ואילולואו

ואילולואו
Vailuluʻu

מיקום סמואה האמריקנית
מיקום סמואה האמריקנית
מידע כללי
סוג הר	הר געש תת-ימי פעיל
גובה	4,200 מטרים מעל קרקעית הים, 590 מטרים מתחת לפני הים
מדינה	ארצות הברית
מיקום	דרום האוקיינוס השקט
מספר הר געש	244000
התפרצות אחרונה	16 באפריל 2003 במשך כשנתיים
קואורדינטות	14°12′54″S 169°03′30″W

ואילולואו (בסמואית: Vailuluʻu) הוא הר מצולה געשי שהתגלה בשנת 1975 בשטחה של סמואה האמריקנית. הוא מתנשא מקרקעית הים ועד לעומק של 593 מטרים מתחת לפני הים, ונמצא בין האיים טאו ורוז בקצה המזרחי של שרשרת האיים של הנקודה החמה של סמואה . הר המצולה הבזלתי נחשב כמסמן את המיקום הנוכחי של הנקודה החמה של סמואה. פסגת ואילולואו מכילה קלדרה רחבה סגלגלה שרוחבה כשני קילומטרים ועומקה 400 מטרים. שני אזורי בקע עיקריים משתרעים מהפסגה מזרחה וממערבה, במקביל לכיוון של הנקודה החמה של סמואה. בקע שלישי בולט פחות משתרע מדרום-מזרח לפסגה.

התפרצויות תועדו בוואילולואו בשנת 1973. ייתכן שנחיל רעידות אדמה בשנת 1995 היה קשור להתפרצות מהר המצולה. מים עכורים מעל הפסגה מראים עדויות לפעילות תימרה הידרותרמית מתמשכת. אם יימשך הקצב הגבוה של ההתפרצויות עשוי ואילולואו לפרוץ מעל פני האוקיינוס ולהפוך רשמית לאי.

שם והיסטוריה של מחקר

הר המצולה התגלה לראשונה בשנת 1975 לאחר שתועדה באזור פעילות סייסמית, כולל רעידות אדמה, והוא נודע במקור בשם הר הגעש רוקנה (Rockne) או הר המצולה פאפאפינה (Fa'afafine). השם ואילולואו מתייחס לגשם קדוש שירד כביכול עם כל התכנסות של המלך האחרון של סמואה. הוא ניתן על ידי תלמידי תיכון בסמואה בשנת 2000. חרוט נפאנואה (Nafanua) שבקלדרה קרוי על שם אלת המלחמה של סמואה. כיום הר המצולה הוא חלק מ"המקלט הימי הלאומי של סמואה האמריקאית" (National Marine Sanctuary of American Samoa).

גאוגרפיה וגאומורפולוגיה

פסגת נפאנואה מכוסה במחצלות מיקרוביאליים עבות, המעידים על נביעות בטמפרטורה נמוכה

ואילולואו שוכן ממזרח לסמואה האמריקנית. האי המזרחי ביותר טאו ממוקם 43 קילומטרים מערבית לוואילולואו. רחוק יותר ממערב שוכנים האיים אופו-אולוסגה ומולי (Muli), ואילו הר המצולה מאלומאלו (Malumalu) ממוקם מדרום לאופו-אולוסגה. אטול רוז והר המצולה מאלולו ממוקמים דרומית-מזרחית לוואילולואו.

ואילולואו הוא הר מצולה חרוטי המגיע עד לעומק של 593 מטר מתחת לפני הים וכולל קלדרה ברוחב 2 קילומטרים ובעומק של 400 מטרים. החלק הגבוה ביותר של הר המצולה ממוקם על שפת המכתש המערבי שיש לו מראה מתולם. בשולי הקלדרה ניתן למצוא שתי פסגות נוספות ושלוש פרצות; הפרצה העמוקה ביותר נמצאת בדרום-מזרח ועומקה 795 מטר.

