Erupții preistorice
Un con de cenușă și fluxurile înconjurătoare de pe Mauna Loa
Să fi ajuns la dimensiunile sale uriașe în timpul vieții sale relativ scurte (din punct de vedere geologic) de 600.000 până la 1.000.000 de ani, Mauna Loa ar fi trebuit, în mod logic, să fi crescut extrem de rapid de-a lungul istoriei sale de dezvoltare, iar datarea extensivă cu radiocarbon pe bază de cărbune (probabil cea mai extinsă datare eruptivă preistorică de acest tip de pe Pământ) a adunat o înregistrare de aproape două sute de curgeri existente datate în mod fiabil care confirmă această ipoteză.
Se crede că cele mai vechi curgeri expuse de pe Mauna Loa sunt cele de pe dealurile Ninole de pe flancul său sudic, roci bazaltice subaeriene care datează de aproximativ 100 până la 200 de mii de ani. Ele formează o terasă pe care s-au sprijinit de atunci curgeri mai tinere, puternic erodate și incizate împotriva versantului său în ceea ce privește direcția; se crede că acesta este rezultatul unei perioade de eroziune din cauza schimbării direcției de curgere a lavei, cauzată de prăbușirea preistorică a vulcanului. Acestea sunt urmate de două unități de curgeri de lavă separate de un strat de cenușă intermediar cunoscut sub numele de stratul de cenușă Pāhala: bazaltul Kahuka, mai vechi, puțin expus în partea inferioară a riftului de sud-vest, și bazaltul Kaʻu, mai tânăr și mult mai răspândit, care apare pe scară mai largă pe vulcan. Cenușa Pāhala în sine a fost produsă pe o perioadă lungă de timp, în urmă cu aproximativ 13-30 de mii de ani, deși vitrificarea puternică și interacțiunile cu fluxurile de după și înainte de creație au împiedicat datarea exactă. Vârsta lor corespunde aproximativ cu glaciațiunea de pe Mauna Loa în timpul ultimei ere glaciare, ceea ce ridică posibilitatea clară că este produsul interacțiunii freatomagmatice dintre ghețarii dispăruți de mult timp și activitățile eruptive de pe Mauna Loa.
Studiile au arătat că are loc un ciclu în care activitatea vulcanică la vârf este dominantă timp de câteva sute de ani, după care activitatea se deplasează în zonele de rift pentru alte câteva secole, iar apoi se întoarce din nou la vârf. Au fost identificate în mod clar două cicluri, fiecare având o durată de 1.500-2.000 de ani. Acest comportament ciclic este unic pentru Mauna Loa printre vulcanii hawaiieni. Între aproximativ 7.000 și 6.000 de ani în urmă, Mauna Loa a fost în mare parte inactiv. Nu se cunoaște cauza acestei încetări a activității și nu se cunoaște niciun hiatus similar la alți vulcani hawaiieni, cu excepția celor care se află în prezent în stadiul de post-schimbare. Între 11.000 și 8.000 de ani în urmă, activitatea a fost mai intensă decât în prezent. Cu toate acestea, rata generală de creștere a lui Mauna Loa a început probabil să încetinească în ultimii 100.000 de ani, iar vulcanul ar putea fi, de fapt, aproape de sfârșitul fazei de formare a scutului de bazalt tholeitic.
Istoria recentă
Fântânile de lavă și curgerea canalului a’a de pe Mauna Loa, 1984
Vechi hawaiieni au fost prezenți pe insula Hawaiʻi timp de aproximativ 1.500 de ani, dar nu au păstrat aproape nicio înregistrare despre activitatea vulcanică de pe insulă, în afara câtorva relatări fragmentare care datează de la sfârșitul secolului al XVIII-lea și începutul secolului al XIX-lea. Posibile erupții au avut loc în jurul anilor 1730 și 1750 și cândva în perioada 1780 și 1803. O erupție din iunie 1832 a fost observată de un misionar de pe Maui, dar distanța de 190 km dintre cele două insule și lipsa de dovezi geologice aparente au pus la îndoială această mărturie. Astfel, prima erupție confirmată în întregime de martori istorici a fost un eveniment din ianuarie 1843; de atunci, Mauna Loa a erupt de 32 de ori.
