Loihi Vòlkan

Source: http://imina.soest.hawaii.edu/GG/HCV/cruisereport.html

1. Etid sismik
2. Etid batimetrik
3. Navir Dlo echantiyon
4. Chimi Dlo
5. Etid Pratike bon
6. Ki anba dlo plonje
7. Rock echantiyon
8. Syantifik Pati, afilyasyon, ak E-mail adrès
9. Afilye Syantis
10. Remèsiman

By: Frank Sansone, Fred Duennebier, ak Pati a Syantifik

 Yon ekip entèdisiplinè nan chèchè nan University of Hawaii gen
ranpli yon etid premye efè yo touswit nan yon kontinyèl
anba dlo evènman vòlkanik nan Loihi Seamount, 20 mil nan sidès la
Island nan Hawaii.  Sa yo chèchè, an kolaborasyon ak syantis
soti nan US Etid Jeyolojik, Mize a Bishop, ak University of
Washington, fè yon misyon repons rapid sou bato rechèch la R / V
Kaimikai O Kanaloa.  Se bato a posede pa University of Hawaii ak
ki opere pa laboratwa rechèch la Hawaii sou (youn nan National Radyo Metewolojik NOAA a
Sant Rechèch maren).
Rechèch kwazyè a, patwone pa US sibvansyon Fondasyon Nasyonal Syans,
pati Out 5, yo tounen tounen yo Honolulu sou Out 10 apre depans
kat jou nan vòlkan an.  Konklizyon yo ki preliminè nan ekip rechèch la
yo ki endike anba a.

Etid sismik (Fred Duennebier, Natan, Becker)

Te yon idrofon sou-a-kòt ak 24 sonobuoys deplwaye nan dosye
evènman sismik nan rejyon an somè nan Loihi.  Sonobuoys yo anba dlo
mikro (idrofon) ki konekte nan yon balize gratis-k ap flote ki radyo
siyal yo nan do a idrofon sou batiman an.  Idrofon a sou-a-segondè
pa te itilize regilyèman, jan yo siyal li yo te submèrje pa bwi bato.  Yon
varyete frekans krepitman segondè, epi bwi fanm k'ap pile, ki te gen anpil chans
son nan yon eripsyon nan pwogrè, te anrejistre nan zòn somè an,
patikilyèman nan zòn nò a nan gwo twou san East.  Nan contrast, sid la
fas nan seamount a te seismic trankil.  Anplis de sa, tan-de arive-
enfòmasyon ki soti nan sonobuoys lage pandan yon sid-a-nò sondaj tow-yo
endike somè a yo dwe sous la nan sa yo son.
Evènman Anpil nan yo te anrejistre sou de boue a yon fwa.  Anrejistreman sou plis pase
de boue pa t 'komen, tankou kouran yo fò tandans flote boue a
koupe zòn nan somè nan de zè de tan pou yo te deplwaye.  Anrejistreman dijital
nan evènman anpil ki sitiye sou de boue yo pral itilize triangulate sou la
rejyon sous, ak èspere ke lokaliz sit la nan eruptif sispèk la
aktivite.
Anplitid Gwo, frekans ki ba siyal ki koresponn a tranblemanntè
detekte endepandan ki etalaj la sismik kroat, yo te santi nan pèsonèl sou
bato a pandan premye jou nan operasyon yo.  Tout evènman sa yo te gen anpler
ki genyen ant twa ak kat selon dosye nan Volcano nan Awayi
Obsèvatwa.  Pandan evènman pi gwo, kominikasyon an acoustic ak tout
men se yon sèl nan kat transpondeur yo pèmanan nan fon lanmè te deranje
pou plis pase 20 minit, rekipere tou dousman nan nòmal.  Nou ipotèz
ki CO2 dlo satire tou pre bul yo anba lage kòm yon rezilta nan
sa a souke, ak bul yo atenye son an soti nan sa yo ke 12-16
sond.  Pa gen tranblemanntè yo te santi apre jou a an premye.  Pandan ke la
Pisces ki anba dlo te plonje, son anpil te panse yo dwe asosye ak
yo te eruptif aktivite anrejistre pa sonobuoys, men manm ekipaj yo sub rapòte
odyans pa gen okenn son dwòl sou sub la.
Pandan plonje nan premye ki anba dlo, yon sismomètr anba lanmè te
deplwaye nan "Pisces pik".  Sa a ta dwe sismomètr dosye done
kontinyèlman pandan twa semèn kap vini yo yo epi yo dwe ranmase pandan lè plonje nan fen mwa
Septanm.  Done ki sòti nan sa a sismomètr ta dwe ede oblije evènman
kote anrejistre pa kroat a pa kap founi bay yon tan pou evènman rive anpil
fèmen nan rejyon an sous.