להר המצולה צורה דמוית כוכב, עם שני רכסים בולטים ממזרח וממערב ורכס קצת פחות בולט מדרום להר הגעש; הוא כולל גם רכסים קטנים יותר למרגלותיו וצלקות בצורת אמפיתיאטרון ממפולות. הנפח הכולל של הר הגעש מוערך בכ-1,050 קילומטרים מעוקבים וגובהו מעל קרקעית הים דומה לזה של הרי געש גדולים מבודדים כמו הר פוג'י, אם כי הוא קטן בהרבה מאיים געשיים מורכבים כמו הוואי. קרקעית הים סביב ואילולואו היא בעומק של כ-5 קילומטרים. בסיס ההר הוא בקוטר של 35 קילומטרים, ואוכף בעומק של 3,200 מטר מחבר אותו לטאו.

חרוט בגובה 300 מטר בקלדרה נושא את השם נפאנואה, ונוצר בשנת 2004 בחציה המערבי של הקלדרה. לפני היווצרות החרוט, הכילה הקלדרה כמה מכתשי שקיעה. ייתכן כי היה פעם בקלדרה חרוט גבוה יותר, שעלול היה להגיע לעומקים רדודים. חרוט נפאנואה מורכב ברובו מלבת כרים.

נביעות הידרותרמיות

נביעות הידרותרמיות נמצאות במספר אתרים בתוך הקלדרה ויש להן מאפיינים מגוונים, כולל נביעות בטמפרטורה גבוהה ונמוכה. חלק הארי של הנביעות מתרחש במתחם המכונה "המכלול ההידרותרמי של החפיר הצפוני" (Northern Moat Hydrothermal Complex) והן מגיעות לטמפרטורות של 80°C, בעוד שמתחם אחר, המכונה ארובת הברזל של החומה הדרומית (South Wall Fe Chimney) פולט מים בטמפרטורות של 20°C בנביעות מסיביות. הפעילות ההידרותרמית משפיעה על המים בתוך המכתש, והופכת אותם עכורים וחמים יותר מהמים באוקיינוס החופשי. נביעות הידרותרמיות בטמפרטורה נמוכה נמצאות גם ברכס המערבי של ואילולואו.

נראה כי הנוזלים ההידרותרמיים הנפלטים במכלול ההידרותרמי של החפיר הצפוני עשירים בסולפידים, ונצפו טיפות פחמן דו-חמצני בנוזלים שנפלטו. חלקיקים שנפלטים מהנביעות בחלק מהמקומות מפחיתים את הראות מתחת למים עד פחות מ-2 מטרים והנוזלים הנפלטים מושפעים מתהליכים מורכבים של ציפה, זרמי ים וערבוב ברגע שהם נכנסים למי הים.

הזרימה הכוללת נאמדת בכ-0.13 קילומטרים מעוקבים ביום (1,500 מטרים מעוקבים לשנייה). ההספק הכולל של המערכת ההידרותרמית מוערך בכ-610–760 מגה-ואט והיא יוצרת תימרות הידרותרמיות משמעותיות בקלדרה. המים שעברו שינוי משתרעים למרחק מהר הגעש.

גאולוגיה

לבת כרים הצבועה תחמוצת ברזל בתוך קלדרת ואילולואו

ואילולואו שוכן בקצה המזרחי של השרשרת הגעשית של סמואה ונחשב למיקום הנוכחי של הנקודה החמה של סמואה . הנחה זו מבוססת הן על מיקום הר המצולה והן על יחסי האיזוטופים בדגימות הסלעים שנלקחו ממנו. גיל סלע צעיר אובחן גם בהר המצולה מאלומאלו, מה שמרמז כי הנקודה החמה מזינה כרגע את שני הרי הגעש ויוצרת שתי שרשראות געשיות נפרדות. שני הרי געש אלה הם נקודות הקצה של שתי שושלות הרי געש נפרדות באיי סמואה.