Erupțiile istorice de la Mauna Loa au un caracter tipic hawaiian și sunt rareori violente, începând cu apariția unor fântâni de lavă pe o falie lungă de câțiva kilometri, cunoscută colocvial sub numele de „cortina de foc” (adesea, dar nu întotdeauna, propagându-se din vârful Mauna Loa) și concentrându-se în cele din urmă la o singură gură de aerisire, centrul său eruptiv pe termen lung. Activitățile centrate pe vârful său sunt de obicei urmate de erupții de flanc la o distanță de până la câteva luni și, deși Mauna Loa este din punct de vedere istoric mai puțin activă decât cea a vecinului său Kilauea, tinde să producă volume mai mari de lavă în perioade mai scurte de timp. Cele mai multe erupții sunt centrate fie la vârf, fie în una dintre cele două zone majore de rift; în ultimii două sute de ani, 38% dintre erupții au avut loc la vârf, 31% în zona de rift de nord-est, 25% în zona de rift de sud-vest, iar restul de 6% de la orificiile din nord-vest. 40 la sută din suprafața vulcanului este formată din lave cu o vechime mai mică de o mie de ani, iar 98 la sută din lave cu o vechime mai mică de 10.000 de ani. În plus față de zonele de vârf și de rift, flancul nord-vestic al Mauna Loa a fost, de asemenea, sursa a trei erupții istorice.
Evenimentul din 1843 a fost urmat de erupții în 1849, 1851, 1852 și 1855, cu fluxurile din 1855 fiind deosebit de extinse. Anul 1859 a marcat cea mai mare dintre cele trei fluxuri istorice care au fost centrate pe flancul nord-vestic al Mauna Loa, producând un flux lung de lavă care a ajuns în ocean pe coasta de vest a insulei Hawaii, la nord de Golful Kīholo. O erupție din 1868 a avut loc în paralel cu uriașul cutremur din Hawaii din 1868, un eveniment cu magnitudinea 8 care a făcut 77 de victime și care rămâne cel mai mare cutremur care a lovit vreodată insula. După o nouă activitate în 1871, Mauna Loa a cunoscut o activitate aproape continuă din august 1872 până în 1877, o erupție de lungă durată și voluminoasă care a durat aproximativ 1.200 de zile și care nu a depășit niciodată vârful său. O scurtă erupție de o singură zi din 1877 a fost neobișnuită prin faptul că a avut loc sub apă, în Golful Kealakekua și la mai puțin de o milă de țărm; curioșii care se apropiau de zonă cu bărci au raportat o apă neobișnuit de turbulentă și blocuri ocazionale de lavă întărită care pluteau. Alte erupții au avut loc în 1879 și apoi de două ori în 1880, dintre care cea din urmă s-a prelungit până în 1881 și a ajuns în limitele actuale ale celui mai mare oraș al insulei, Hilo; cu toate acestea, la acea vreme, așezarea era un sat de pe malul mării situat mai jos pe panta vulcanului, astfel că nu a fost afectată.
Clickable imagemap of the United States Geological Survey hazard mapping for Hawaii island; numerele cele mai mici corespund celor mai mari niveluri de pericol.
Mauna Loa și-a continuat activitatea, iar dintre erupțiile care au avut loc în 1887, 1892, 1896, 1899, 1903 (de două ori), 1907, 1914, 1916, 1919 și 1926, trei (în 1887, 1919 și 1926) au fost parțial subaeriene. Erupția din 1926, în special, este demnă de remarcat pentru că a inundat de un sat de lângă Hoʻōpūloa, distrugând 12 case, o biserică și un mic port. După un eveniment din 1933, erupția Mauna Loa din 1935 a provocat o criză publică atunci când fluxurile sale au început să se îndrepte spre Hilo. A fost decisă o operațiune de bombardament pentru a încerca să deturneze fluxurile, planificată de locotenent-colonelul de atunci George S. Patton. Bombardamentul, efectuat la 27 decembrie, a fost declarat un succes de către Thomas A. Jaggar, directorul Observatorului Vulcanic Hawaiian, iar lava a încetat să mai curgă până la 2 ianuarie 1936. Cu toate acestea, rolul pe care bombardamentul l-a jucat în încetarea erupției a fost de atunci puternic contestat de vulcanologi. Un eveniment mai îndelungat, dar care a atins vârful în 1940, a fost comparativ mai puțin interesant.
Erupția de la Mauna Loa din 1942 a avut loc la numai patru luni după atacul de la Pearl Harbor și intrarea Statelor Unite în cel de-al Doilea Război Mondial și a creat o problemă unică pentru Statele Unite pe timp de război. Apărută în timpul unui blackout nocturn impus pe insulă, luminozitatea erupției a forțat guvernul să emită un ordin de interdicție asupra presei locale, în speranța de a împiedica răspândirea știrii despre apariția acesteia, de teamă că japonezii o vor folosi pentru a lansa un bombardament asupra insulei. Cu toate acestea, pe măsură ce fluxurile rezultate în urma erupției s-au răspândit rapid pe flancul vulcanului și au amenințat canalul ʻOlaʻa, principala sursă de apă din Mountain View, Forțele Aeriene ale Armatei Statelor Unite au decis să arunce propriile bombe pe insulă în speranța de a redirecționa fluxurile departe de canal; șaisprezece bombe cu o greutate cuprinsă între 136 și 272 kg fiecare au fost lansate pe insulă, dar au produs puține efecte. În cele din urmă, erupția a încetat de la sine.