Batimetrik Etid (John Smith)

Miltip liy SeaBeam yo te kouri sou somè a nan Loihi.  Malgre ke nan
done multifeso yo te nan bon jan kalite pòv, analiz de batimetrik gwo bout bwa etwat
done yo montre chanjman enpòtan nan jomorfoloji somè an.  Ansyen segondè
pwen, tankou Vents pel la (ansyen k ap monte 980 m), yo te
ranplase pa twou san fon dè santèn kratèr de mèt byen fon.  Twou pel a kounye a okipe
zòn nan vantilasyon ansyen, ak yon lajè 260 m ak yon pwofondè de 300 m.
Konbine ki anba dlo plonje ak sondaj batimetrik sijere ke san konte nouvo
twou san fon kratèr, plizyè nan twou yo ansyen ti ak gwo (East & West Pit
ak dwèt yo Thousand depresyon) gen ekoulman ki coalesced nan yon
pi gwo Kaldera somè ki pouvwa toujou ap fòme.  Yon pati nan twou san fon an West
Rim yo toujou pandan y ap entak lòt pati te tonbe ale.  Plizyè nan la
ki deja egziste twou parèt devan yo gen approfondir anpil.  Metòd sa a nan
fòmasyon Kaldera se evidan sou volkan subaerial avèk plak pwotèj Awayi tankou
Kilauea.

Navir Dlo echantiyon (Brian Midson, Frank Sansone)

Kouran dlo a nan zòn nan Loihi yo jeneralman soti nan èn a WSW la.
Kontinwe, nou kouri al twa tow-yo seksyon: yonn, 7 km lontan, kouri S
N jis nan lwès prensipal nò-sid la aks Ridge; yon dezyèm, 5 km lontan,
kouri WSW èn (paralèl ak aktyèl la) sou somè a nan la
seamount; ak yon twazyèm, 1.6 km lontan, kouri SW rive NW jis nan lwès la
somè.  Anplis de sa, 5 hydrocasts te fèt, premyèman nan twou san fon an
kratèr nan somè an.
Likid idrotèrmo aparamman yo akimile nan pla yo nan twou san fon an
kratèr, kòm evidans tanperati byen file vètikal yo ak pant Salinity
nan done yo CTD, ak loading a patikil segondè nan dlo yo anba.  A
twou montre Des dansite envès (anba dlo a mwens dans pase a
pil sou pil yo dlo lanmè) lè w ap itilize valè dansite kalkile soti nan tanperati
ak done Salinity.  Sa a sijere ke nivo trè wo nan patikil
pwoblèm oswa kèk manm chimik tankou CO2 se sa ki lakòz anba a
dlo ki gen plis dansite pase sa ki endike entèdi soti nan tanperati a ak
salinity relasyon.
CTD-mezire anomalies ki rive jiska 3.5 DEG C ak 0.65 Salinity alimantasyon yo te
mezire an kolòn nan dlo nan pla yo nan twou san fon kratèr yo, ak
anomali nan pi gwo nan kratè nan twou san fon nouvo a nan sit la nan ansyen pel la
Vents.  Anomalies Tanperati de 0.5 DEG C yo te pi souvan yo te jwenn nan dlo a
kolòn nan zòn nan somè.  Anomalies Tanperati nan 0.1 DEG C yo te
anrejistre pandan tow-yos nan distans> 4 km en nan somè an.
Konpozisyon nan likid yo idrotèrmik parèt yo varye nan diferan
vantilasyon sit, jan panach ak dlo twou san fon nan kote ki diferan ak
tanperati ki wo gen anomalies swa negatif oswa pozitif Salinity.
Sa a sijesyon sou separasyon faz (segondè Salinity nan dlo k ap bouyi,
ak ki ba Salinity nan vapè kondansa) nan likid yo anpeche yo pral
confirmed ak done pwodui chimik lòt yo te ranmase.
Distribisyon an espasyal nan panach yo kolòn dlo sijere ke gen se
vantilasyon deyò nan kratèr yo twou san fon, imedyatman gen plis chans nan zòn nan
nan nò twou san fon an East.  Sa a se ipotèz ki te sipòte pa obsèvasyon vizyèl
pandan lè plonje yo nan dlo ki anba dlo trè turbidity vini soti nan zòn sa a,
e pou koleksyon an fragman wòch sou vitre ROSETTE a lè li te
inadvèrtans tonbe sou deplasman anba lanmè a nan zòn sa a pandan dènye tow yo la-.

