Cadena de montes submarinos Hawái-Emperador

La cadena de montes submarinos Hawái-Emperador es una cordillera mayormente submarina en el Océano Pacífico que se eleva sobre el nivel del mar en Hawái . Está compuesta por la cordillera Hawái , que consta de las islas de la cadena Hawái al noroeste hasta el atolón Kure , y los montes submarinos Emperador: juntos forman una vasta región montañosa submarina de islas y montes submarinos intermedios , atolones , bajíos, bancos y arrecifes a lo largo de una línea que se extiende de sureste a noroeste bajo el norte del Océano Pacífico. La cadena de montes submarinos, que contiene más de 80 volcanes submarinos identificados, se extiende unos 6200 km (3900 millas) desde cerca de la fosa de las Aleutianas frente a la costa de la península de Kamchatka en el extremo noroeste del Pacífico hasta el monte submarino Kamaʻehuakanaloa (anteriormente Lōʻihi), el volcán más joven de la cadena, que se encuentra a unos 35 kilómetros (22 millas) al sureste de la isla de Hawái .   

La cadena se puede dividir en tres subsecciones. La primera, el archipiélago hawaiano (también conocido como las Islas de Barlovento ), consta de las islas que conforman el estado estadounidense de Hawái . Al ser la más cercana al punto caliente, esta región volcánicamente activa es la parte más joven de la cadena, con edades que oscilan entre 400 000 años ^{[ 1 ]} y 5,1  millones de años ^{[ 2 ]} . La isla de Hawái está compuesta por cinco volcanes, de los cuales cuatro ( Kilauea , Mauna Loa , Hualalai y Mauna Kea ) están activos. La isla de Maui tiene un volcán activo, Haleakalā . El monte submarino Kamaʻehuakanaloa continúa creciendo frente a la costa de la isla de Hawái y es el único volcán conocido en la cadena en la etapa submarina previa a la formación del escudo ^{[ 3 ]} .

La segunda parte de la cadena está compuesta por las Islas Hawaianas del Noroeste , denominadas colectivamente Islas de Sotavento , cuyos componentes tienen entre 7,2 y 27,7  millones de años. ^{[ 2 ]} La erosión ha superado con creces la actividad volcánica en estas islas, y la mayoría de ellas son atolones, islas atolón e islas extintas. Contienen muchos de los atolones más septentrionales del mundo; el Atolón Kure , en este grupo, es el atolón más septentrional de la Tierra. ^{[ 4 ]} El 15 de junio de 2006, el presidente de los Estados Unidos, George W. Bush, emitió una proclamación que creaba el Monumento Nacional Marino Papahānaumokuākea bajo la Ley de Antigüedades de 1906. El monumento nacional, destinado a proteger la biodiversidad de las islas hawaianas, ^{[ n 1 ]} abarca todas las islas del norte y es una de las áreas protegidas más grandes del mundo. La proclamación limita el turismo en la zona y exigió la eliminación gradual de la pesca para 2011. ^{[ 5 ]}

La parte más antigua y erosionada de la cadena son los montes submarinos del Emperador, que tienen entre 39 ^{[ 6 ]} y 85  millones de años. ^{[ 7 ]} Las cadenas del Emperador y de Hawái forman un ángulo de aproximadamente 120°. Esta curvatura se atribuyó durante mucho tiempo a un cambio relativamente repentino de 60° en la dirección del movimiento de las placas, pero una investigación realizada en 2003 sugiere que fue el movimiento del punto caliente en sí lo que causó la curvatura. ^{[ 8 ]} El tema sigue siendo objeto de debate académico. ^{[ 9 ]} Todos los volcanes de esta parte de la cadena se han hundido hace mucho tiempo bajo el nivel del mar, convirtiéndose en montes submarinos y guyots . Muchos de los volcanes llevan el nombre de antiguos emperadores de Japón . La cadena de montes submarinos se extiende hasta el Pacífico occidental y termina en la fosa Kuril-Kamchatka , una zona de subducción en la frontera de Rusia . ^{[ 10 ]}

La edad más antigua confirmada para uno de los montes submarinos del Emperador es de 81 millones de años, correspondiente al monte submarino Detroit . Sin embargo, es probable que el monte submarino Meiji , situado al norte del monte submarino Detroit, sea algo más antiguo.

