauna Loa csúcskalderájánál.