Dlo Chimi (Frank Sansone, Joe Resing, Brian Midson, Terri antirouy,
Betsy McLaughlin, Irena Kolotyrkina, Jim Gharib, Jan Lupton *, Eric
DeCarlo *, Dick Feely *)

Pwogram nan chimi dlo, te gen de objektif: (1) kat la limit la,
entansite ak konpozisyon chimik nan dlo a lanmè chanje nan idrotèrmik
panach, ak (2) an detay karakterizasyon likid yo anpeche idrotèrmik
ke yo te libere.  An patikilye, nou vize yo gade pou repè pwodui chimik ki
Pouvwa dwe indicative de EXTRUSIONS lav anba dlo ak etap byen bonè nan cho
tach idrotèrmik vantilasyon.
Echantiyon dlo lise Yo te ranmase nan boutèy Niskin pandan tow yo-yo ak
hydrocasts konvansyonèl yo.  Echantiyon lise amon yo tou te ranmase ak
Niskins monte sou Pisces V pandan lè plonje.  Nou menm tou nou te gen élèves Titàn ak
gaz-sere egzanp pou pran echantiyon likid vantilasyon pandan lè plonje, men nou pa te
kapab jwenn nenpòt ki chemine aktif.
Echantiyon dlo ranmase nan men pi wo a seamount ki genyen ladan li ekstrèmman wo
nivo sispann patikil ak traseur pwodui chimik aparamman originaires
soti nan yon eripsyon, epi montre anomalies tanperati ki mete yo nan mitan
dlo a lanmè ki pi volcanically chanje tout tan anrejistre soti nan yon maren
idrotèrmik sistèm nan.  Dlo echantiyon ranmase nan men kèk nan idrotèrmik a
panach yo ki gen koulè mawon soti nan chaj la patikil sispann.
Panach yo Loihi echantiyon yo trè asid.  Nou mezire valè pH osi ba ke
5.6 nan echantiyon lise soti nan bouch twou pel la ki te anomalies tanperati nan
apeprè 3.0 DEG C.  Sa yo tou te gen echantiyon alkalinities kòm yon wo
3.15 mek / l, qui yon konsantrasyon TCO2 nan mm> 9 (apeprè 4 fwa yo
konsantrasyon nan dlo lanmè).  Valè SULFIDE yo pa disponib ankò, men
Pa gen yonn nan dlo yo lise refè te gen yon sant SULFIDE detekte.
Fonn analyse gaz gen ladan metàn ak metàn kabòn izotòp ki estab,
idwojèn, elyòm izotòp ak (fonn kabòn inòganik) (DIC) ak DIC
izotòp kabòn ki estab.  DIC se nan enterè patikilye nan Loihi paske li
likid vantilasyon te deja te montre yo dwe trè rich nan DIC; echantiyon
ranmase sou sa a soti nan kwazyè panach yo pi cho yo te notables
bavar.  Rezilta yo nan tout mezi sa yo pa yo ap disponib jiska
apre rivaj analyse ki baze sou yo konplè.
Fonn Fe ak Mn nivo nan panach yo te tou trè wo.  Navir
analyse endike nivo maksimòm nan Mn 0.4 UM nan panach yo ak 5.5 UM nan
Twou pel la.
Filtè soti nan hydrocasts yo te bouche ak patikil, omwen kèk
nan yo ki (2yèm CTD) se patikil ajil.  Analyse navir pou Al te montre
konsantrasyon dlo unfiltered twou san fon yon lòd pou nan grandè ki pi gran pase
sa yo pou dlo lanmè background.  Apre dezasidifikasyon, repete analyse nan
sa yo te montre konsantrasyon echantiyon nan Al ogmante kontinyèlman sou
tan, sijere ke yap divòse nan sispann materyèl patikil.  A
pral mineralojik nan sispann patikil dwe detèmine pa X-ray diffraction
matematik, ak chimi yo lè yo X-ray fluoresans (an patikilye, P, V, ak Kòm).
Echantiyon dlo ap tou ap analize eleman nitritif pou inòganik pa
AutoAnalyzer.  Nan manm adisyon nan ekip la pral fè ba-nivo
mezi fluorescent nan fonn amonyak epi analize ak pou sa ki annapre yo
ki fonn nan dlo pwodui chimik espès yo lise: Kouman, zeng, CD, P, V, Kòm, Ti,
ak eleman tè ra anpil.