סמואה ממוקמת רק צפונית-מזרחית לפינה הצפונית של שקע טונגה, שם עובר הלוח הפסיפי הפחתה. קרבה זו לשקע היא ככל הנראה הסיבה לכך שעדיין יש באיים הגעשיים העתיקים יותר פעילות געשית, כמו פעילות בין השנים 1905–1911 על האי סוואיי שהובילה במקור להשערות שמקור הפעילות הגעשית אינו נקודה חמה של איי סמואה. עם זאת, היווצרות האיים מציגה מגמה בכיוון מזרח וראיות לסלעים צעירים יותר יותר בכיוון זה, אשר התפרשו כמשקפים שרשרת הרי געש מתקדמת המתחילה בוואילולואו ובהר המצולה מאלומאלו. הר המצולה מלולו (Malulu Seamount) ואטול רוז ממזרח לוואילולואו אינם קשורים למערכת הנקודה החמה בסמואה. בצד השני של השרשרת הגעשית נמצאים הרי המצולה "לאלה רווח בנק" (Lalla Rookh Bank), קומבה בנק (Combe Bank) ו"אלקסה בנק" (Alexa Bank) שהם תוצרים עתיקים יותר של הנקודה החמה של סמואה.

מקורה של השרשרת הגעשית של סמואה הוסבר באמצעות הנקודה החמה המושפעת משקע טונגה או באמצעות שבר של קרום האוקיינוס השקט. כיום התיאוריה המועדפת היא כי השרשרת של סמואה היא שרשרת געשית שנוצרת על ידי נקודה חמה ואילו מקורה של הגעשיות הצעירה "החריגה" הוא בפעולת הגומלין בין האיים ושקע טונגה והעתק חילוף שכן. נקודה חמה זו נמצאת בהשפעת זרמי מעטפת כדור הארץ המופעלת על ידי שקע טונגה, המעוותים את תימרת המעטפת העולה ומשנים גם את שטף העלייה שלה. פעולת גומלין זו החלה רק לאחרונה.

הרכב

מהר הגעש נדלו בזלת אלקלית ופיקריטית . הסלעים הגעשיים בוואילולואו משקפים הרכב מאגמה המכונה "מגמה בקצה של סוג 2" (end-member magma type 2, בראשי תיבות EM2), אם כי ישנם הבדלים ניכרים בין הגאוכימיה של יחידות געשית שונות בוואילולואו.

עדויות להתמרה הידרותרמית כוללות קוורץ בדגימות סלע. ארובות תחמוצת ברזל בגדלים שנמדדו בין סנטימטרים למטר נוצרו על ידי נביעות הידרותרמיות בטמפרטורה נמוכה. הוערך שטף מסה כולל של 5.5 טון ליום של מנגן. מרבצי סולפידים ותחמוצות הידרותרמיים עשויים להפוך למטרות לכרייה.

ביולוגיה

תמנונים חיים בפסגה המערבית של ואילולואו

מלפפון ים Paleopatides sp., שצולם מהחוף הצפוני של האי טאו במשלחת ואילולואו ב-2005

בוואילולואו חיים חיידקים שונים, כולל מחצלות מיקרוביאליות על בזלות, הקשורות לחיידקים מהר המצולה טנגארואה ברכס קרמדק הר המצולה לוהי בהוואי וברכס המזרח-פסיפי. במשקעים מחרוט נפנואה ובשטיחי ברזל זוהו בעיקר כמה שמרים צבעוניים ופטריות אחרות וייתכן שהם ממלאים תפקידים חשובים במערכות האקולוגיות של ואילולואו.

מחצלות מיקרוביאליות בעובי של 2–4 סנטימטרים (אם כי עשויות להיות עבות יותר בשקעים) נמצאו בוואילולואו. לעיתים קרובות הן מכילות תחמוצת ברזל. הייצור הנרחב של סידרופורים על ידי מיקרואורגניזמים עשוי לא רק לשמש להנגשת ברזל אלא גם להפחתת לכידה של האורגניזמים בתוך תחמוצות ברזל.