După un eveniment din 1949, următoarea erupție majoră la Mauna Loa a avut loc în 1950. Având originea în zona de rift din sud-vestul vulcanului, erupția rămâne cel mai mare eveniment de rift din istoria modernă a vulcanului, durând 23 de zile, emițând 376 de milioane de metri cubi de lavă și ajungând la 24 km (15 mi) de ocean în 3 ore. Erupția din 1950 nu a fost cea mai voluminoasă erupție de pe vulcan (evenimentul de lungă durată din 1872-1877 a produs mai mult de două ori mai mult material), dar a fost cu ușurință una dintre cele mai rapide, producând aceeași cantitate de lavă ca erupția din 1859 într-o zecime din timp. Fluxurile au depășit satul Hoʻokena-mauka din South Kona, au traversat ruta 11 din Hawaii și au ajuns în mare în patru ore de la erupție. Deși nu s-au înregistrat pierderi de vieți omenești, satul a fost distrus definitiv. După evenimentul din 1950, Mauna Loa a intrat într-o perioadă prelungită de inactivitate, întreruptă doar de un mic eveniment de vârf de o singură zi în 1975. Cu toate acestea, ea a revenit la viață în 1984, manifestându-se mai întâi la vârful Mauna Loa, iar apoi producând un flux ‘a’a îngust, canalizat, care a avansat în pantă descendentă până la 6 km (4 mi) de Hilo, suficient de aproape pentru a ilumina orașul pe timp de noapte. Cu toate acestea, fluxul nu s-a mai apropiat, deoarece două diguri naturale aflate mai sus pe traseul său s-au rupt în consecință și au deviat fluxurile active.
Mauna Loa nu a mai erupt de atunci, iar din 2020, vulcanul a rămas liniștit timp de peste 35 de ani, cea mai lungă perioadă de liniște din istoria înregistrată. Deși nu se pune la socoteală activitatea minoră din 1975, Mauna Loa a fost inactiv pentru o perioadă de 34 de ani între 1950 și 1984. Inactivitatea sa recentă nu este, cel mai probabil, pe termen lung, deoarece chiar și un secol de activitate scăzută este o perioadă foarte scurtă în istoria de câteva sute de mii de ani a lui Mauna Loa.
Pericole
Mauna Loa a fost desemnat Vulcan al Decadei, unul dintre cei 16 vulcani identificați de Asociația Internațională de Vulcanologie și Chimie a Interiorului Pământului (IAVCEI) ca fiind demni de a fi studiați în mod special, având în vedere istoricul lor de erupții mari și distructive și proximitatea față de zonele populate. United States Geological Survey menține o cartografiere a zonelor de risc ale insulei realizată pe o scară de la unu la nouă, zonele cele mai periculoase corespunzând celor mai mici numere. Pe baza acestei clasificări, caldera de vârf și zonele de rift ale Mauna Loa, care sunt în permanență active, au primit o denumire de nivel 1. O mare parte din zona imediat învecinată cu zonele de rift este considerată de nivelul doi, iar aproximativ 20 % din zonă a fost acoperită de lavă în vremuri istorice. O mare parte din restul vulcanului este de nivelul trei de risc, iar aproximativ 15-20 la sută din acesta a fost acoperit de curgeri în ultimii 750 de ani. Cu toate acestea, două secțiuni ale vulcanului, prima în zona Naalehu și a doua pe flancul sud-estic al zonei de rift a Mauna Loa, sunt protejate de activitatea eruptivă de către topografia locală și, prin urmare, au fost desemnate ca având nivelul de pericol 6, comparabil cu un segment izolat similar de pe Kīlauea.
Deși erupțiile vulcanice din Hawaiʻi produc rareori victime (singura fatalitate istorică directă datorată activității vulcanice de pe insulă a avut loc la Kīlauea în 1924, când o erupție neobișnuit de explozivă a aruncat pietre asupra unui spectator), pagubele materiale datorate inundării de lavă reprezintă un pericol comun și costisitor. Erupțiile de tip hawaian produc, de obicei, fluxuri extrem de lente, care avansează în pas de mers, prezentând un pericol redus pentru viața umană, dar nu este strict așa; erupția de la Mauna Loa din 1950 a emis în trei săptămâni o cantitate de lavă egală cu cea produsă de recenta erupție de la Kīlauea în trei ani și a ajuns la nivelul mării în patru ore de la declanșare, trecând peste satul Hoʻokena Mauka și peste o autostradă importantă în drumul său. O erupție anterioară, în 1926, a surpat satul Hoʻōpūloa Makai, iar Hilo, construit parțial pe lave de la erupția din 1880-81, este expus riscului unor erupții viitoare. Erupția din 1984 aproape că a atins orașul, dar s-a oprit scurt după ce fluxul a fost redirecționat în amonte.