En 1963, el geólogo John Tuzo Wilson planteó la hipótesis del origen de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador, explicando que se formaron por un punto caliente de actividad volcánica que permaneció prácticamente estacionario mientras la placa tectónica del Pacífico se desplazaba hacia el noroeste, dejando a su paso una estela de islas volcánicas y montes submarinos cada vez más erosionados. Una inflexión, hasta entonces inexplicable, en la cadena marca un cambio en el movimiento de la placa del Pacífico hace unos 47 millones de años, pasando de una dirección norte a una más noroeste. Esta inflexión se ha presentado en textos de geología como un ejemplo de cómo una placa tectónica puede cambiar de dirección de forma relativamente repentina. Un vistazo al mapa del USGS sobre el origen de las islas hawaianas ^{[ 11 ]} muestra claramente esta "punta de lanza".

En un estudio más reciente, Sharp y Clague interpretan que la curvatura comenzó hace aproximadamente 50 millones de años. También concluyen que la curvatura se formó por una causa "tradicional": un cambio en la dirección del movimiento de la placa del Pacífico. ^{[ 12 ]}

El ascenso de Shatsky

Cadena de montes submarinos Hawái-Emperador

El ascenso de Hess

Montañas del Pacífico central

Principales características submarinas

Sin embargo, investigaciones recientes muestran que el punto caliente en sí mismo puede haberse movido con el tiempo. Algunas evidencias provienen del análisis de la orientación del antiguo campo magnético preservado por magnetita en antiguos flujos de lava muestreados en cuatro montes submarinos: ^{[ 13 ]} esta evidencia del paleomagnetismo muestra una historia más compleja que la visión comúnmente aceptada de un punto caliente estacionario. Si el punto caliente hubiera permanecido sobre una pluma del manto fija durante los últimos 80 millones de años, la latitud registrada por la orientación del antiguo campo magnético preservado por magnetita (paleolatitud) debería ser constante para cada muestra; esto también debería significar un enfriamiento original en la misma latitud que la ubicación actual del punto caliente hawaiano. En lugar de permanecer constantes, las paleolatitudes de los montes submarinos del Emperador muestran un cambio de norte a sur, con la disminución de la edad. Los datos paleomagnéticos de los montes submarinos de la cadena del Emperador sugieren el movimiento del punto caliente hawaiano en el manto terrestre. Tarduno et al. han interpretado que la curvatura en la cadena de montes submarinos puede ser causada por patrones de circulación en el manto sólido en movimiento (viento del manto) en lugar de un cambio en el movimiento de las placas. ^{[ 14 ]}

Existen dos interpretaciones distintas sobre la causa de la curvatura en los montes submarinos de la cadena del Emperador, como se mencionó anteriormente. Primero, que la curvatura fue causada únicamente por un cambio en el movimiento de la placa del Pacífico. Segundo, que la curvatura fue causada únicamente por el movimiento del punto caliente. En 2004, el geólogo Yaoling Niu propuso un modelo que atribuía la curvatura principalmente a un cambio en el movimiento de la placa junto con cierto movimiento en el punto caliente. ^{[ 15 ]} Niu propone que la curvatura comienza hace 43 Ma y es causada por un "atasco de la fosa". Este "atasco de la fosa" es causado por la llegada de los montes submarinos de la cadena del Emperador a la zona de subducción norte. Estos montes submarinos gruesos y flotantes resistieron la subducción y causaron una reorientación del movimiento de la placa. Esto explica el cambio repentino en el movimiento de la placa y está respaldado por la orientación de las cadenas de islas cercanas, que también presentan una curvatura repentina que refleja la de la cadena del Emperador. Como demostraron Tarduno et al., ^{[ 14 ]} el punto caliente sí muestra cierto movimiento norte-sur, pero el modelo de Yaoling muestra que para que la curvatura se atribuya completamente al movimiento del punto caliente, la Placa del Pacífico tendría que haber permanecido estacionaria desde 81 Ma hasta 43 Ma. Por lo tanto, esto no es cierto, ya que las anomalías magnéticas en la Placa del Pacífico indican un movimiento de alrededor de 60  mm por año durante ese período. Este modelo, que consiste en un cambio en el movimiento de la placa combinado con pequeños movimientos norte-sur del punto caliente, parece ser la teoría mejor respaldada hasta la fecha con respecto a la curvatura en la cadena del Emperador.