Etid Pratike bon (Xiyuan Wen, Betsy McLaughlin, Jim Cowen *, Marv
Lilley *)

Mezi sa yo, pri oksidasyon metàn ak oksidasyon metàn isotope
yo se fraksyonè nan echantiyon lise yo te fèt.  Lise ak background
echantiyon dlo yo te ranmase pou detèminasyon nan nimewo bakteri total
(Epifluorescene ak sitomtri koule) osi byen ke mezi ak nan Biomass
(Disk.)  Obsèvasyon vizyèl nan krwazyèr (Tinglin mikwoskòp elèktron) ak SEM
(Analysis elèktron mikroskòp) echantiyon endike ke gen yon fòmidab
kantite sispann patikil nan dlo a lise.  Varyasyon nan nonb nan
bakteri subpopulations fonksyonèl yo pral mezire lè l sèvi avèk morphotype
endikatè pa yon konbinezon de mikwoskospi analyse elèktron transmisyon
ak fluoresans mikwoskospi.
Microbes metàn ak pousantaj oksidasyon idwojèn ki nan dlo yo lise yo se
ke yo te mezire.  Echantiyon dlo lise yo te prezève pou ADN rache dan sa
ki estime preliminè sou divèsite nan nan kominote a microbes ka
ka jwenn itilize teknik molekilè biyolojik.  Tou de aerobic ak
medya anaerobik yo te vaksine ak echantiyon likid lise jwenn
kilti microbes pou envestigasyon plis nan kondisyon laboratwa.