Un pericol potențial mai mare la Mauna Loa este o prăbușire bruscă și masivă a flancurilor vulcanului, precum cea care a lovit flancul vestic al vulcanului între 100.000 și 200.000 de ani în urmă și care a format actualul golf Kealakekua. Liniile de falie adânci sunt o caracteristică comună a vulcanilor hawaiieni, permițând ca porțiuni mari din flancurile lor să alunece treptat în jos și formând structuri precum Hilina Slump și vechile dealuri Ninole; cutremurele mari ar putea declanșa prăbușiri rapide ale flancurilor de-a lungul acestor linii, creând alunecări masive de teren și, eventual, declanșând tsunami-uri la fel de mari. Sondajele submarine au scos la iveală numeroase alunecări de teren de-a lungul lanțului hawaian și dovezi a două astfel de tsunami gigantice: Cu 200.000 de ani în urmă, Molokaʻi a suferit un tsunami de 75 m (246 ft), iar cu 100.000 de ani în urmă, un megatsunami de 325 m (1.066 ft) înălțime a lovit Lānaʻi. Un exemplu mai recent al riscurilor asociate cu prăbușirile a avut loc în 1975, când prăbușirea Hilina a înaintat brusc cu câțiva metri, declanșând un cutremur de 7,2 Mw și un tsunami de 14 m (46 ft) care a ucis doi excursioniști la Halape.
Monitorizare
Înființat pe Kīlauea în 1912, Observatorul Vulcanic Hawaiian (HVO), în prezent o filială a United States Geological Survey, este principala organizație asociată cu monitorizarea, observarea și studiul vulcanilor hawaiieni. Thomas A. Jaggar, fondatorul observatorului, a încercat o expediție în vârful Mauna Loa pentru a observa erupția din 1914, dar a fost respins din cauza drumeției dificile necesare (vezi Ascensiuni). După ce a solicitat ajutorul lui Lorrin A. Thurston, în 1915 a reușit să convingă armata americană să construiască un „traseu simplu spre vârf” pentru uz public și științific, proiect finalizat în luna decembrie a aceluiași an; de atunci, observatorul și-a menținut prezența pe vulcan.
Erupțiile de pe Mauna Loa sunt aproape întotdeauna precedate și însoțite de episoade prelungite de activitate seismică, a căror monitorizare a fost principalul și adesea singurul mecanism de avertizare în trecut și care rămâne viabil și astăzi. Stațiile seismice au fost menținute în Hawaiʻi încă de la înființarea Observatorului, dar acestea au fost concentrate în principal pe Kīlauea, acoperirea pe Mauna Loa îmbunătățindu-se doar lent de-a lungul secolului XX. În urma inventării echipamentelor moderne de monitorizare, coloana vertebrală a sistemului de monitorizare actual a fost instalată pe vulcan în anii 1970. Erupția de pe Mauna Loa din iulie 1975 a fost prevestită de mai mult de un an de tulburări seismice, HVO lansând avertismente către publicul larg încă de la sfârșitul anului 1974; erupția din 1984 a fost la fel de bine precedată de până la trei ani de activitate seismică neobișnuit de ridicată, vulcanologii prevăzând o erupție în termen de doi ani în 1983.
Sistemul modern de monitorizare de pe Mauna Loa este constituit nu numai de rețeaua sa seismică locală, ci și de un număr mare de stații GPS, tiltmetre și tensiometre care au fost ancorate pe vulcan pentru a monitoriza deformarea solului din cauza umflării camerei magmatice subterane a Mauna Loa, ceea ce prezintă o imagine mai completă a evenimentelor care preced activitatea eruptivă. Rețeaua GPS este cel mai durabil și cu cea mai largă acoperire dintre cele trei sisteme, în timp ce tiltmetrele oferă cele mai sensibile date predictive, dar sunt predispuse la rezultate eronate care nu au legătură cu deformarea reală a solului; cu toate acestea, o linie de sondaj care traversează caldera a măsurat o creștere de 76 mm (3 in) a lățimii acesteia în anul care a precedat erupția din 1975 și o creștere similară în erupția din 1984. Strainmetrele, în schimb, sunt relativ rare. Observatorul întreține, de asemenea, două detectoare de gaze la Mokuʻāweoweo, caldera de vârf a Mauna Loa, precum și o cameră web live accesibilă publicului și proiecții ocazionale prin imagistică radar interferometrică cu deschidere sintetică.