Además de las interpretaciones previas sobre la causa de la curvatura en la cadena de montes submarinos, Hu et al. han propuesto una estrecha relación entre la migración de la pluma del manto y el cambio en el movimiento de la tectónica de placas. Ampliando los modelos anteriores, se ha interpretado que el movimiento de la Placa del Pacífico fue predominantemente en dirección norte antes de hace 47 millones de años. Tradicionalmente, la fuerza que tiraba de la Placa del Pacífico hacia el norte se atribuía a la zona de subducción de la Dorsal de Izanagi-Pacífico. Sin embargo, en un estudio de 2021, Hu et al. propusieron que esta zona de subducción no era una fuerza lo suficientemente fuerte como para haber estado tirando de la Placa del Pacífico por sí sola. ^{[ 16 ]} En cambio, introdujeron el concepto de que existía una zona de subducción intraoceánica que involucraba los arcos de Kronotsky y Olyutorsky. Según sus hallazgos, esta zona de subducción jugó un papel significativo en la tracción direccional norte de la Placa del Pacífico. Hace unos 47 millones de años, estas fuerzas del norte llegaron a su fin. Casi al mismo tiempo, hubo cambios notables en el movimiento del punto caliente de Hawái. Hace aproximadamente 50 millones de años, el punto caliente de Hawái comenzó a desplazarse hacia el sur. Sin embargo, no existe una teoría ampliamente aceptada sobre el mecanismo que causó dicho desplazamiento. La combinación de estos eventos, junto con la aparición de nuevas zonas de subducción en el oeste, podría explicar la gran curvatura presente en la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador.

La cadena volcánica se ha producido por el movimiento de la corteza oceánica sobre el punto caliente de Hawái , un ascenso de roca caliente desde el manto terrestre . A medida que la corteza oceánica aleja los volcanes de su fuente de magma, sus erupciones se vuelven menos frecuentes y menos potentes hasta que finalmente cesan por completo. En ese punto, la erosión del volcán y el hundimiento del fondo marino hacen que el volcán disminuya gradualmente. A medida que el volcán se hunde y se erosiona, primero se convierte en una isla atolón y luego en un atolón . Un mayor hundimiento hace que el volcán se hunda bajo la superficie del mar, convirtiéndose en un monte submarino o un guyot . ^{[ 3 ]}

Desde la década de 1960 hasta la de 1980, los montes submarinos fueron objeto de una intensa pesca de arrastre de fondo . Desde entonces, la pesca de arrastre ha continuado a menor escala, especialmente por barcos japoneses que buscan Pentaceros wheeleri . La Comisión de Pesca del Pacífico Norte regula la pesca en la zona. ^{[ 17 ]}

Notas informativas

Citas

Lecturas adicionales

• Tarduno, John A.; et  al. (2003). "Los montes submarinos del emperador: movimiento hacia el sur de la pluma del punto caliente hawaiano en el manto terrestre" . Science . 301 ( 5636): 1064– 1069. Bibcode : 2003Sci...301.1064T . doi : 10.1126/science.1086442 . PMID 12881572. S2CID 15398800 .  
• Tarduno, John A.; et  al. (2009). "La trayectoria del punto caliente Bent Hawaiian-Emperor: Heredando el viento del manto". Science . 324 (5923): 50– 53. Bibcode : 2009Sci...324...50T . doi : 10.1126/science.1161256 . PMID 19342579 . S2CID 23406852 .  
• Sharp, Warren D.; Clague, David A. (2006). "El inicio hace 50 millones de años de la curvatura Hawái-Emperador registra un cambio importante en el movimiento de la placa del Pacífico". Science . 313 ( 5791): 1281– 1284. Bibcode : 2006Sci...313.1281S . doi : 10.1126/science.1128489 . PMID 16946069. S2CID 43601673 .  
• Wilson, J. Tuzo (1963). "Un posible origen de las islas hawaianas" (PDF) . Revista canadiense de física . 41 (6): 863– 870. Bibcode : 1963CaJPh..41..863W . doi : 10.1139/p63-094 .
• USGS, "El largo rastro del punto caliente hawaiano" Archivado el 9 de febrero de 2006 en Wayback Machine
• National Geographic News: John Roach, "Un estudio revela que el punto caliente que dio origen a Hawái estaba en movimiento"  : 14 de agosto de 2003
• Evolución de los volcanes hawaianos según el USGS.
• Ken Rubin, "La formación de las islas hawaianas", con tablas y diagramas que ilustran la edad progresiva de los volcanes.
• Puntos calientes y penachos del manto