גופרית, מנגן וברזל עשויים לשמש תורמי אלקטרונים בחילוף החומרים של האורגניזמים בוואילולואו. באתר התגלו פרוטאובקטריה המחמצנים מימן גופרתי, ברזל, מנגן ומתאן.

ספוגנים נצפו בפרצות של שפת הקלדרה וכנראה מסתמכים על מים עתירי חומרי מזון הנכנסים מהאוקיינוס, ואילו חבצלות ים, רפיונתאים (Alcyonacea), נחשוני ים וספוגיים נמצאו באזור הפרצה המערבית של ואילולואו. באזורים שאינם הידרותרמיים, שולטים קווצי עור, אלמוגי השמונה (Octocorallia), וספוגיים במשטחים, ובאזורי הפסגה נצפו סרטנים קצרי בטן, צלופחים אלמוגי השמונה ותמנונים. אוכלוסיות הצלופחים העניקו לחלק זה של הר הגעש את הכינוי "עיר הצלופחים". הצלופחים מתקיימים על מיני מזון המגיעים בזרמי ים, כמו סרטנים.

ישנם הבדלים בין בעלי החיים בחלקים שונים של הר הגעש. לדוגמה, המים המחומצנים וזמינות שרימפס כמקור מזון מושכים צלופחים לפסגת נפאנואה, בעוד שעל קרקעית הקלדרה יש תמותה גבוהה של בעלי חיים ומכונה "חפיר המוות". על קרקעית המכתש נמצאו תולעים רב-זיפיות הניזונים מגוויות הדגים. זאת בשל הזמינות הנמוכה ביותר של חמצן לנשימה בקרקעית הקלדרה, בניגוד לפסגת חרוט נפאנואה.

היסטוריה של התפרצויות

ואילולואו הוא הר געש פעיל, עם תיעודים של רעידות אדמה, התפרצויות געשיות ופעילות הידרותרמית. בפרט, הר המצולה הוא אתר עם רעידות אדמה שכיחות בחלק זה, שבדרך כלל אינו סייסמי, של הלוח הפסיפי והרחק מרעידות האדמה של שקע טונגה, כ-4 רעידות אדמה בממוצע ביום. נחילים סייסמיים נצפו בשנת 1973 וב-1995; נחיל רעידות אדמה התרחש בשנת 2000. נראה כי נראה שהמרכז של רעידות אדמה אלה חופפים לאזורים ההידרותרמיים ורעידות האדמה תואמות לרכס הדרום-מזרחי, המהווה רצועת בקעים.

חוסר שווי משקל באיזוטופים של תוריום ואורניום מדגימות הסלעים שנלקחו מהר המצולה מצביע על כך שוואילולואו היה פעיל לעיתים קרובות ב-8,000 השנים האחרונות וכי התפרצויות בתוך הקלדרה בפסגה התרחשו במאה השנים האחרונות. דגימות חפירה הראו סלעים טריים; תיארוך רדיומטרי הניב גילאים של פחות מעשר שנים על פי פרסומי 1984 ו-1999.

נראה שהנחיל הסייסמי בשנת 1973 היה התפרצות תת-מימית גדולה. להתפרצות האחרונה, בין השנים 2001–2004, שיצרה את החרוט הגעשי נפאנואה, לא היו תצפיות. צורת הר הגעש בדרך כלל לא השתנתה לאורך זמן. התפרצויות חוזרות ונשנות כמו זו שיצרו את נפאנואה עלולות לגרום לוואילולואו לפרוץ מפני הים. פסגת ואילולואו בעומק כזה כך שהתפרצויות מתפוצצות שעלולות להשפיע על קהילות החוף ואוניות. ייתכן כי השפעות איזוסטזיה מצמיחה של הר המצולה שינוי את קו החוף על טוטוילה .

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא ואילולואו בוויקישיתוף

• מידע על ואילולואו (באנגלית)