Ki anba dlo plonje

Syantis ti pijon somè a nan Loihi seamount nan Jedi, Out 7, nan
Pisces V lòm ki anba dlo a nan etid premye men efè a
seismo-vòlkanik evènman (plonje P - 286).  Sub yo te ateri tou pre pi wo a
pwen nan seamount a (Pisces Peak) ak fason li te travay tou dousman sid nan direksyon pou
kratè nan twou san fon nouvo nan dlo troubl, ak vizibilite mwens pase 5 pye
nan fwa.
Pifò nan sifas Loihi a konsiste de gwo wòch gwo kase ak kèk pati nan
zòrye bazaltik.  Plizyè zòn sou wout la mil 2 parèt fre
sifas ki gen fèk kase zòrye kouvri pa glisman teren gwo oswa pa
souke, gen anpil chans akòz tranblemanntè ki resan.  Ki pi gran sifas yo limyè mawon
pandan y ap sifas fre yo se prèske nwa.
Pandan ke Travelers kwen nan Twou West, yon kratè twou san fon deja ki egziste sou
bò lwès la nan somè an, plizyè vitre pwen ki menm gwosè ak wòch yo te
refè ki te voye jete soti nan kratè a ansanm ak vitre nwa
te bay nòt sab gwosye materyèl tankou kratè la apwoche.  Kòm sa a
depo se trè mens epi prezante sèlman nan yon zòn kèk, li pouvwa kapab rezilta a
nan yon glisman teren sou lòt bò a nan gwo twou san West ki jete debri nan tout la
kratè ak sou Rim opoze an.  Frèch echantiyon wòch yo te vitre
jwenn nan sa a Rim kratè.
Yon vizit nan Twou pel a, kratè nan twou san fon nouvo detekte avèk sona navir,
te montre ke li se tout bon la, e ke Vents zòn pel a te
detwi pa evenman sa a kratè-fòme.  Se twou san fon an prèske plen ak yon
nwaj nan dlo troubl.  West Pit, nan nò a, nan Twou pel la, ki te
elaji konsiderableman pa aktivite sa a epi kounye a konekte ak Twou pel la.
Kòm lave aktyèl yo atravè somè a soti nan nòdès la, "lafimen an" nan
te dlo a yo kwè ki soti nan twou san fon swa lwès oswa twou bò solèy leve.  Lafimen a
se lakte nan kèk zòn, pandan y ap evidamman patikil nan lòt moun ak
globs ini ki rasanble materyèl.
Sab Nwa, indicative de aktivite relativman vyolan eruptif ki prezan
nan plak, kòm se yon amann materyèl blan Sandy.  Materyèl an blan Pouvwa dwe
ki asosye avèk patikil yo flox nan dlo a, epi ki se chans yo dwe
bakteri nan orijin, byenke pa gen okenn echantiyon yo te jwenn nan materyèl sa
soti nan fon lanmè.  Nan kote grenn sab blan an plen fant yo ki nan wòch,
anpil tankou yon amann pousye nan nèj.

Yon dezyèm plonje nan Vandredi, 9 out (plonje P - 287) tou te kòmanse tou pre Pisces
Peak, men Lè sa a, te dirije nò ansanm Rim nan nòdwès nan gwo twou san West nan yon
eseye jip dlo a turbidity vini soti nan èn la.  Sepandan, vizibilite
rete pòv, Se konsa, apre plizyè èdtan sub yo te vole nan tout Pit West
pi wo pase dlo a troubl Rim nan NW nan gwo twou san East (vizibilite otorize nan yon
altitid se sèlman kèk nan 10 mèt pi wo pase nan Rim a nan gwo twou san an).  Sub a
Lè sa a, desann nan peyi kote mò East nan kolekte yon gwo kantite echantiyon dlo ki nan
dlo a anba hydrothermally chanje.  Dlo a byen fon nan twou san fon an te
apeprè twa degre pi cho pase nòmal.

Rock echantiyon

One wòch vòlkanik yo te ranmase sou plonje nan premye (plonje 286) ak wòch yon sèl
te ranmase sou plonje nan dezyèm (P plonje - 287).  Wòch sa yo ki soti plonje 286
genyen ladan yo yon fèy fragman trè fre koule ak 2-3 cm krout glas epè
(P286-1), plizyè fre, tete zòrye vitre ak zòtèy li yo, ak yon
hydrothermally chanje vè-gratis koule fragman (P286-2).  Ki baze sou li yo
trè fre vè ak frajil li yo, teksti friyabl, P286-1 se jije
yo dwe echantiyon an pi piti yo kolekte.  De echantiyon lòt, P286-5 ak
P286-6, gen ti tay penti idrotèrmik sou sifas ka zo kase, men
yo se otreman byen fre ak 0.2-0.7 cm ekors vitre ak olivin flò
fenokristo.  Egzanp P286-3 se yon trè fre, boujon vitre ak jiska 0.1mm
vè, ak modifye ti kras oswa ki pa gen.  Egzanp P286-4 se yon fragman wòch 5cm
ak flò vè ak modifye minè.
Analyse Preliminè (Garcia) nan echantiyon yo frèch montre yo ke yo ap
tholeiites menm jan an nan konpozisyon tholeiites lòt Loihi, kòm opoze a
plis alkalen wòch jwenn sou pant yo pi fon nan Loihi.

Echantiyon wòch la soti nan yon sèl plonje 287 (P287-1) se yon fragman zòrye 4 kg
avèk zoranj kouch idrotèrmik.  Dapre kouch a idrotèrmik se yon
kouch glas rezonab fre.  Yon "echantiyon efè" ki te nwa sab-a-gravye
te materyèl gwosè tou kolekte (P287-2); sa a konsiste de echantiyon frèch
kase fragman wòch ak vè bazaltik, avèk yon ti kantite
arjileu idrotèrmik ak wòch chanje.

Anplis de sa, plizyè ti fragman wòch vitre Yo te ranmase pandan la
dènye tow-yo hydrocast rive nan jou plon an nan fon an nan ankadreman an CTD.

________________________________________________________________________

Syantifik Pati, afilyasyon, ak E-mail adrès

Fred Duennebier (Syantis Chèf) - Univ. Hawaii - fred@soest.hawaii.edu

Frank Sansone (Ko-chèf Syantis) - Univ. Hawaii - sansone@soest.hawaii.edu

Natan Becker - Univ. Hawaii - nbecker@soest.hawaii.edu

Jim Gharib - Univ. Hawaii - jgharib@soest.hawaii.edu

Chuck Holloway - Radyo Metewolojik NOAA / Univ. Hawaii - holloway@soest.hawaii.edu

Kevin Johnson - Bishop Mize / Univ. Hawaii - kevinj@soest.hawaii.edu

Kevin Kelly - Univ. Hawaii - kevink@soest.hawaii.edu

Irena Kolotyrkina - Univ. Hawaii - c / o malahoff@soest.hawaii.edu

Betsy McLaughlin - Univ. Washington - betsy@ocean.washington.edu

Brian Midson - Univ. Hawaii - bmidson@soest.hawaii.edu

Joe Resing - Univ. Hawaii - jresing@soest.hawaii.edu

Jennifer Reynolds - USGS / Awayi Obsèvatwa Vòlkan - jrr@tako.wr.usgs.gov

Terri antirouy - Univ. Hawaii - trust@soest.hawaii.edu

John Smith - Univ. Hawaii - jrsmith@soest.hawaii.edu

Xiyuan Wen - Univ. Hawaii - xwen@soest.hawaii.edu

Afilye Syantis:

Alex Malahoff (UH)
Marv Lilley (Univ. Washington)
Jan Lupton (NOAA / PMEL)
Jim Cowen (UH)
Eric DeCarlo (UH)
Ken Rubin (UH)
Mike Garcia (UH)
Rodey Batiza (UH)
Pòl Okubo (USGS - kroat)

Remèsiman:

Pati a Syans vle remèsye tout moun ki te ede fè sa-a kwazyè posib
ki reponn la vit konsa ak pozitivman nan inisyativ sa.  An patikilye,
syantis yo anpil moun ki te ede ekri pwopozisyon an, SOEST la ak
Inivèsite administrasyon pou yo travay sou trè rapid nan pwopozisyon an,
ak Fondasyon an Syans Nasyonal pou revize prèske Enstantane yo
ak desizyon.
Balance a Pisces ki anba dlo crew, ki te dirije pa Terry Kerby, te opere
parfètman, ak ekipaj la Kaimikai O Kanaloa la, te dirije pa Kapitèn Bob
Hayes, te ede nan chak etap fè sa-a kwazyè yon siksè.